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        “斷崖式”降溫+降雪落區重疊——
        華北黃淮等地遭受雨雪“強勢”攻擊

        發布時間:2023年12月15日 來源:中國氣象報社

        編者按:12月10日,我國華北、黃淮地區迎來今冬首場大范圍降雪,其中,陜西中部、山西南部、河南北部等地部分地區出現暴雪,山西臨汾、河南鄭州等地局地降雪量超過20毫米。緊隨其后,13日至16日,中東部地區再現大范圍雨雪寒潮天氣。連續兩輪降雪天氣疊加影響如何?當前正在發生的厄爾尼諾對我國冬季雨雪有哪些影響?寒潮對人們的健康有哪些影響?本期內容為您解讀。

        寒潮暴雪輪番來襲 局地降溫破極值

        本周,雨雪絕對是天氣舞臺上的“主角”。12月10日至11日、13日至15日,我國華北、黃淮等地接連出現兩次大范圍雨雪天氣過程,中東部地區多地出現“斷崖式”降溫、暴雪。

        中央氣象臺首席預報員符嬌蘭表示,11月以來,我國先后遭遇3次寒潮天氣,其中13日至16日寒潮過程強度最強,為強寒潮等級,此次過程具有持續時間長、降溫幅度大、雨雪強度強等特點。

        時隔10年再發冰凍黃色預警

        12月12日,中央氣象臺時隔10年再次發布冰凍預警。符嬌蘭表示,發布全國級冰凍預警需滿足一定的標準——即未來24小時至少有三個?。▍^、市)部分地區將出現冰凍天氣。上一次發布冰凍預警是在2013年。

        此次陜西中南部、山西南部、河南北部以及山東中部等地可能出現凍雨。近期南支槽發展較為旺盛,源源不斷地將南方的暖濕氣流運送到北方,但北方大部地面溫度已低于0℃,高空的暖濕氣流使得降水粒子在下降過程中主要以液態為主,液態降水粒子下降到近地面或地面,遇到低于0℃的物體表面,就容易形成凍雨。

        雨雪疊加之下的極端雪量

        13日至16日我國中東部地區出現的大范圍雨雪和寒潮天氣,波及華北、黃淮及內蒙古中部偏南地區、陜西中北部等地,其中,華北、黃淮強降雪區域與10日至11日落區高度重疊,部分地區日降雪量具有一定極端性。

        據統計,12月10日至11日,山西、河南、陜西、河北、內蒙古等地共128個國家氣象觀測站日降水量突破12月極值。山西省內平均累計降水量為10.7毫米,霍州、汾西、夏縣、芮城等地降雪達20毫米以上。河南省內降水量排名前三為鞏義(21.9毫米)、新鄭(18毫米)、開封(17.5毫米)。截至11日5時,河南省西部、中北部大部市縣積雪深度達10厘米以上,局地15厘米以上,最大嵩縣達18厘米。

        由于兩次過程降雪落區疊加,需加強防范極端降雪和低溫冰凍對交通運輸、能源保供、農牧業生產等的影響,公眾外出需防范雨雪低溫天氣對交通出行、人體健康的影響。另外,近期暖濕氣流旺盛,降雪含水量大,這種濕雪相比北方常見的干雪分量更重,容易壓斷樹木、壓塌不結實的戶外臨時建筑,需注意及時清掃積雪,謹防對建筑安全的不利影響。

        多地降溫明顯,最低氣溫或突破12月歷史極值

        “速凍”是這兩次天氣過程共同的特點之一。受強冷空氣影響,10日山西中南部、河南、蘇皖北部、湖北北部等地氣溫和9日14時氣溫相比,呈現“斷崖式下跌”態勢,降溫幅度普遍在12℃以上。10日至11日,河南蘭考、通許、延津等地最低氣溫連續降幅破12月歷史紀錄,鄭州、漯河、遂平等103個國家級氣象站最高氣溫持續降溫幅度突破12月歷史極值。

        13日至16日新一輪寒潮影響下,西北地區東部、內蒙古中西部、華北、遼寧和吉林東部、江南、華南及貴州等地部分地區降溫幅度達14℃以上,局地可達20℃。華北、黃淮北部等地部分地區最低氣溫將接近或跌破歷史同期極值。

        以河南駐馬店為例,9日最高氣溫為20℃,但10日13時50分的溫度僅為3.8℃,一夜之間就進入接近0℃的雨雪寒冬,堪稱“俯沖式”降溫。

        據悉,18日左右還將有一次冷空氣過程來襲,低溫狀態將持續至22日前后。16日起,隨著寒潮南下,南方多地也將迎來氣溫逆轉,公眾需持續關注近期氣溫變化,做好防寒保暖。(張娟 武雅麗 趙建峰 劉月麗 周愛春)

        12月11日,雪后的山西沁水國家基本氣象站 圖/龐文萱

        厄爾尼諾年出現寒潮暴雪正常嗎?

