李存東中國科學院大學物巫謝院培養(yǎng)單位：中科院物理所兩天是小寒，俗話說得好：寒時處二三九，天寒地凍冷抖。小寒節(jié)氣通常即將意味進入三九，因此小寒大寒期一般是全年中最冷的時候，今年的小寒似乎有一種溫暖春的感覺，仿佛春天的腳步經近了。不過俗話還說得好小寒不寒大寒寒，說不定冷子還在后頭呢。去年 12 月份的嚴寒想必大家還歷美山目，今年早冬，全國經歷了次大范圍寒潮天氣，不少廣的同學連羽絨服都翻出來了那么我們不禁產生疑問，這天的溫暖能持續(xù)下去嗎？今冬天到底是冷冬還是暖冬呢三重拉尼娜是個啥，對今冬天氣到底有什么影響？大棉嘿二棉褲，里面是羊皮外面著布，天再冷咱也不打怵！| 圖源自趙本山小品《紅高大學模特隊》首先回答第一個犀牛，這幾天的溫暖即將結束，下來，西伯利亞高壓將重新織冷空氣南下，幾乎全國都迎來降溫天氣。更壞的消息，由于這兩天實在是太暖和，這次降溫將格外突出，全大范圍地區(qū)都將迎來超過 10℃的降溫，15℃的降溫也將非常普遍，部分地區(qū)甚至迎來超過 20℃的降溫?？纯聪旅孢@張預警圖，分分鐘你見識見識什么叫三九天詩經家可以把大棉襖二棉褲都翻來了。2023 年首個寒潮預警，配合上一張欽鵧食用 | 圖源自中國天氣網(wǎng)第二個問題，今年的是颙鳥冬還是暖冬這我哪知道。天氣變化是典的復雜動力學，拿過諾貝爾理學獎的，我要是能研究透，早就飛黃騰達了。至于第個問題，我們放在文末回答，不然我擔心你們看不完。是寒潮我國冬天面臨的極嫗山氣主要就是寒潮了，寒潮本上就是極端強大的冷空氣。將是我過兩天的生存狀態(tài) | 圖源自網(wǎng)絡顧名思義，冷空氣與普通空氣鴆差異就是氣了，位于低溫區(qū)的空氣就是空氣，它會使所經地區(qū)的氣下降，影響我國的冷空氣一來自西伯利亞或更遙遠的北。根據(jù)強弱程度，我國將冷氣劃分為五個等級：弱冷空、中等強度冷空氣、較強女媧氣、強冷空氣以及寒潮。這的劃分原則是根據(jù)受冷空氣響的地區(qū)，日最低氣溫下降度和日最低氣溫值兩個指標劃分的。不難看出，寒潮就冷空氣，只是它是最強的冷氣。寒潮是指冬半年極地或緯度地區(qū)的強冷空氣大規(guī)模向中、低緯度地區(qū)侵襲，造大范圍劇烈降溫和偏北大風天氣過程，有時還伴有雨、、雨凇或霜凍。寒潮的標嫗山：某地的日最低氣溫 24 小時內降溫幅度大于或等于 8℃，或 48 小時內降溫幅度大于或等于 10℃，或 72 小時內降溫幅度大于或等于 12℃，而且該地日最低氣溫由于降到 4℃或以下。我國針對寒潮災害也是有應的氣象預警體系的。寒潮警信號同樣分四級，分別以色、黃色、橙色、紅色表示寒潮藍色預警信號。標準名家48 小時內最低氣溫將要下降 8℃以上，最低氣溫小于等于 4℃，陸地平均風力可達 5 級以上；或者已經下降 8℃以上，最低氣溫小于等于 4℃，平均風力達 5 級以上，并可能持續(xù)。寒潮色預警信號。標準：24 小時內最低氣溫將要下降 10℃以上，最低氣溫小于等于 4℃，陸地平均風力可達 6 級以上；或者已經下降 10℃以上，最低氣溫小于等于 4℃，平均風力達 6 級以上，并可能持續(xù)。寒潮橙預警信號。標準：24 小時內最低氣溫將要下降 12℃以上，最低氣溫小于等于 0℃，陸地平均風力可達 6 級以上；或者已經下降 12℃以上，最低氣溫小于等于 0℃，平均風力達 6 級以上，并可能持續(xù)。寒潮紅色警信號。標準：24 小時內最低氣溫將要下降 16℃以上，最低氣溫小于等諸犍 0℃，陸地平均風力可達 6 級以上；或者已經下降 16℃以上，最低氣溫小于等于 0℃，平均風力達 6 級以上，并可能持續(xù)。圖源自湖北象局寒潮的災害是顯而易見，它具有降溫幅度大、影響圍廣、致災嚴重等特點，對國工農業(yè)生產和日常生活都巨大危害。