中國南方發生雪災的原因

最近南方天氣異常,暴雪成災,從巨觀氣候到微觀天氣的順序可探求此次氣象災害的原因。 

一、拉尼娜對中國的影響 

今年全球的氣候大背景是拉尼娜,厄爾尼諾我們較熟悉,但對於她的姐妹拉尼娜我們還很陌生。 

拉尼娜是同厄爾尼諾相反的氣候現象,是指赤道太平洋東部(秘魯附近)海水大範圍持續異常變冷現象,海水錶層溫度低出氣候平均值0.5℃以上。小小的0.5度,又遠在南美洲,但卻對我國造成了極大影響。

1.南太平洋的氣溫偏低是怎樣擴散到全球的。海洋表層的洋流運動主要受海表面風的牽制。信風的存在使得大量暖水從東太平洋(即秘魯)吹送到赤道西太平洋地區(即中國、日本),在赤道東太平洋地區暖水被颳走,主要靠海面以下的冷水進行補充,赤道東太平洋海溫比西太平洋明顯偏低,使得氣流在赤道太平洋東部下沉,從而加劇氣流在西太平洋的上升運動,實際上削弱了西太平洋的副高,加強了信風和西風,進一步加劇赤道東太平洋冷水的發展,形成惡性循環。最終將拉尼娜的影響從秘魯擴散到全球,特別是中國。

2.西太平洋上升運動的加強對中國的影響。西太平洋的上升運動加強,導致了本來在冬半年就已經遠離中國大陸進入太平洋的副熱帶高氣壓帶進一步遠離大陸,對大陸冷氣團的牽制抵抗作用進一步降低,很明顯,沒有了副高的阻攔,副高兩側的風帶,一是北方強大的寒冷的西風帶,二是南方印度洋上的信風帶可以長驅直入大陸,橫掃全亞洲,而中國恰恰就在這兩個風帶的控制之下。

3. 風帶加強對中國的影響

(1)西風帶。西風帶對中國造成的影響主要來自兩個方向:一個是對北方來自西伯利亞的強冷空氣起到了推波助瀾的作用。冷空氣團是從極地方向過來的,冷氣團比較寒冷,冷空氣強度比較強,因為北冰洋的蒸發作用小,空氣極為乾燥,以大風、降溫過程為主,不會出現大範圍的降雪,以前對我國造成影響最大、我們印象最深的就是這股冷空氣。今年主要受北方氣團影響的東北降雪量就很少,跟過去持平。二是從西路過來的,這是我們很少關注的,但它藉助西風帶加強從冰島大西洋沿途過來,經過歐洲地中海橫掃整個亞歐大陸,由於來自較濕潤的大西洋,這股冷空氣帶來了大量的降雪。事實證明了這一點,今年因為這股強冷濕空氣,巴格達這種極度乾旱的地方降了百年以來第一次雪,中亞地區,特別是阿富汗山區積雪超過兩米。甘肅這種比較乾旱的地方今年降雪量超過常年的兩倍,為60年之最。多有趣,我們天上下的雪竟然來自大西洋的海水。 

(2)信風帶。由於太陽直射點的南移,信風帶在過去對中國的影響並不大,但由於拉尼娜的加強,加上西風帶受到青藏高原阻擋,分流至喜馬拉雅山脈南翼逐漸加熱加濕的氣團,使得中國南部受到了來自印度洋大量的暖濕氣流,造成雲貴高原的氣溫甚至比常年的還要高。 

(3)共同影響。由於太平洋上的副高減弱,因而南北兩股冷空氣可以長驅直入中國內陸,信風帶來的暖濕氣流控制南方,像深圳這段時間濕度都高達90%。過去北方的冷空氣南下就單一的控制全國,全國都是寒冷乾燥,但今年拉尼娜引導著信風帶來大量水汽,同北方乾燥寒冷的氣團在長江中下游地區交匯,從而形成了大範圍的暴雪。降雪同降雨的原理一樣,現在溫度一上升就下大雨,甚至暴雨。從影響範圍看,災害程度從東向西遞減,沿海省份影響較小,可見水汽主要來自印度洋而非太平洋,信風影響巨大。

二、局部分析

1. 長江中下游、安徽、湖北。這一地域處於北緯30度附近,正好是西風帶同信風帶交匯的地方,南北氣流交匯,勢必造成大量降雪。另外,長江中下游地區湖泊眾多,當地水面蒸發的大量水汽也是降雪的來源之一。 

(1)湖南。由於南嶺的阻擋,將剩餘的冷空氣都集中在了湖南郴州、衡陽一帶,也就是南嶺山腳下,從而將冷空氣最後的力量全部發泄在湖南。

(2)廣西、貴州。雲貴高原過去一直就是同時受到南北兩股氣團的共同影響,只是今年的強度特別大,過於濕潤,又過於寒冷,造成嚴重的凝凍,凍雨。 

(3)北方。過去印象中的北國風光、千里冰封、萬里雪飄依然沒變,東北主要受到北方的乾燥冷氣團,所以降雪量沒有太大變化,從衛星雲圖上看這幾天基本沒怎么下雪。倒是西北地區由於強大的西風帶來了大量的來自大西洋的水汽,降雪較常年偏多。 

三、 降雪對南方的影響 

下雪是自然現象,北方年年都下,即使有暴雪,也沒造成嚴重問題。為什麼南方降雪會產生這么多問題呢?這裡主要同嚴寒的北方進行對比分析。

1.凍雨。現在南北地面溫度都長時間低於0℃。但北方是從低空到高空都是穩定的冷空氣,所以降下的都是雪花。

南方由於冷空氣勢力已經有所減弱,暖空氣勢力又異常強大,因此在1500米至3000米上空形成一個溫度高於0℃的暖空氣層,再往上3000米以上溫度又低於0℃。大氣垂直結構呈上下冷、中間暖的狀態,即近地面存在一個逆溫層。大氣層自上而下分別為冰晶層、暖層和冷層。如此,從高空冰晶層掉下來的雪花通過暖層融化成雨滴,接著進入靠近地面的冷氣層時,雨滴便迅速冷卻,雖還沒有來的及結成冰,但溫度已降至0℃以下,便形成了凍雨。

2.結冰。北方落下的都是雪,而且由於溫度低,落地不融化,所以不會結成冰。即使白天溫度高融化了,由於北方完全受極乾燥的冷氣團控制,融化的水很快就會蒸發,又回到空氣中,地面總是乾的。樹上,電線上結冰十分罕見。