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天气为何这么冷?
发布时间: 2013-01-11     信息来源: 邓州市环保局

极寒天气袭扰欧亚

    自今年1月底以来,欧亚大陆遭遇大雪寒潮大风等灾害袭击。低温雨雪天气引发了交通瘫痪,电力供应中断,供暖、供电、供气受影响,多国进入紧急状态。欧洲地区的极寒天气已导致至少650人死亡。我国入冬以来42个地方遭遇极端低温天气,内蒙古自治区呼伦贝尔市甚至出现-50.7℃的极端低温。

  究竟是哪些原因导致了极寒天气的出现?极寒天气的出现是否意味着全球气候变暖停滞?本期应知围绕这些问题,进行解读。

  解读

  极寒天气的成因有哪些?

  在欧亚大陆出现的欧洲寒潮、日本暴雪和中国低温等极寒天气,是大气环流异常引发的极端气候事件链。大气环流是大气中热量、动量、水汽等输送和交换的重要方式,是形成各种天气和气候的主要因素。大气环流形势变化是气候异常的重要标志。

  当前席卷欧洲的严寒天气是由西伯利亚高压气团造成的。西伯利亚高压气团阻碍了暖空气西进,导致欧洲地区温度骤降。来自北方的冷空气与来自地中海的暖湿气流在东南欧上空交汇,给这一地区带来大量降雪。造成欧亚极寒天气的大气环流异常的成因十分复杂,它是由多方面因素导致的,主要因素有北极涛动、全球气候变暖、拉尼娜现象的影响等。

  因素一:北极涛动

  北极涛动是一个气候概念,是北半球中纬度和高纬度的气压此消彼长的一种“跷跷板”现象。通常,北极极地中心被低气压控制,极地上空常年存在一个巨大的冷性涡旋,并被周围的高气压包围着,而中纬度地区受高气压支配,这种“南高北低”的态势称为北极涛动正位相。这种情况下,冷空气被限制在极地范围,因此在冬天也感觉不到那么冷。

  但当北极涛动正位相逐步减弱,开始向负位相发展时,“南高北低”逐渐转为“南低北高”,北极极地中心逐渐被高气压控制,之前一直限制在极地范围的冷空气就被排挤南下,给所经过的地区带来寒潮天气。

  今年冬天,北极涛动处于负位相,北极的冷空气向中高纬地区迅速扩散,乌拉尔山阻塞高压建立,促使西伯利亚高压加强。这样的环流形势有利于强冷空气南下侵袭欧洲、中国、日本,而暖空气则北上北极地区,出现了“南寒北暖”的局面。

  同时,我国南方、日本及西北大西洋上空被异常气旋性环流所控制,有利于西太平洋水汽向我国南方和日本一带输送,与北方的强盛冷空气汇合形成日本暴雪及我国南方严重的低温阴雨。

  因素二:全球气候变暖

  全球变暖导致北冰洋海冰的溶解消退也是造成反常天气的原因。由于全球气候变暖,北极冰盖的体积在近30年里减少了20%。极地海洋一旦缺少冰层覆盖,海面相对温暖的空气就会向寒冷的高空移动,影响极地大气循环。其结果是极地冷空气在高压系统推动下,向北半球大陆地区进发,导致当地气温骤降。北极海冰的减少会影响俄罗斯以北上空高压天气系统的发展,将北极和西伯利亚的寒风带到欧洲和不列颠群岛。

  国外极地与海洋研究所的研究已证实,北极海冰的减少与极地区域高压的发展之间存在关系,后者影响着南部低纬度地区的气流模式。随着海冰减少,大量的热量从海中释放到寒冷的空气中并导致空气升温。升温的空气使气压不稳定并改变北极与其以南区域之间的气压差异,最终导致气流模式的改变。

  因素三:拉尼娜现象

  拉尼娜现象,又称反厄尔尼诺现象,指赤道太平洋东部和中部海面温度持续异常偏冷的现象,是热带海洋和大气共同作用的产物。这一现象的征兆是飓风、暴雨和严寒,比如2008年初,我国部分地区就在其影响下,遭遇了历史罕见的持续大范围低温、暴雪、冰冻袭击。

