冰火鸣风:关于10月下旬-11月初的北方异常偏暖,与后续寒潮活动的分析

在10月下旬至11月初,长江以北多地出现了显著的偏暖,其中以华北、西北地区东部、东北南部等地偏暖最为显著;在10月28日到11月1日,这轮异常偏暖达到了顶峰(图1),其中山东、河南多地出现同期罕见的30℃以上的日最高气温,而在11月1日,更是有705个观测站点打破建站以来11月最高温度极值纪录(尽管有气候态上11月初更暖的基础),多集中在西北地区东部、华北、黄淮、江淮等地(图2)。但峰回路转,如今全国大部分地区将先后受强冷空气影响,气温也将明显下降。

这轮显著的偏暖与急剧的降温由什么过程所致?随后的天气形势又会如何发展?

1. 止水之境:10月底华北等地显著偏暖的分析

考虑到这次异常偏暖(核心期)持续时间约一周,空间尺度上影响范围约为数百万平方千米,因而在气象学上仍属于一次天气过程事件——虽然对实际生产生活的影响不大,但从统计学分布上已经可以称为一次极端天气过程。

为探究造成这一异常偏暖的直接原因,我们可以从事件核心时段(本文选取10月27日-31日)时,影响这一区域的异常大气环流系统入手。从这一时段的对流层低层温度(850hPa,约1500米高,图3填色)和对流层中层的等压面高度异常(500hPa,约5500米高,图3等值线)可以看出,在东北地区存在一个很显著、相对于常年同期高度场异常偏高的高压中心(图3蓝圈),并向西侧的华北北部延伸。这在实际天气图里,表现为一个稳定数日的暖高压脊。在其控制下,华北、东北南部出现长期稳定的晴朗少云天气,此外高压脊西南侧存在明显东南风,将南侧更温暖的气团经过平流作用带入。在太阳辐射、暖气团的平流输入与高压脊控制的下沉增温共同作用下,地面到低空的气温都有显著偏高——这从同张图中850hPa气温显著偏高可以得到印证。

而进一步追寻这一异常的高压的起源,需要拨开西风洪流。

中高纬度地区的高空是不息向东奔涌的西风急流,其中叠加着众多槽脊波动,如同长河里的涟漪。这些波动有波长较短、移动较快、振幅通常较小的短波,但也有波长较长、较为稳定、能对远方长时间影响的长波(罗斯贝波),后者也是中长期天气分析的关键。

图4即追踪北大西洋-亚欧大陆地区对流层中层(500hPa层面)罗斯贝波作用通量(箭头)与它激起的高低压异常分布(填色区域)。可以看到,盘踞在华北北部到东北地区的异常高压脊(图4蓝圈),正属于一条从新地岛一带起源的波列:自新地岛-中西伯利亚-我国华北到东北一带直至日本以南洋面,形成了高度场“+-+-”四中心异常,表明这个曾经位于巴伦支海一带、随后东移的新地岛异常高压,是形成这条异常波列并导致我国北方多地异常偏暖的直接推手。

如果视野进一步扩大,看同期全北半球的波作用通量(图5),会发现亚欧大陆东部在同期是一个波作用通量相对较小的“安静区域”,如同洪流中的止水。这也导致这些异常系统的变化与移动较为缓慢,并让异常偏暖能持续较久;但与此同时,图中也显示了北美东部经北大西洋到西欧,已然有显著的风云激荡——它们也将成为未来一段时间,改变我国天气形势之滥觞。

2. 朔风急寒:未来数日全国天气形势演变
在先前数日,英国、爱尔兰、法国等地受到了异常强大的锋面气旋吹袭(图6),其中英国南部多地创下观测记录以来气压新低(伦敦则是观测记录以来第二低值),法国西部布列塔尼半岛多地出现12级以上阵风。而它的呐喊,更将在大陆另一端的辽阔山河回响。

这些锋面气旋在冷暖间蕴藏的巨大斜压能和暖流升腾的潜热加热支持下迅速增强,同时也身为了西风带内不稳定发展的瞬变扰动(图7红圈即对应着急剧发展的气旋)。它们借助西风带的长河,会向下游的东侧区域更快地传递自己的能量——在气象学上称作频散效应。

于是,一系列新的波动就此形成,并沿着西风
带一路向东掠欧亚大陆;在乌拉尔山的东侧率先形成新的高空暖高压脊(图7黑圈)。在这个新的高压脊影响下,盘踞多时的中西伯利亚低涡率先分离出向南侧延伸出冷槽(图7棕色线条),这就是前天起影响我国的第一波寒潮前身。它本身实力有限,且影响范围偏北局限在北方多地,即使多数地区气温仅会下降至常年同期水平;但由于前期出现的异常偏暖,其造成的降温幅度依然相当可观——也让中央气象台发布了下半年首个寒潮预警(图8)。

