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一股中等强度的冷空气正在席卷我国大地,让本就温度不高的北方多地几乎“一秒入冬”,北京在10月6日就下了雪,比往年大为提前,山西降下暴雨还发了洪水。而一直酷热难耐的南方也终于降温,河南、安徽、湖南等地受到影响,河南有些地方一天之内从36℃一举降到15℃,降温幅度超过了20℃,”一夜入秋“,四川北部也有地方降温达20℃。

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北京百花山10月6日下雪

居住在北方的朋友应该能明显地感觉到,今年的寒冷来得特别快,气温明显偏低,秋天还没站稳,冬天似乎就要跟上了。而南方地区则恰恰相反,在十一期间还是酷暑难耐,气温普遍达到30多度,秋老虎比往年更加凶猛,不过这波久违的冷空气一到,部分地区如河南又迅速降温,来了个冰火两重天。

河南开封10月5日大风降温

实际上,冷空气早就来了,而且来了很多次,只不过这次终于站住了脚。下面是6日的卫星云图,南部晴空万里,东北部被庞大的云系所遮盖,呈现出南北分化。

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这片云系来源于东北部一股强大的冷气团南下,一路抬升沿途遇到的高温暖气团,水汽在抬升过程中聚集成云,形成绵延千里的冷锋云系,降下雨雪。这片冷云到达大别山前,被山脉所阻挡。当然,一山之力不可为之。由于前期导致我国大部分地区迟迟难以入秋的副热带高压,在南方尚还有些许余力,再加上来自海上的东南风,冷空气暂缓了脚步,如同兵临城下的白色军团,让高温与低温有清晰边界,一些边界线横跨了一些省份,便出现了一省两季。

例如:冷空气包围圈外的南京气温高34度,被冷云擦边的安徽合肥仅剩20度。冷云完全覆盖的信阳最高气温为15度,将要被冷空气渗透的武汉为30度。一日前,信阳高达35度,20度的大幅度降温在河南、湖北北部已经见怪不怪了。

再往南走,随着副热带高压南下,冷空气会慢慢渗透过边界线,向南延伸。例如:5日下午,湖南部分地区依然占据高温榜多席,6日便被蚕食得只剩22度了,可谓是一“夜”知秋。

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另一方面,西北部另一股强大的冷空气进入新疆北部。未来两日,它将与旧冷气团的残余势力汇聚,继续向南施压,同时新冷气团移动路径中的西北部以及西部地区,冷暖交汇将出现较大降雨,其中新疆已经挂出了“寒潮预警”,山西、陕西部分地区出现了洪水。

不过,两广地区的小伙伴们短袖先别着急收起来。因为副热带高压依然笼罩头顶,强盛的下沉气流就像一个绝热的高压锅盖子,对地面进行增温增压。北部的冷空气看似猛烈,奈何路途遥远,一路奔波劳累后,估计难以战胜副热带高压。

当然,副热带高压近期还是有可能退回海上的,因为太阳直射点早已南移,没有热带低压持续为其供应下沉气流,减弱是早晚的事。此外,西北太平洋上有两个台风将要形成,除了输送水汽降温之外,还可以牵引冷空气,加速其南下。在冷空气与台风的合击下,广东、广西的高温将会得到缓解,但想要穿起外套,还需要再等几波冷空气,毕竟纬度在那摆着,要给副热带高压留点面子。

冷空气为何才来?

总的说来,今年秋天北方寒冷多雨,南方高温干旱,这种情况非常少见,最近这波冷空气更是来得很怪,直接将北方打到零下,但却没能深入南方到达两广地区,彻底击垮盘踞在那里多日的副热带高压。这都是什么原因呢?有可能还是全球变暖惹的祸!