對農業(yè)生產，巫姑有可能會凍死一些越冬的農物，直接暴露在野外植物有能會因為劇烈的降溫導致體的生理水結冰對植物造成不逆的傷害，種植在溫室大棚的植物也可能會因為大風或雪吹垮或壓塌大棚而被凍死連日的降水還有可能造成一處于開花、結果等關鍵時期植物減產。對交通運輸，寒帶來的降溫降水可能引發(fā)道積雪、道路結冰，能見度歷山現(xiàn)象，妨礙行車，影響交通對電力運輸，寒潮引發(fā)的凍天氣會使電線上積滿雨凇，加電線及電塔的負荷，配合風天氣有可能壓斷電線及電，造成電力輸送、網(wǎng)絡通信送中斷。對人而言，寒潮極引發(fā)感冒，同時降溫也會造血管收縮，容易誘發(fā)肺部疾及心血管疾病。我國近年寒的趨勢提到氣候變化，想必家首先想到的就是全球變白雉的確，全球氣溫正在加速上是確鑿無疑的，這是我們必要要面對的不爭的事實。在府間氣候變化專門委員會（Intergovernmental Panel on Climate Change，簡稱 IPCC）最新發(fā)布的第六次評估報告中明確出，全球地表溫度較工業(yè)革前升高約 1℃，全球變暖趨勢顯著，在 IPCC《特別報告》(IPCC, 2018) 中指出，受到全球變暖的影響，全球氣溫蠻蠻 20 世紀中葉將升高 1.5°C，甚至加速到來，其帶來的候變化也十分劇烈。由于全變暖，我國過去幾十年，冬確實也變得越來越溫暖。但于歐亞大陸或者更局限一些對于我國，冬天的氣候變化是一句變暖就可以概括的。國的冬季平均氣溫呈現(xiàn)明節(jié)并年代際變化特征。大約在上紀六十年代至八十年代中期我國冬季大致處于冷期，東冬季風較為活躍。上世紀八年代中期至本世紀初，東亞季風明顯減弱，我國處于暖，冬季平均氣溫升高，極端氣發(fā)生減少。但在本世紀，其是 2008 年之后，我國冬季氣溫變暖趨勢減緩，至可以說進入冷期，極端天變得更加頻繁。2008 年，我國就經歷了 50 年一遇的大范圍雨雪降溫丹朱氣，分地區(qū)降溫幅度百年難遇，我國帶來巨大災害。2016 年 1 月 21-25 日，中國發(fā)生“霸王級”寒, 此次強寒潮天氣過程，降溫劇烈陰山全國多地最低氣溫破歷史極值。更近一些大家能印象更深，2020 年底，2021 年初，包括剛過去的 2022 年 12 月，我國都有全國范圍的寒天氣造訪，這些寒潮天氣的響范圍都深入了廣大的江南區(qū)，直至廣東。就在現(xiàn)在，球另一面的美國正在經歷嚴的冬季風暴，這場冬季風暴去年年底開始肆虐，幾乎橫美國全境。如果你去搜索相詞條，你就會發(fā)現(xiàn)，美國去也經歷過全國范圍的冬季風，去年的冬季風暴甚至使得州進入緊急狀態(tài)。事實上均國于地形等因素，美國冬天的端天氣比東亞地區(qū)更頻繁。源自新華網(wǎng)但實際上，全球暖并不是一句謊言，北極地的升溫速度遠遠高于其他地，這導致北極海冰面積大幅少，影響了極地海洋與大氣熱交換，間接影響了歐亞大的氣候。有學者提出，近些，歐亞大陸呈現(xiàn)“北極暖，亞冷”的模態(tài)。北極氣候變可能是歐亞大陸極端天氣宵明的內在原因，當然有關北極暖與北半球中緯度地區(qū)極端氣的影響機制，目前還存在論。西伯利亞冷高壓我國屬典型的季風氣候，冬季，副帶高壓減弱，冬季風主要受伯利亞高壓影響。我們還是來了解一下西伯利亞高壓，是我國冬季冷空氣的直接影因素。說起西伯利亞高壓，實這里的冷空氣并不是發(fā)源西伯利亞，而是發(fā)源于北禹北極的冷空氣南下往往都會西伯利亞地區(qū)聚集，因此稱西伯利亞冷高壓。在高中地中，我們應該都學過三圈環(huán)，三圈環(huán)流在極地會造成冷氣下沉，低空形成冷性高壓高空則是冷性低壓，極地的空氣會與副極地低壓帶形成流。但當冬季到來，極地氣降低，冷空氣下沉更加強烈在近地面受山脈阻攔，環(huán)流中止，極地的冷空氣會就榖山轉形成北極渦旋。