但风云变幻的脚步未曾停歇。本次寒潮预警更和接踵而来的第二次强冷空气密切相关—在新发展的乌拉尔山长波脊(图9黑圈)作用下,前文提及的中西伯利亚冷性涡旋主体,被长波脊东侧的偏北气流带动而东移南下(图9红圈),这就是第二波强冷空气的根源。

在昨日,低涡主体已经移动到北疆,即将影响我国大部分地区。与第一波强度和影响局限的冷空气相比,它不仅实力雄厚,还与南侧南支槽出现同相叠加,这样不仅会有利于其深度南下影响南方,同时会有南侧暖湿气流携带的大量水汽浩荡北上—在低涡的配合下,很有利于形成地面气旋与大范围雨雪,尤其东北地区东部将很可能出现极端降雪过程(图11-图12),需要特别注意防范!

在前两次寒潮过程气吞万里的同时,第三波强冷空气也已在远方酝酿—它是后续北大西洋气旋激发的频散波列,过程大致和第二波强冷空气类似,并很快更替先前的波列,但诱导了更北侧的极地涡旋分裂南下(图13红圈为后续第三次强冷空气源,紫圈为今日起影响我国的第二次过程)。这股强冷空气将在11月9日起,自西北向东南影响我国大部分地区;由于冷气团实力较强,加之有先前寒潮的影响基础,这会让我国大部分地区气温转为阶段性偏低。

总体而言,未来十天内,全国大部(尤其北方地区)将迎来多次强冷空气/寒潮活动,并从前期的异常偏暖转为偏冷。其中今日开始,东北地区中北部有强降雪过程,需要注意防范;而南方也将从明日起先后迎来显著降温,部分地区伴有冷暖激烈碰撞引发的雷雨大风、冰雹等强对流天气;11月12日-14日前后,气温将降到未来一段时间最低。

3. 冷暖之外:长期气候因子的影响?

如果超越天气过程的分析,我们也会追问:10月底的异常偏暖是否与一些气候因素有关?

最直接容易想到的,可能是厄尔尼诺事件—厄尔尼诺事件会导致全球总体气温有明显的偏高(持续时间与厄尔尼诺事件长度相当),而当前赤道中东太平洋正有一次显著厄尔尼诺事件且仍在发展。

但如果我们稍作思考,会发现其影响相对有限:厄尔尼诺事件的影响是全球性、持续数月到数年长度,但在这类持续数日、区域性(数百万平方千米范围)的天气过程里,作用实在有限—很快在多次强冷空气影响下,我国大部分气温将显著下降,但厄尔尼诺事件仍在稳定发展。

而如果直接给出相关与线性回归分析,结论会更有“反直觉感”:图14是1981-2020年期间,厄尔尼诺事件(以赤道中东太平洋Nino3.4区海温异常指数,即ONI指数衡量)对我国大部分地区气温略有负相关(填色为回归系数,即赤道中东太平洋海区偏高1°C,线性回归下最可能影响的气温程度),即会一定程度上倾向于秋季总体气温偏低。如果配合对流层中层高度场回归结果,则相对好理解—高度场表明在我国中东部有一个显著负异常,对应槽位稍有加深与更强的偏北风,这会导致一定程度上的偏冷;而这一负异常中心也从属于由赤道地区起源的波列(厄尔尼诺事件直接作用区域),这表明这的确与厄尔尼诺事件有关。

那么除了厄尔尼诺事件,是否还有别的气候因子—例如最近一百多年来,以人类活动为主导的气候变化(图15,以平均温度的增暖为最主要特征)?

这一点的确有一定程度的影响。全球气候变化给多数人的第一印象,可能是平均气温与海平面高程的升高;它们属于【平均影响】,虽然看起来幅度不大,但出现在短时、局地的极端过程中,就有着很严重的影响了。例如,先前难以出现的极端偏暖,站在这个“垫高”的气温平台上,就更容易出现了;同理,海平面上升,会让以往一些不会超出保证潮位的风暴潮,变得更容易造成破坏。

但在讨论气候变化的影响时,除了总体平均值外,每个数据偏离平均值的程度—以方差来衡量,也是很关键的。实际上根据统计,气温、降水等要素的方差,在气候变化下是显著上升,这代表显著偏离平均值的极端事件频率发生了显著上升。如根据统计,北半球中纬度多数地区气温在过去数十年中不仅呈现显著上升,方差也有明显增大(图16),这表明更加偏离平均值的极端高(低)温事件,如极端热浪、寒潮都在增多,也会造成更严重的影响。

