今年冬天的北京一直在期待一场雪,好容易盼来了初雪,但和人们心中的大雪纷飞差得较远,只在延庆、怀柔等远郊见了白,虽然海淀、丰台、石景山、观象台等城区气象站也观测到降雪现象,但地面根本没有雪的影子,实在让人失望。
记者:蔡文清
视觉中国供图
中央气象台首席预报员张芳华说,入冬以来,北京初雪比常年晚了53天。原因是北京从2017年10月23日至2018年1月20日连续90天无有效降水,冷暖锋交汇位置相对偏南,北京持续受偏北风控制,导致水汽条件较差。
北京是个“贫雪”的地区,统计显示,北京常年入冬初雪日是11月29日,不过每年初雪日期相差很大。本世纪以来,初雪仅在2004年准时到来;来得最早的是2009年冬季的初雪,11月1日就提早到来;来得最晚的是2010年冬季的初雪,来年2月10日才姗姗来迟。
如果给北京的初雪排座次,初雪日最早的前三名是:10月31日(1987年至1988年冬季)、11月2日(1992年至1993年冬季)、11月1日(2009年至2010年冬季);垫底儿的后三名则是:2月11日(1983年至1984年冬季)、2月10日(2010年至2011年冬季)、2月7日(2013年至2014年冬季)。
初雪难以捉摸,终雪日也时时“任性”。常年(1981年至2010年)终雪日是3月12日,不过4月飞雪也不算太稀奇。66年来,北京4月共有11个降雪日,平均每6年出现一次,正应了那句谚语,“清明断雪,谷雨断霜。”北京有记录的最晚降雪出现在5月13日。
气象学上,当天出现雪、雨夹雪、冰粒、米雪等,都会记录为一个降雪日,即便如此,雪对北京也很吝啬,北京冬季长达150天左右,年均降雪日数仅有14天。
为何北京冬天的降雪如此“珍贵”,气象专家周名扬告诉记者,降雪可不是轻易能形成的,条件缺一不可,就跟谈恋爱似的,单相思修不成正果,必须要冷暖空气两厢情愿。当冷空气遇到暖空气,暖空气轻向上爬升,水蒸气凝结成云形成降水,此时低空的气温要比较低,才能使降水以雪的形态落下。
做一个形象的比喻,初雪就像初恋,想要成功,除了两厢情愿还得靠配合默契。从气象角度来说,初雪需要三大条件:水汽、动力抬升和气温。而北京要同时满足这三个条件,需要冷暖空气的高度默契配合。如果冷空气太强,暖湿气流很快就退却了,很难形成降水,或者等到降水结束了,低空气温达到降雪的要求。如果冷空气不够强,冷暖的差异对比小,上升的动力不足,也难以形成降水。
上述两种状况,就像是在恋爱中,一个是因为男生太过积极吓跑了女生,一个是男生不够积极主动错失了机会。因而冷暖空气要完美配合,是个不容易的事情。俗话说“巧妇难为无米之炊”,下雪也一样,要有基础材料——水汽。但是北京是典型的季风气候,冬季多西北风,空气很干燥。常年北京12月降水量只有2.0毫米、1月为2.7毫米。所以,北京冬季降雪本身就是个比较困难的事情。具体到此次北京初雪,之所以不成规模,也是因为水汽条件不合适,冷暖空气结合得不好。
虽然水汽条件难求,不过并不能因此就悲观,北京东边就是渤海,当出现东风的时候,可以把潮湿的空气输送到北京,而且加上西边地形的阻挡,有利于水汽的聚集,形成降雪。所以气象部门会特别关注东风形势,预报员经常会提到“地面倒槽”、“东风回流”这样的专业词汇。但是东风可遇不可求,用一句玩笑话说,就算诸葛亮再世也不见得成功。
