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冷空气南下和寒潮的成因

 蓬莱阁327 2016-01-21
中央气象台早晨0845时卫星云图?

昨天报纸、电视、微博和微信等媒体和自媒体都大功率“鼓噪”中央气象台发布的天气预报:“预计从今天下午起上海的气温将进入普遍下降并会带来雨夹雪或者暴雪的天气现象。”?

我充分相信中央、上海气象台的预报。目前的科学手段可以精确预报明天的天气情况,也可以预报一星期的短期天气情况,依次推断某一个地区今后半月的天气情况的中长期预报。

不过无论目前气象卫星监控、还是计算机分析气象变化,随着时间的推移其预报精度也会逐渐扩大误差。

目前的科学发展认知还暂时不能准确预报瞬息万变的地球气象变化,往往其短期预报准确率大概在85%以上,而中长期预报准确率在65%以上。

中长期预报要比短期预报有明显差异。短期预报对市民的出行至关重要,他们关心主要是出行的方便与否和防冻御寒、多穿衣服之类的实质性问题。

不是吗,上海发布也在昨晚在微博、微信等媒体上发布了市政府的紧急通知,要求做好防冻保暖工作。

基于我长期航海生涯,在大洋航行时经常关注天气变化,故也对气象变化猜出一、二来。

每当我离船公休在家,我照料孩子的上学校,孩子总是询问我:

“今天会不会下雨?我是否需要带伞?”

我的回答基本上根据报纸、电视上的气象预报。同时向窗外张望片刻后回答自己观察的局部气象预报:“1、2小时内不会下雨,但下午你回家需要撑伞。”

她有点半信半疑,可是几次我的回答都是让她不得不信服我的预报。

中长期预报对类似我的航海职业来讲至关重要,因为一条跨洋航线设计时就得考虑整个航行时间内的气象发展趋势,如中国跨太平洋航行到美国需要12天左右的时间,那么作为船长就应该全神贯注目前的天气和12天左右的中长期气象预报。从中长期预报中看出气象发展态势,就可以制定航线避开大风浪区域。或许能够从低压和高压配置的夹缝中寻找一条“欲起风而还没有起风”的洋区航行。当然这一定是具有丰富经验的船长才能做到。

现在,航海上都采纳了由气象导航公司推荐的气象航线,一般情况下效果很明显,对船舶大洋安全航行提供了比较可靠的保证。但气象导航公司有时也会预报失误,导致船舶坠入大风浪的危险境地,此刻在现场的船长可以根据手头的气象资料并根据经验分析气象能力的话,他可以指挥船舶逃离大风浪区域,选择比较安全的洋区航行到目的地。

船舶大洋航行中遭遇大风浪的机会甚多,特别是冬季的太平洋基本上都是大风浪的天气情况。因此,有经验的船长可以与气导公司协商,根据船舶的抗风能力选择中低纬度航线航行,否则,无情的大风浪将使船舶坠入大风浪地深渊而遭遇灭顶之灾。

我想简单说明现在冬季节形成的冷空气南下气象条件和寒潮的成因,同时凭经验介绍一下冷空气南下之前的异常气象现象。

气象学上有这样的定义:“空气在一个相当大的范围内、在水平、垂直方向上物理属性(如温度、湿度和稳定度)相对比较均匀的大块空气称为气团!”

气团在水平范围可达几百到几千公里,垂直范围可达几公里到十几公里。气团相对均匀的性质是辐射、乱流、对流、蒸发、凝结、大范围垂直运动的物理运动过程中进行充分的热量和水汽交换所致。

气团的性质分类与其发源地的物理特性有关,气团是在极地冰天雪地的下垫面下形成的,气团气温很低称为冷气团。在海上形成的,因为有大量的水分且温度低,气团的性质就湿润称为冷湿气团。如在炎热的赤道地区形成的气团性质就气温很高就称为暖气团。

由于地球在不断至西向东旋转,由此气团会在地球旋转偏向力的影响下会产生移动,随着地理位置移动和下垫面的变化气团也会渐渐发生性质的变化,冷气团向低纬度移动,下垫面气温变暖,冷气团随着加温变暖成为变型气团,实际上是气团在移动过程中的能量交换。

我国处于西风带的地理位置,气流川流不息,不太容易形成气团,所以不是气团的发源地。冬季影响我国的主要气团是极地冷气团;因为冷气物理性质是闭合的环线,其内部气压从里到外逐渐下降,中心气压很高,我们称为冷高压。

在冬季,太阳在黄道上逐渐移向南纬,从而导致北半球低纬度的暖湿气团南移,而逐渐加强的北方冷气团在地球旋转力的推动下带着寒冷大举南下东扩,一般情况下冷气团形成后在源地停留一段时间聚集能量,在适当气场变化下开始了移动(后面有低压气团驱离的动力),随着移动把寒冷留下途中,气团也吸收了当地的热量,使得自己慢慢的变暖,越向南方推移,它的寒冷就会变得越弱。最终变性为暖气团。