把北方的寒冷与全球变暖联系起来,确实与人的直观感受相背离,但地球的气候模式非常复杂,真有这种可能性。今年的诺贝尔物理学家罕见地颁发给了两名气象学家,正是他们通过复杂的模型论证了二氧化碳浓度升高使得全球变暖的理论,可见现在的气候变化已经引起科学界的广泛注意。

全球变暖导致冰山融化

要想分析冷空气的来源,咱们首先得看一看它们的老家——北极。极地是地球上冷空气最重要的起源地,这里光照条件最差,接受到的太阳热量最小,终年寒冷。低温使得空气变冷下沉,在低空形成高压,而高空则形成了相反的低压。在地球自转产生的科氏力的作用下,高空的空气开始以极地为中心旋转,北半球为逆时针,南半球为顺时针, 这就是极地涡旋。

极地涡旋锁住了极地上空的冷空气,使它们不会轻易南下。北半球由于特殊的大陆和海洋地貌,极地涡旋分为两个中心,分别位于北美北部的巴芬岛和亚洲西伯利亚的东北部。北极越冷,极地涡旋就越强,两个中心会倾向于合二为一。

强大的极地涡旋(左)和减弱而不稳定的极地涡旋(右)

而当北极没那么冷时,极地涡旋变弱,向南方移动,原来不那么容易”出圈“的极地冷空气就会南下,形成频繁的寒潮。在全球变暖的大环境下,北极恰恰是升温的重灾区。北极地区原本覆盖着厚厚的白色海冰,可以反射阳光。当温度升高时,海冰融化,变为深色的海洋,更容易吸收阳光的热量,加剧了升温,这就是”北极放大效应“,该效应使北极升温速度是平均值的两倍。

如今在全球变暖的大趋势下,北极的升温已经非常明显,海冰一年比一年少,2020年夏季海冰覆盖范围已经比1981~2010年的平均值减少了40%,厚度也减少了一半以上。北极的变暖对极地涡旋和伴随的极地急流造成了巨大影响,最明显的效果就是极地涡旋变弱,影响区域南移。

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北极海冰正在加速融化

如此以来,大量冷空气得以冲破封锁,南下到中纬度地区。例如美国德克萨斯州原本比较温暖,但近年来却多次出现寒潮,2021年的寒潮还造成了大停电,导致数十人死亡。而最近影响我国北方和南方的冷空气,也与极地涡旋的变化有很大的关系。另外北方越多的降雨和南方的高温,还和另外一个大型天气系统——副热带高压的异常有关。

今天从夏天开始,对我国气候有重大影响的西太平洋副热带高压就一直不正常,异常强盛。副热带高压也是由于地球自转形成的。赤道地区地面附近的空气被加热,密度变小并上升到高空,导致地面附近的气压降低,形成了赤道低气压带。而这些上升的热空气到达高空遇冷后又变重,在距地面4至8公里处聚集,并向南北两个方向移动。

副热带高压的形成

同样是在科氏力的作用下,气流将在南北纬20至30度的区域转向与纬度平行的方向,阻碍了气流运动,空气再次发生聚集,并在重力作用下下降到地面附近,形成了高压区,这就是副热带高压的由来。在副热带高压控制的地区,天气晴好,高温少雨。

而在全球变暖的趋势下,西太平洋副热带高压比往常更偏北,使得我国的雨带也随之北移,今年夏天北方多雨,以及河南暴雨,都与副高北抬有关。而副高在9月份及国庆期间在南方盘桓不退,北方来的冷空气南下受阻,冷暖气流在北方地区交汇,导致10月初北方再次大规模降水,尤其是山西还发了洪水,一些靠北比较冷的地方就直接下雪了。

南下的冷空气与副高交汇

在这之后,随着冬天的脚步越来越近,冷空气的势力会继续增强,而南边又出现了两个台风胚胎。长期占据我国南方的副热带高压已经蹦达不了几天。当副高撤退之后,一股股极地来的冷空气将更加顺畅地南下,彻底赶走南方的高温,甚至有可能带来大规模降温或寒潮。

由此看来,全球变暖导致我国北方的秋冬变冷,甚至引发南方寒潮,是确有可能的!