除水汽条件外,降雪还受地形的影响,北京的地形对于降雪来说利弊皆有,当出现东风的时候,西部山区地形起了聚集并抬升水汽的积极作用。但是当冷空气从西边过来时,地形起了负面作用。因为冷空气是三维立体的,在前进过程中,一般地面部队冲在最前面,被称为冷空气前锋,简称“冷锋”;当冷空气从西边过来时,北京西部的山区地形阻挡了地面冷空气的前进。但在1500米左右的低空冷空气依然按部就班前进,使得北京平原地区出现了地面冷空气未到、低空冷空气先到的局面。这样下暖上冷,不利于降水出现。所以有时候,大雪几乎覆盖整个华北,却偏偏能绕开北京以及河北太行山东麓的城市。
当有了水汽和动力条件后,还有一个不容忽视的指标:气温。下雪还得气温够低,这样在高空形成的冰雪,直到落地前才不会融化,保留雪的模样。北京的初雪,常常就卡在气温的1℃变化中。在初冬时节,北京的气温还不是特别低。从地面到空中1000米左右高度之间的气温如果比0℃高一点,降到地面前雪花是否会融化,就变得相当纠结。气象部门会通过低空1500米或700到800米的气温,来推算落地的是雨还是雪。但是低空气温和坐车上班一样,有时并不是理想状态,上班路上可能会堵车,气温随着高度变化也有些非常规的走势(如逆温,气温越往上越高)。而有时恰恰这1℃的差异,就能导致雨雪相态的本质差异。
很多老北京都纳闷,以前北京的雪不少啊,怎么近年来越发稀罕了呢?
确实如此,气象记录显示,北京年降雪日数正在逐渐减少,1957年至1966年10年间年均降雪日数为14天,1967年到1976年的10年间年均降雪日数为16天,1977年到1986年的10年间平均降雪日为14天,1987年到1996年的10年间平均降雪日为12天,1997年到2006年的10年间平均降雪日为13天, 2007年到2016年的10年间年均降雪日数则下降至10天。
不仅降雪日数减少了,降雪量级能达到大雪级别的降雪也变得屈指可数。在气象学上,24小时降雪量少于2.5毫米,为小雪;24小时降雪量在2.5至4.9毫米,为中雪;24小时降雪量在5.0到9.9毫米,为大雪;24小时降雪量大于等于10毫米,为暴雪。有气象记录以来,北京年均大雪日数仅有0.4天,大概每三年才能见到一场大雪。
这个冬天还有什么不一样
就在几天前,从24日晚间起,江苏南京一片白雪皑皑;同一天,安徽合肥遭遇大到暴雪,全市中小学停课部分列车停运;25日傍晚开始,上海迎来今冬初雪,部分地区累积雪量达到大到暴雪级别,并伴有3到5厘米积雪和道路结冰现象;北京市民等雪盼雪,大雪却另辟蹊径,出现在我国中东部。
这个冬天 冷暖空气史诗大对决
为何会形成如此长时间的低温雨雪天气呢,中国气象频道气象分析师信欣用战争来比喻进行讲解:这次冷暖空气上演了一部史诗般大对决--冷空气横卧在西伯利亚到蒙古,两大主力兵团中冷一方面军在中亚北部到蒙古,冷二方面军在俄罗斯远东和我国东北。冷二方面军可以说是铁军,之前已在俄罗斯奥伊米亚康制造出来零下60多度的极端低温。而冷一方面军更是冷空气的核心主力,最为精锐,历史悠久,名气最大。
冷二方面军主力在东北冷涡的指挥下,从东北不断南下,24日白天已经攻占湖北北部安徽江苏上海浙北一带,24日晚到25日地面部队进一步向湖北湖南等地深入,但制空权暂时还是暖湿空气的。孟加拉湾暖湿主力兵团驰援长江中下游,另外南海纵队暖湿在东路北上,阻挡冷二方面军的南下。冷二方面军一看南下受阻,请求支援,要求冷一方面军从西北南下协助。因此24-25日形成了冷暖空气的第一波大战,对应24日晚-26日晨一场大规模的降雪在湖北安徽江苏等地展开。