关于气候变化和极端事件增多的关联机制假说很多,其中认可度较高的包括:(1)在气候变化下北极海冰大幅融化,而显露的海表和陆地表面较先前冰面更暗,从而反照率下降并吸收更多热量,导致北极地区的升温相对于北半球极地外更大(图17左);相应地,极地和热带间温差缩小。而根据气象学热成风原理,高空西风带正是由这一温差驱动,如同一道天堑阻拦在极地赤道间,使得南北两侧气团难以轻易逾越。当温差缩小,西风洪流相应减弱,使得冷暖空气南来北往时受到的阻碍更小,更容易引发各处的极端天气事件(图17右);

(2)当平均温度升高,大气能容纳的水汽含量(饱和水汽压)也将上升,而更多的水汽凝结时也会释放更多的热量,进而直接加热空气或驱动大气环流。

虽然气候变化并非本次事件的直接原因,但它的魅影会在未来更多的角落浮现—也会带来更多的危机与挑战。没有能超然其间的桃源,唯有同舟共济的世界。

见微知著,睹始知终;望遥风明山川寒暖。

#东北这次强降雪下到发紫#

【三农头条】王世芳:小蘑菇撑起群众“致富伞”

来到天祝县松山镇藜香村,放眼望去,一座座食用菌大棚鳞次栉比,蔚为壮观。在村民王世芳的大棚里,一个个菌棒被整齐地摆放在架子上,因为已经采过一茬,菌棒上的香菇已经没有之前那么密实,但是依然能闻到一抹淡淡的菇香。王世芳正在和几个工人一起忙着采摘香菇。

2018年,王世芳一家从哈溪镇茶岗村搬迁到藜香村。在瞅准了食用菌这一产业后,王世芳克服了缺资金、缺技术等各种困难,在政府的帮助下,义无反顾的开始了她的“创业之路”。从菌棒上架到培育、采摘等一整套流程需要几个月的时间,每个环节都要精心照料。王世芳和家人每天从早到晚在棚里忙碌着。功夫不负有心人,随着一茬又一茬的香菇成熟,王世芳的努力终于有了回报。从刚开始的9个棚到现在的27个棚,王世芳的“产业”做的越来越大。

天祝县松山镇藜香村村民 王世芳:我现在种了27个大棚,每个棚一年收入大概有两万元左右。我在这里发展食用菌也有效地带动了我们周边的老百姓在这里务工,我这一年要干七到八个月时间,平均每天都有十几个人在干活(打工)。

天祝县松山镇藜香村村民 刘志林:我是这个周边的人,闲的时候到这个棚上打个工,一天干十个小时,一天能挣130左右,一年能干七八个月,挣上点零花钱对家里也是个贴补。

通过王世芳的示范带动,不仅让周围的老百姓有了闲暇时间打工的地方,也带动了周边不少群众开始尝试种植食用菌。现在,仅藜香村就有20多个食用菌种植户,小蘑菇已然成为大家增收致富的“大产业”。

这几天是香菇采摘的关键期,从采摘、拣选、称重、搬运、装车……每个流程王世芳都要亲自上手。每天来来回回的要跑上好几公里路,但在王世芳来说,她却仿佛有着使不完的力气。说到今后的打算,王世芳充满了信心。

天祝县松山镇藜香村村民 王世芳:我下一步的打算就是把我们的食用菌产业再壮大一些,我现在种的有香菇、平菇、金耳、还有一些毛木耳,想着再丰富一下品种,把我们的食用菌销往全国各地,甚至是全世界。

天祝县位于祁连山东端,海拔高,气候冷凉,日照时数长,非常适宜食用菌生长。近年来,天祝县立足自身优势,突出全产业链开发,深度推进食用菌产业向规模化、集约化、标准化、品牌化、精细化发展。截至目前,全县袋栽食用菌达5000万袋、畦栽30万平方米,实现产值4.69亿元,辐射带动全县4386户1.75万人,户均增收2.5万元,人均增收6250元,食用菌产业已经成为农民增收的支柱产业之一。

全媒体记者:周昳轩

(来源:三农头条)

时间真快啊……
小时候不知道什么叫爱,只觉得爸妈给自己买吃的买喝的买玩的就能开心好久好久。
现在长大了工作了才感觉到,爸妈的爱真的好沉重好沉重好沉重,重到为了我自己每个月能少还房贷付那么多的首付,也会重到担心我的感情问题一直催着去相亲(可自己真的快被工作压到喘不过气了也拒绝了好多),更会重到我每次请假回家都会给我备上好多好多我爱吃的菜,可我真的真的喜欢老妈做的家常菜就好吃到爆。
截止到今天已经27周岁了,我一直都不是一个喜欢表达也不愿意主动去表达的人,可能错过的人很多,但也只能道一句'感谢相遇'。
人生这条路还有好远,所以啊,慢慢走吧。
最后就祝自己27周岁生日快乐吧,希望以后的生活闭上眼看到的不是眼前的大山压过来,而是站在山顶望到云破日出的风景,毕竟我的人生才刚刚开始

2023.11.04


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