随着我国北方地区的降温,越发有利于冷空气的形成,国庆期间的冷空气已经造成我国北方地区的大范围降温和降水,而紧接着在我国西北又形成了一股冷气团,迅速地突破生成的地方而向东、南移动,又造成大范围的降温。

根据气象预测,北方的很多地区将迅速降温10℃以上,这对于我国西北内陆来说比较容易造成降雪。因为西北地区本身地表植被较为稀少,降温后地表释放的热量减少,冷空气吹拂之下,就很容易形成降温。当西北的冷气团南下遇到较为湿润的暖空气的时候就会形成降水天气,不过这个季节西北内陆的降水因为温度低容易以降雪的形式进行。

目前我国北方的降雪已经扩展到了新疆北部、青海、甘肃、宁夏、内蒙古东北部、黑龙江西北部等地等6省,局部还有暴雪,大暴雪,这样的气候变化还是比较大了。在第二波冷空气的影响之下,我国降雪范围进一步扩大了,虽然主要是集中在西北,东北,内蒙古中部等地,但是随着冷空气的不断形成和推进,南方的气温也将逐渐降低。

后续还有冷空气团在不断的形成,根据较长时间的气象预测,10月13日至15日,冷空气还将加码出现。在未来一周左右的时间内,我国很多地方都将迎来又一轮的降温天气,包括南方地区也将降温,这是一波全国性的冷空气,按照趋势江南、华南等最高温度也将降幅4度左右。在现有的基础上再降温4℃左右,那么北方的很多地方就开始向深秋迈进。谭老师地理工作室综合整理

在冬季的时候,天气预报经常会说到的一个问题就是冷空气的南下,对我国影响较为严重的冷空气主要在西伯利亚、蒙古、中亚地带形成,特点都是比较干燥且寒冷且威力强悍,常造成暴雪灾害,尤其是我国的新疆、青海、黑龙江等地区。一些较弱的冷空气影响范围有限,没到南方就已经被加热而失去威力,或者由于地表的阻力,能量不断降低最终在某个地区停滞。但冬季时常有可以影响我国大多数地区的强劲冷空气。

冷空气为啥形成后非要南下呢?这是一个有趣的问题,其实在中学的地理中就讲的很清楚,原因是大气的热胀冷缩。地球是一个球体,太阳直射点原本就在地球的南北回归线之间移动,而地形、地表性质的因素又导致大气受热不均,陆地岩石圈的比热容低,受热后易散热加热上部空气,而海洋温度较为恒定,所以夏季海洋上的气团压力大,陆地上压力小,高压向低压移动,就造成了我国东部的季风气候。

在冬季的时候,阳光直射点移动到南半球,北半球的大陆受热急剧减少。而我国的西部、中亚、蒙古等地带特点是较为干旱,地表植被较为稀疏,裸露的地表受热少散热快,冬季上空的大气受热也少了,气体变冷体积缩小压力增大;西伯利亚是由于纬度较高,冬季严重缺乏光照,受热更少,那么也容易形成冷气团。

而这时太平洋上空大气压力因为海水温度较为恒定,大气受热较多而压力低;我国南方相对于北方受阳光照射又更强,大气压力也低一些。高压气团向低压气团移动,在我国就是从内陆、我国北部向我国的南方、东部移动。沿途会造成降温,视地区大气含水量,含水若是高的话,就可能形成降雨天气,在内陆温度较低的地区则表现为降雪等天气。

如今,我国北方都已经入秋,随着阳光直射点的持续南移,在冬至前后,在我国的西部、北部和蒙古、西伯利亚等地带,都会持续有高压冷气团的形成和南下。物理特征决定了它们必然有这样的移动规律。不过不管是冷空气还是热带气旋的移动,除了受到地表阻力的影响,还会受到其它气团的影响,比如台风就常受副热带高压的牵引,在我国南方登陆。

冷气团的移动整体上是向南、向东移动。我国的冷空气总体有三条路线,西,中,东,三条。西线主要是来自与西伯利亚,中线主要是蒙古国,东线主要是东西伯利亚。当冷高压形成后,就要向海洋上的低压移动,受气压梯度力的影响。而高压形成的地域范围是一定的,那么主要的气象因素差不多就应该是海洋上低压的位置,强度,范围了。