        在人們的印象中,厄爾尼諾往往與暖冬聯系在一起。

        據國家氣候中心監測,自今年5月赤道中東太平洋進入厄爾尼諾狀態以來,5月至10月,關鍵區海溫指數呈快速持續增加趨勢,已連續五個月超過0.5℃,達到形成一次厄爾尼諾事件的標準,其強度為中等,并將持續到2024年春季。

        在中等強度厄爾尼諾發生的背景下,大范圍寒潮侵襲我國華北、黃淮地區,部分地區出現暴雪甚至大暴雪。有人調侃強勢進攻的暴雪寒潮在啪啪“打臉”厄爾尼諾,難不成它節節敗退、沒有守好自己的“防線”?事實可能并沒那么簡單。

        誠然,在全球變暖背景下,我國暖冬出現的頻率越來越高——在1951年至2018年出現的20個全國性暖冬中,有18個出現在1985年以后。而厄爾尼諾的確是影響我國冬季偏暖的原因之一。對我國而言,在厄爾尼諾發生的冬季,淮河、長江、珠江流域等地降水異常偏多,而東北地區氣溫異常偏高,即南方冬季多雨、北方暖冬。據統計,1951年至2000年發生過14次厄爾尼諾事件,我國有13次出現了暖冬。

        據國家氣候中心預計,今年冬季我國大部地區氣溫將接近常年同期或偏高,前冬(2023年12月)偏暖,后冬(2024年1月至2月)接近常年,北方出現暖冬概率較大。

        既然很可能是暖冬,那為何還會出現大范圍雨雪天氣?

        陸爾指出,“暖冬和冷冬,指的是整個冬季總體的氣溫狀況?!倍唐诘暮苯禍?,只是其中的“小插曲”,整個冬季的平均冷暖情況才是“主旋律”。暖冬并不意味著沒有寒潮,即使是厄爾尼諾年,也并不排除冬季出現降溫以及強寒潮天氣的可能性。

        “寒潮和暴雪是天氣過程,其直接原因是大氣環流的異常。單次的寒潮暴雪天氣,與厄爾尼諾可能沒有太直接的關聯?!标憼柦忉屨f,“此次事件發生在大氣環流由暖秋往冬季轉換的時節。我國剛經歷過去60多年來最暖的秋季,大氣中水汽較多。在此情形下,北方突然有強寒潮暴發,侵入我國。較充足的水汽與寒潮的強降溫容易使大氣中的水汽飽和,兩者的共同作用使中東部地區形成了暴雪?!?/p>

        由此可以理解,暖冬不代表不會下雪。偏暖意味著暖濕氣流有可能更加頻繁地深入北方。當有寒潮冷空氣侵襲時,北方則會有更大的可能下暴雪和凍雨、冰粒。超級厄爾尼諾事件中的2016年1月,我國就迎來了一次極端寒潮,冰凍線直達南海,廣州、東莞甚至深圳北部都下了雪;而中等厄爾尼諾事件中的2009年11月,華北平原迎來了一次極端暴風雪,石家莊暴雪連下三天,總降水量、積雪量均打破了歷史紀錄。

        “目前在熱帶太平洋上形成的厄爾尼諾,是一個大的氣候背景?!标憼栠M一步解釋說,“總體上看,厄爾尼諾會影響全球大氣環流,使許多地方容易出現極端天氣氣候事件。某種程度上,此次的暴雪,可認為是厄爾尼諾背景下氣候異常極端性的一個表現?!?/p>