26日两路冷空气合力,在没有地形的阻挡下,一度从湖北向南攻击到湖南南部。因此26日的雪线南界可以抵达南岭一带。但东段战事由于暖湿空气凭借地形顽强阻击冷空气,冷空气在江西和浙江的推进显得相对缓慢,成果不够大。此外,借助空中优势,湖南贵州上空偏暖,尽管地面被冷空气占据,大气结构出现了逆温,会使得这里战事呈现另外一个局面,就是可能出现冻雨--下的是雨,落地结冰。
随着冷空气长途跋涉南下,供给线过长,且空中不占优势(空军优势暂时被暖湿兵团占据),因此26日暖湿集团军决定发起反击,26日晚到27日,冷暖交战的核心战事再度向北推进,战火(降雪)一度推进到山东南部、河北南部、山西中部一带。但核心降雪区还是在湖北东部、安徽中南部、江苏南部一带。
此时因为作战不利,冷二方面军的司令--东北冷涡被撤换,换由实力更强的俄罗斯远东冷涡司令官,昨天到今天冷空气也从东路继续增兵南下,冷一方面军也加大增援力度,因此今天早晨,冷空气重新占据主动,使得局面再度逆转,推动雨雪南下。这个时候,冷一方面军一看时机已到,趁着暖湿集团军士气跌落,决定倾巢出动。明后天将汇合冷二方面军,与暖湿兵团决一死战,到31日拂晓,除了华南沿海和海南、台湾等岛屿,冷空气在地面以及空中均取得决定性胜利。
2月1日冷空气继续南下清缴暖湿气团。1月底-2月初,暖空气仅仅在云南凭借乌蒙山防线、哀牢山-无量山防线苦苦支撑。1月底到2月初,我国南方大部地区有望告别雨雪,但天气持续寒冷,也就是湿冷变干冷。
这个冬天极地冷空气兵分四路
大风、降温、雨雪是我国冬天的天气要素,这些都是由冷空气所引起。冷空气的策源地在哪里,很多人都以为是西伯利亚。其实不是,西伯利亚只是中转站,冷空气来自遥远的极地,漫长的冬季中,极地的凌厉寒气在黑夜中聚焦,短暂的白昼中淡漠的太阳不足以温暖大地,当冷空气的容载量达到某种极限时,冷空气就像“粗鲁的野蛮人”踏上南下征程。
为什么选择南下?是因为海陆热力性质的差异。冬季在陆地上形成强大的高气压,在海洋上形成低气压,它们之间就有了气压梯度,这样就产生了水平气压梯度力,促使大气由气压高的地方向气压低的地方流动,形成了平常所说的风。由于地球的自转,所以风沿地表作水平运动就会受到地转偏向力影响,在北半球向右偏转成西北风。这个西北风主要来源于蒙古、西伯利亚一带,而且是从高纬吹向低纬。
冷空气自北向南经西伯利亚南下循着四条固定线路进入中国,气象专家解释,这四条线路的出现与北半球海陆分布情况有关。在冬季,广阔的太平洋和大西洋偏暖,而陆地则十分寒冷,因此在大气环流中,大陆东部地区很容易出现槽区,冷空气南下线路正是沿着槽区而出现。
极地冷空气兵分四路,路径一是西北路。人们常在天气预报中听到“一股较强冷空气将自西向东影响我国”这句熟悉的播报,讲的就是从西北路径上风尘仆仆赶来的冷空气:冷空气从西伯利亚出发后,沿着阿尔泰山与杭爱山翻越蒙古高原,从内蒙古地区进入我国。这一路上并未遇到高大地形阻碍,很快,冷空气就可以推进到我国河套地区。这里是黄河冲击形成的平原,冬季寒冷干燥。循这条路径下来的冷空气,在长江以北地区所产生的寒潮天气以偏北大风和降温为主。从河套地区再往南走,冷空气便可直达长江中下游及江南地区。即使在冬天,来自南方的暖湿气流依然可以抵达这里。当冷空气与其相逢,便会产生雨雪天气。