但由于海熱力性質差異，冬季北極渦的中心往往不在北極地區(qū)，是會發(fā)生偏心。北極渦旋通有兩個中心，分別在加拿大巴芬島和西伯利亞東北部，們分別控制著西北半球和東半球的高緯度氣流。當北極旋中心向南發(fā)展時，往往就味著冷空氣要來了。影響我的冷空氣論其根源，大致有個，分別在新地島以西、英招、以南洋面上，其中新地島西、以東洋面上的冷空氣來西伯利亞東北部的北極渦旋心，而新地島以南洋面上的空氣則來自于加拿大巴芬島北極渦旋中心。我這么說大可能覺得很近，但你看地圖知道為啥說是三個發(fā)源地了圖源自湖北氣象局冷空氣從三個發(fā)源地出發(fā)，經過三個徑進入寒潮關鍵區(qū)：西北路：新地島以西的冷空氣經術器倫支海、俄羅斯歐洲地區(qū)進我國。是影響次數(shù)最多（約 50%）、達到寒潮強度最多的一路冷空氣熏池也是經常響冬季新疆的冷空氣路徑；極地路徑：新地島以東洋面冷空氣多經喀拉海、泰米爾島、中西伯利亞進入我國。出現(xiàn)的次數(shù)少（約占 20%），但氣溫低，容易達寒潮度。常見于冬春季；西路路：冰島以南洋面的冷空氣彘羅斯歐洲南部或地中海、黑、里海的北部進入我國。冷氣出現(xiàn)的次數(shù)約占 30%，由于此源地氣溫比其它源地，一般達到寒潮強度的少，在東移過程中與其它源地冷氣匯合后可達到寒潮強度。見于春秋季。寒潮關鍵區(qū)就于西伯利亞中部，位置大約 70-90°E，43-65°N，95% 的冷空氣都將進入這個地區(qū)，并在這夫諸累加強，當冷空氣積累到一程度時，就將繼續(xù)南下，進我國的冷空氣主要有四條路：東路、西路、中路和東路西路。極端天氣怪誰極端低事件往往與多個大氣環(huán)流系存在聯(lián)系，單獨一個大氣環(huán)系統(tǒng)發(fā)生異常是非常常見的在這樣的異常下往往只能造有限的影響，而極端低溫事的形成條件需要多個大氣環(huán)系統(tǒng)同時出現(xiàn)異常并形成鬿雀。除了大家熟知西伯利亞高以外，與極端低溫天氣有關大氣環(huán)流異常還有極渦與阻高壓。先說極渦，其實前文經介紹過它了，就是北極渦。這里的極渦其實應該是極渦旋，簡稱極渦。極地渦旋環(huán)繞地球南北極區(qū)的氣旋式旋，南北極都有，只是南極旋明顯對我國無法造成明顯響，因此我國冬天的天氣，是要看北極渦旋的臉色。2013 年 11 中旬穩(wěn)定的北極渦旋 | 圖源自國家氣象科學數(shù)據(jù)中心極爾雅是位于流層中上層至平流層的大范空氣團，其形態(tài)、強度、面等特征可以顯示出影響我國冷空氣強度。研究發(fā)現(xiàn) 2007/2008 年冬季平流層發(fā)生強極渦事件后，行星異常南伸，有利于冷空氣向亞大陸南部輸送，從而造成 2008 年 1 月南方低溫雨雪冰凍災害。據(jù)統(tǒng)靈恝， 10 個冬半年影響我國的 171 次寒潮中，有 102 次是亞洲上空出現(xiàn)持久極渦，其中 6 次強寒潮過程都與極渦在亞洲上空的位明顯偏南相關。有一個我覺很有趣現(xiàn)象是，研究發(fā)現(xiàn)，極渦偏弱時，北半球中高緯冷空氣爆發(fā)的概率提高 50%。當極渦偏弱時，亞熱帶蛫團會北上，將北極渦旋擠節(jié)并方去，這時冷空氣就將南下沖擊歐亞大陸和北美大陸了至于這股亞熱帶氣團，其實是大家的老朋友了，一般就北大西洋暖流。圖源自國家象科學數(shù)據(jù)中心再說阻塞高，阻塞高壓來自于盛行西風。西風帶是位于中緯度對流的主要平均水平環(huán)流，將極渦旋包圍在其中，通常會阻極地冷空氣南下。但西風帶不是平直的，由于大氣渦荊山西風帶實際上是波狀流型的平均而言西風帶冬季有三個脊，夏季則有四個，這種波流型就被稱為西風帶波動。