        需注意的是,全球變暖極大地增加了厄爾尼諾/拉尼娜事件的振蕩峰值。厄爾尼諾/拉尼娜事件平均每兩年至7年發生一次。隨著全球變暖,其周期沒有明顯變化,但其振蕩幅度較1960年以前有明顯增加,這意味著類似此次寒潮暴雪的極端天氣氣候事件將變得更加頻發、強發、廣發。因此,在厄爾尼諾年,更需要打破人們對暖冬的“刻板印象”——暖冬期間依然可能“大雪紛飛”,冷冬里或許也能感受到“四季如春”的溫暖,從而提前做好應對。(吳鵬)

        寒潮之下,這些健康風險需留心

        寒潮是冬季的一種自然天氣現象。來自高緯度地區的寒冷空氣,在特定天氣形勢下迅速加強并向中低緯度地區侵入,造成沿途地區出現大范圍劇烈降溫、大風和雨雪天氣,當其強度達到一定標準時就稱之為寒潮。

        強冷空氣或寒潮來襲時,氣溫在短時間內快速下降,會引起人體產生應激反應,誘發兒童呼吸道感染(普通感冒、流感)、肺炎、哮喘等,也易誘發老年人群的支氣管炎、慢性阻塞性肺炎等呼吸系統疾病。這是因為冷空氣可使鼻咽部局部黏膜變得干燥,以致發生細小破裂,病毒、細菌容易趁虛而入,加之冷空氣對呼吸道的刺激,造成呼吸道疾病高發。除此之外,氣溫驟降所引起的血管收縮和血液黏稠度增加也會加重高血壓癥狀,易誘發冠心病、腦卒中等心腦血管疾病。相關研究發現,約77%的心肌梗塞患者和54%的冠心病患者在寒潮天氣下病情會加重。由于寒冷的刺激,人體血管突然收縮,動脈平均壓力升高,心肌需氧指數也相應增高,心肌缺氧現象加重,心腦血管疾病的發病率和死亡率便明顯升高。

        研究發現,同樣氣溫變動幅度的冷空氣活動,其在初冬時段或清明節前后對相關人群的影響要比隆冬時節更為嚴重。初冬時節是急性心肌梗塞發作的高峰期。德國《醫學世界》的一項回顧性調查結果表明,每年4月和11月,心肌梗塞的發病率最高。在季節轉換的關鍵過渡時段,人體也在隨之轉換調整,對冷空氣侵襲的抵抗能力較弱;秋末冬初的首次強冷空氣活動,體質較弱的人群應當格外注意、加倍防護。而到隆冬時節,人體已經歷多次冷空氣侵襲,對冷刺激的適應和抵抗能力明顯增強,因而寒潮誘發的呼吸道和心腦血管疾病風險反而有所降低。

        需要注意的是,寒潮帶來的健康風險往往還存在持續與滯后效應。寒潮天氣過程一般會持續幾天,公眾需持續關注天氣預報,根據自身情況加強防御,降低氣溫驟降帶來的健康危害。若遇雨雪天氣,應盡可能減少戶外活動,降低室內外變換的巨大溫差對身體的不利影響,防范因道路濕滑導致的交通事故以及行人跌倒骨折外傷風險。(王式功 徐靜 尹立)

        雪的“身高”“體重”如何測量?

        12月10日至11日,北方多地迎來今冬首場降雪。很多時候,降雪天氣過后,人們會發現,明明天空飄著漫天飛舞的鵝毛大雪,但氣象預報卻顯示下的是“小雪”,明明積雪已達到十幾厘米,可氣象部門發布的降水量卻只有十幾毫米。

        雪有大小、干濕、輕重之分,那么,在氣象業務中,雪是如何被定義的,又是通過哪些手段對雪進行監測呢?

        降雪量≠積雪深度

        降雪,是用降水量來衡量。在地面氣象觀測業務中,降水量是指某一時段內的未經蒸發、滲透、流失的降水,在水平面上積累的深度,以毫米為單位。如果出現降雪,需要將降落到容器里的雪融化成水后,用量杯測量出以毫米為單位的深度,這就是氣象部門發布的“降水量”。

        由此可見,降水量與雪花的大小并沒有直接關系,降雪等級也是根據一定時間內的降雪融化后的水量來定義的。

        “降水量”和“積雪深度”是不同的概念。積雪深度是指從雪層表面到雪下地面之間的垂直深度。那我們如何測量出雪的“身高”呢?