路径二是东路。选择东路的冷空气将不得不翻过整个蒙古高原,再沿着大兴安岭、太行山从东北方向推进。该路径经过地形的影响,常常给人感觉冷空气是从东北方向来的。东路冷空气抵达我国华北北部后,在冷空气主力继续东移的同时,低空的冷空气会折向西南,经渤海侵入华北,再从黄河下游向南可达两湖盆地。冷空气所到之处常使渤海、黄海、黄河下游及长江下游出现东北大风,华北、华东出现回流,气温较低,并伴有连阴雨雪天气。
路径三走的是西路。选择西路的冷空气,则一路“摸”着高大山脉的边缘而来。沿着天山北界,冷空气经新疆、青海、西藏高原东南侧南下,在新疆,它常常掀起狂风,还常常与从西部来的暖湿气流“激烈交锋”,带来暴雪天气。不过,虽然其对我国西北、西南及江南各地影响较大,但降温幅度不大,只是当南支锋区波动与北支锋区波动同位相而叠加时,才可以造成明显降温。
还有一路是东西合击——路径四是东路+西路。一股冷空气的力量已经让人胆寒,如果两股冷空气经过长途跋涉后汇集起来,波及范围可能会更广。在冷空气南下我国的过程中,的确存在这种情况:东路冷空气从河套下游南下,西路冷空气从青海东部南下,当两股冷空气在黄土高原东侧,黄河、长江之间汇合时,可造成大范围雨雪天气。不仅如此,两股冷空气还会合二为一,一起南下,带来大风和明显降温天气。
链接:别看这几天嗷嗷冷 寒潮少了才是趋势
这几天大家都觉说“嗷嗷冷”,的确,每天都是零下十几摄氏度在北京确实不常见。
不是一直在说全球气候变暖呢,这段时间怎么这么冷,是不是气候变暖停止了?气象专家告诉记者,气候变暖是一个长期趋势,因此要用长期的记录,比如100年的时间跨度,十几年或几年的记录只能认为是短期的变化,而不能称为趋势,从近百年的尺度来看,虽然有一些年份会比较冷,但我们现在仍处于气候变暖的过程中。
正因全球气候变暖导致北极海冰面积缩小,使得北极区域裸露出了更多的水域,有利于大量的水汽从海洋输送给大气。这些因素结合起来导致了我国及欧洲、北美很多地区冬季的持续低温。全球变暖是一个事实,在气候变暖的背景下,原来的气候规律打破了,气候变得比较异常,偏离平均态越来越远,振动越来越大,极端高温、极端低温、暴雪、干旱、强降水等极端天气气候事件都可能会出现。
虽然此次全国多地遭遇低温雨雪冰冻天气,但从气象数据来看,影响我国的寒潮天气正在减少。
作为冷空气界的“扛把子”,寒潮的到来能使24小时内气温猛跌8℃,甚至12℃以上,是实力降温高手。
影响我国的寒潮一般多“出生”于冰岛、新地岛附近高纬度地区,约95%寒潮在西伯利亚发展壮大,寒潮分几路影响我国,可能过长江,直抵华南。
从气象部门对寒潮多年的研究看,寒潮对我国影响广泛,最南可到海南岛。受寒潮袭击最多的是东北三省、内蒙古、新疆、陕西等地;南方的浙江、广西等一年寒潮也可超过6次。不过,西部地区的青海、西藏、西南一带则很少有寒潮光顾。因为高原地区地势高,且位置偏南,寒潮很难到达。
可能遭遇寒潮的时间一般从9月至次年5月,其中北方11月寒潮最多,南方则是3月寒潮最多。因为11月北京正处于换季,强冷空气抵达时,气温变化剧烈,容易达到寒潮标准;而3月南方回暖早,强冷空气入侵会导致气温急剧下降,形成寒潮。
1951年以来,我国寒潮呈减少趋势,平均每20年就会减少1次。而平均气温则显著升高,每10年升高0.26°℃,可以说气候变暖导致影响我国的寒潮减少。同时强寒潮也明显减少,上世纪五、六十年代强寒潮十年有23次,2000年以后则骤减为5次。
来源:北京晚报