冷气团过境前因为气压梯度很大,等压线密度大,所以会有剧烈的气象产生。过程为轻雾、浓雾、下雨、刮大风,在海上、大洋上会产生大风浪的海况,过境时会降雨,气温下降,对于这样的移动称为冷空气南下。然后在2-3

天后再回暖,一般冷气团生成、移动、发展、消亡周期为5-7天。

在某地的人群就会感受了这样变化:在24-48小时内气温骤降了10°C,同时这一天的气温低于5°C,像这样的一次冷空气的活动造成的气温变化在气象学上称为“寒潮”。

因为我国幅员辽阔,不同的区域对“寒潮”的天气现象有不同天气数值来定义,但基本上相同。寒潮视冷空气的强度分为“寒潮、强寒潮”,寒潮的酝酿和爆发与一定天气形势密切相关,形成的过程比较复杂,因为篇幅关系就不一一罗列了。

在上海浦东地区有这样的一条农谚:“三早雾露发西风!”

讲的就是寒潮来临前的天气渐行变化,从气象变化解释这条农谚具有科学道理。

举一个例子说明这个问题:

上海处在中纬度地区,秋冬季节来临后,北方冷空气活动加强,频频来袭并带来了降雨天气,简单来说就是将上海整个夏季、秋季日晒聚集的热能不断削弱。

寒风让人们嗦嗦发抖,一场秋雨一场冷,人们感觉天气逐渐变冷了,而这样的变冷基本上比较均衡而使人们有一个适应的过程,这样的变化称为一般冷空气活动。

当强冷空气南下时,因为上海被南方的低气压控制,气温比较温暖潮湿,在冷空气先遣部队吹着微微寒风过来时,暖湿空气被不情愿地往南方赶。于是,上海地区就成为冷暖空气厮杀的战场。人们能够感觉到它存在的外像:早晨,天气开始在微弱冷空气作用下凝结水滴并浮在空气中使能见度下降、成为人们眼前并不模糊的轻雾。

在冷空气继续推进下第二天更冷,而风速也正好适宜形成雾的条件,所以,第二天有较厚重的雾。第三天早晨暖湿气流还在与冷空气对峙,南方暖湿气流不断补充,北方冷空气不断加强,势均力敌,。最后,冷暖气体混合凝结变成了更浓的雾天了。

基本上三天雾出现后,在第三天的下午开始淅淅沥沥的下雨了,而雨滴不大,西北风却渐渐增大,大风带来了急剧的寒冷,上海地区的气温很快下降。如果气温下降了10°C,在同一天气温低于5°C的话,就是“寒潮”侵袭了。寒潮过境,天气变化剧烈,而过境后却天气放晴,雪在太阳下开始融化,融化中又吸收热量,使的气温愈加寒冷。

而跟随高压冷气团后面的就是一个中心气压非常低的深度低压气团。冷高压过境天气晴朗、接着气温回升,然而,没2天就可以出现云层、渐渐变厚,成为多云和阴雨天气现象了。

如此就完成了冬季气压、气温转变的一个周期。再强调:一般一个星期左右为一个周期!

因此,生活在上海地区的人们如果在深秋初冬时发现早晨有雾、第二天还是有雾并且趋浓,那么就必须准备厚实的抗寒衣服了,第三天还是大雾的话,那么早晨就得拿伞出门了,而且携带御寒衣了,说不定就在今夜明晨“寒潮”来临了。

当然,现在的天气预报很准了,我仅仅是经验之谈了。

假如是强寒潮入侵的话,那么,上海零下温度来临,在偏远的农村河流中就会结冰了。

当然,雾的形成是多方面的,并不一定有雾就说明“寒潮”来了。

曾经在40年前小学二年级语文课上专门有一课描述冬天的雾的文章,我依稀记得语言文字,原文大意:“

早晨,农舍的四周都是浓雾,白茫茫的一片,数十米外只听到声音却看不见人,走到外面头上马上被浓雾潮湿了。东方一轮红日冉冉升起,在浓雾中太阳变成了一个巨大的火轮,让人们清晰地看到了太阳美丽和温暖的红光。迷雾在太阳的爬升中渐渐散去,太阳的颜色从通红变成鲜红,然后渐渐变白,最后太阳发出了刺眼的光芒悬挂在天空。而河水中的水汽还像烧开了热水,一缕缕水汽向空中散逸,冬天的早晨是美好的。”

当我写完本篇文章时,我张望了一下窗外的天气、温度和风速,天上也没有剧烈的云系移动。可以预测下午的云系将增厚,由于冬季地面温度本来就比较冷,冷气团在赶相对较热的温带低压气团中,凝结的水珠就会成为雪花,当空气托不住雪花时,冬天人们期望的下雪天来临了。雪在寒冷的地面渐渐堆积了。雪后放晴,雪的美景就会展现在上海人面前了。

请观赏雪景穿上反差较大的红色大衣,以衬托雪景!让雪景变得更加美好。

以上都是本人猜测,仅供参考。

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