  “拉尼娜”源于局部海洋温度的变化,这些变化会对大气环流产生深远影响,而大气环流又是影响气候风貌的重要因素。

  中国虽然不是受“拉尼娜”影响的核心地区,但是这种大范围内气候的改变使中国也难以置身事外。“拉尼娜”发生时,由于大气环流以及副热带高压的变化,使得影响我国的夏季风明显增强。强劲的夏季风将大量暖湿空气带到内陆,使我国北方地区夏季降水增多。到了冬季,“拉尼娜”现象造成东亚地区经向环流异常,有利于中国北方冷空气的南下,造成大范围的大风降温天气。

  2012年正是“拉尼娜”年,即发生拉尼娜现象的年份。自入冬以来,赤道中、东太平洋拉尼娜事件持续发展,同时北太平洋海温持续偏暖,有利于海陆热力差异加大,造成东亚冬季风偏强,导致中国及日韩一带气温偏低。

  名词解读

  小冰期

  小冰期,是指一段在中世纪温暖时期之后开始的时间段,通常认为从15世纪初开始,直至19世纪末结束。这个名称由弗朗索瓦-埃米尔·马泰(Francois-EmileMatthes)于1939年所创立。在小冰期期间,许多地区的冰川都发生过明显的扩展和前进,完整的冰碛物及其构成的地貌,表明其规模和范围要比现今的冰川大得多。

  小冰期的重要特征,是长时间、全球范围内气温的显著下降,尤其在高纬度和高海拔地区,气候敏感的生态脆弱带所表现出的环境效应十分突出,影响植物生长和农业生产,对社会经济的发展带来严重的后果。

  目前在欧亚大陆肆虐的严寒天气,不论是持续时间还是肆虐范围,都无法与“小冰期”相提并论。仅仅因为近期出现的严寒天气就预言“小冰期”又要来了,是毫无根据的。

  明清小冰期

  指1550年至1851年间,中国出现的明显降温期。除了云南、贵州等地区降温不明显外,小冰期盛期在全国范围普遍出现低温期,冬季和夏季降温均较明显,降温的幅度在1℃左右。由于这一时期跨中国明、清两朝,所以在中国也称“明清小冰期”。由于当时防御措施不及时,发生了群发性的农作物减产,随后还出现饥荒等一系列连锁社会效应,影响很大。

  冷高压

  指形成于冰雪覆盖的中纬度和高纬度地区的冷性高气压。北半球的冷季多形成于西伯利亚和加拿大地区,暖季多形成于北极地区。

  冷高压的强度随高度减弱,到高空则转为冷低压。它是一种比较浅薄的天气系统,平均厚度不超过3km。冷高压常出现在高空槽的后下方,由于槽后的质量辐合,可使其下面的高压得以维持和加强,并受高空气流的引导而移动。在槽后西北气流的引导下,整个高压系统南下,或分裂成几个高压南下,其中强的高压南下可形成一次寒潮过程。

  解惑

    低温是否说明全球气候变暖停滞?

    焚烧化石矿物以生成能量,或砍伐森林并将其焚烧时会产生二氧化碳等多种温室气体,由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,能强烈吸收地面辐射中的红外线,使地表与低层大气温度增高,也就是常说的“温室效应”,引发全球气候变暖。全球变暖会导致全球降水量重新分配、冰川和冻土消融、海平面上升等,既危害自然生态系统的平衡,更威胁人类的食物供应和居住环境。

  全球在变暖,但近年世界许多地区,却连续经历严寒的冬天,这似乎与全球气候变暖的说法相左。世界气象组织规定,一个气候态要以30年平均来看待,从30年滚动情况上看,气候变暖的长期趋势并没有本质变化。气温曲线的上升不会是一条直线,而是波动式上升,异常寒冷事件并不意味着全球变暖进入停滞期。

  全球气候变暖以全球平均气温波动式变化、呈升温趋势为特征,在这个过程中还受到太阳活动、火山活动和气候系统内部调整过程等自然因素的影响,形成年际(年与年之间)、年代际(十年至数十年周期)甚至更长的波动。

  全球气候变暖在时间上并不是均匀的,有相对的冷期,也有相对的暖期,但总体趋势是上升的。现有的观测表明,全球气候变暖的总体趋势并没有因个别地区某个时段出现的冷事件而发生改变。相反,极寒天气的出现是气候变暖大背景下全球极端天气愈加频发的缩影。科学应对全球气候变暖、极端天气灾害刻不容缓。

   

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