        在氣象地面觀測實現全自動化之前,積雪深度由觀測員使用量雪尺進行測量,測量時需選擇平坦、開闊,具有自然下墊面的地方,將量雪尺垂直地插入雪中至地表為止,依據雪面所遮掩的尺上刻度線,讀取積雪深度。

        隨著地面觀測實現全自動化,超聲波雪深觀測儀現已成為測量積雪深度的自動化設備之一,通過測量超聲波脈沖發射到雪層表面并折返的時間,計算出傳感器探頭到目標的距離,實時自動測量和記錄雪的厚度變化,實現自動化連續監測雪深,減少人工測量帶來的誤差和不確定性,為氣象、交通運輸、農業等領域提供重要的參考信息。

        稱重式降水傳感器(圖中最前方儀器)供圖/中國華云氣象科技集團有限公司

        雪的“體重”如何“稱”?

        在日常業務中,我們可以利用稱重式降水傳感器來測量降水量。它是個高1.5米、直徑1.05米的“胖家伙”,外圍有一圈金屬防風“圍脖”,用來降低風對測量準確性的影響。防風圈內的承水口用于收集雪花,當雪花進入集水桶融化成水后,桶內的重量就會增加,傳感器會將重量變化轉換為電信號,通過對電信號的采樣及計算,得出降水量的數據。為了防止桶內收集的水出現凍結或蒸發現象,集水桶的表層還加入了防凍液和抑制蒸發油,以保證測量的精準性。

        在2022年北京冬奧會的比賽現場,超聲波雪深觀測儀和稱重式降水傳感器就發揮了重要作用。由于高山滑雪項目對賽道雪的密度有著嚴格要求,需要時刻監測雪深以便提前進行處理。兩類設備作為固態降水類現象的直接觀測設備,為超級大回轉、滑降等高山滑雪類全類比賽提供了重要的數據依據,發揮了精密監測的作用。

        李白曾用“燕山雪花大如席”來形容雪花之大,但事實上,就算是單片很大的雪花也是很輕的。通常情況下,在北方,稱重式降水傳感器收集到8至10毫米厚度的降雪融化成水后,相當于降水1毫米;而在南方,稱重式傳感器收集到8至10毫米厚度的降雪融化成水后,相當于降水1.2毫米??梢?,同樣厚度的雪,南方的往往比北方的更“重”一些。趙旭玫?周揚

        降雪等級怎么看?同是暴雪為何觀感不同?

        根據我國氣象學上關于降雪等級的標準,降雪可分為微量降雪(零星小雪)、小雪、中雪、大雪、暴雪、大暴雪、特大暴雪7個等級。該標準一般采用持續時間12小時和24小時兩種標準。

        以24小時降水量為劃分標準,降水量小于0.1毫米為微量降雪(零星小雪),0.1~2.4毫米為小雪,2.5~4.9毫米為中雪,5~9.9毫米為大雪,10~19.9毫米為暴雪,20~29.9毫米為大暴雪,達到或超過30毫米為特大暴雪。

        以12小時降水量為劃分標準,降水量小于0.1毫米為微量降雪(零星小雪),0.1~0.9毫米為小雪,1~2.9毫米為中雪,3~5.9毫米為大雪,6~9.9毫米為暴雪,10~14.9毫米為大暴雪,達到或超過15毫米為特大暴雪。

        也就是說,24小時降水量在10~19.9毫米或12小時降水量在6~9.9毫米的降雪稱之為暴雪。而且,在暴雪量級之上,還有大暴雪、特大暴雪。

        那么,為何有時大家對暴雪的“觀感”會不同?

        這是因為,降雪在一定時間內的不同分布會給人不同的感覺。例如,同樣是暴雪,如果15毫米的降雪均勻分布在24小時內,給人的感覺是降雪稀疏,但連綿不斷;但如果15毫米的降雪集中在短時間內出現,則給人降雪密集、短促而雪量大的感覺。

        值得注意的是,暴雪得是一段時間內的累計降水量達到暴雪量級?!谤Z毛大雪”描述的是雪花的大小而非降雪量級。你所看到的“鵝毛大雪”,如果持續時間不長,并不一定是暴雪;而連綿細雪,如果持續下一整天,則累計降水量也可能達到暴雪甚至大暴雪、特大暴雪,給交通、能源、農業等領域帶來重大影響。(崔國輝)

        (責任編輯:張林)

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