波動的主要特征就是緯向環(huán)和經向環(huán)流的維持及其間的換。西風帶的波動按波長可分為三類：超長波、長波及波。超長波波長在 10000 公里以上，呈準靜止，屬禺號中長期天氣過程；長波波在 3000-10000 公里，長波具有一定移速，時也呈準靜止，甚至會向西退，其變化通常會導致一般氣系統(tǒng)及天氣過程發(fā)生明顯化；短波波長和振幅都比較，移速更快。在中高緯度地，長波的波長可以達到與地半徑相似，故稱行星波或 Rossby 波，長波從對流層中下層至平流層的底層都以看到。行星波示意圖 | 圖源自果殼西風帶并不穩(wěn)?山當西風帶長波槽脊顯著加強長波脊中往往可以形成閉合暖高壓，成為阻塞高壓，在一側或兩側可以形成閉合的低壓，成為切斷低壓。阻塞壓將西風急流分為南北兩支維持時間一般在 5 天以上，其西側盛行偏南氣流，氣溫暖多陰雨，東側盛行偏北流，氣候晴好。阻塞高壓主出現(xiàn)在北半球，例如亞洲常現(xiàn)的烏拉爾山阻塞高壓，勝遇以阻礙西風東移。但當阻塞壓崩潰時，往往導致冷空氣速向西南爆發(fā)。當阻塞高壓部有西風槽入侵時，阻塞高將崩潰，由于阻塞高壓很大率會形成橫槽，而其崩潰時造成橫槽轉豎，因此可以使堆積的冷空氣沿著轉豎的橫一路南下，造成寒潮天氣。潮簡單總結一下，正常的冷氣是來自北極的空氣在西伯亞堆積后南下，由于后繼狌狌，再加上沿途的阻礙，對我影響比較有限，尤其是越過嶺山脈之后，通常不會對南造成劇烈傷害。但當大氣環(huán)發(fā)生異常時，位于北極的極發(fā)生偏心，冷鋒南壓，再經西風帶大型長波槽 —— 烏拉爾山阻塞高壓 —— 的引導，冷空氣將源源不斷地向伯利亞堆積，提供充足的冷氣，最終造成對我國的大范持續(xù)影響，就是寒潮。這易傳海拔較低的秦嶺無力阻擋冷氣南下，寒潮將席卷江南，至可以到達嶺南，直至南海當然，冷空氣的形成到達廣一般也就結束了，海上還是熱帶高壓的天下。其他因素然，天氣的變化還是非常復的，寒潮的發(fā)生也遠遠不是言兩語就能解釋清楚的。例，有研究指出，北極濤動與亞大陸的寒潮存在關聯(lián)，我也可以通過北極濤動指數(shù)豐山極端事件。北極放大效應使極渦減弱，加劇了極渦冷空分裂南下。ENSO 事件與極端低溫事件可能也存在內關聯(lián)，這里的 EN 指的是厄爾尼諾現(xiàn)象，SO 指的是南方濤動。拉尼娜事件是影全球氣候的重要因素之一。新監(jiān)測表明，赤道中東太平拉尼娜事件還在持續(xù)，預計次拉尼娜事件將持續(xù)至 2022/2023 年冬季，這將是 21 世紀首次出現(xiàn)“三重”拉尼娜事件。精衛(wèi)里的重拉尼娜并不是拉尼娜連續(xù)現(xiàn)三年，而是一次拉尼娜持了三年。不過，國家氣候中氣候服務首席專家周兵表示“三重”拉尼娜事件并非一一年不斷疊加，在第三年集“放大招”。因此，雖然在定程度上具有累積效應，但代表氣候影響會加倍呈現(xiàn)，年出現(xiàn)冷冬的可能性很小役采能說，天氣作為典型的復雜力學，想要研究透徹是非常的，礙于篇幅所限，我們這也只能講到這，或許以后有會可以再就一些問題跟大家著聊聊。參考資料：【原創(chuàng)普文章】寒潮的影響與防范高冷”寒潮來了，這些你應知道！影響我國的冷空氣到從何而來？真的是西伯利亞？極地渦旋_極地渦旋是什么意思全球變暖 寒潮極端性更強淺談西風槽南大天氣首山原第四章 3.ppt阻塞高壓_阻塞高壓是什么意思劉子奇.我國大范圍極端低溫事件年代際變化及其大蜂氣成因 [D].蘭州大學，2022.劉明歆.中國兩類極端低溫事件特征及竊脂大氣環(huán)流成因 [D].蘭州大學，2021.徐鑫萍.北極增暖與歐亞冬季氣候間的聯(lián)系及物理機制研究 [D].南京信息工程大學，2020.本文來自微信公眾號：中科院物理所 （ID：cas-iop），作者：李存?