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至1月28日止,全省冰冻过程持续时间已达16天,48个县市经历了当地有气象记录以来最长的连续冰冻日期。据气象记载,尚在持续的此次冰冻,综合强度指数堪称新中国成立以来最强。 暴风雪的来临,夹杂着自然的怒吼,带给少见严寒的南方人民以“后天式”的问候。为何2008年的第一场雪来得如此之猛?科学认识成因,方能更有效地抗击冰雪! 直接原因:造成严重灾害的是美丽的雨凇 眼下发生在我省的大面积冰冻,对我省造成严重的灾害。从气象学分析,就是美丽的雨凇在作祟。 雨凇,裹嵌草木,结出美丽的冰凌花;挂于乔木,织成长垂的珠帘;洒落水泥路面,铺就琉璃美景。但雨凇却是一种严重的灾害性天气。 省气象台首席预报员叶成志介绍,过冷却雨滴或毛毛雨滴在物体(温度低于0℃)上冻结,就形成雨凇,俗称“树挂”,也叫冰凌、树凝,形成雨凇的雨称为冻雨。雨凇还号称“桐油凝”,极不易铲除,其破坏性极强。 我省为什么会形成雨凇?她解析说,雨凇的形成需要三个特殊条件,我省近段刚好吻合这些条件。一是有利的降水条件。与往年单一的大陆高压控制我省相比,今年西南暖湿气流超强,与东北气流长时间在我省上空交汇,具备持续性雨凇天气产生的降水条件。二是地面温度长时间低于0℃。自1月上旬以来,我省一直处于强大的蒙古高压的底部,地面不断有冷空气从东路补充南下,造成持续性低温天气,地面温度低于0℃,形成了有利于强冰冻产生的深厚的冷下垫面。三是有利的逆温层结条件。地面层的空气温度低于0℃,1500米至3000米上空又有温度高于0℃的暖气流北上,形成一个暖空气层或云层,再往上3000米以上则是高空大气,温度低于0℃,云层温度往往在-10℃以下。大气垂直结构呈上下冷、中间暖的状态,即近地面存在一个逆温层。 大气层自上而下分别为冰晶层、暖层和冷层。如此,从冰晶层掉下来的雪花通过暖层时融化成雨滴,接着当它进入靠近地面的冷气层时,雨滴便迅速冷却,成为过冷却雨滴,降至温度低于0℃的地面及树枝、电线等物体上时,便集聚起来布满物体表面,并立即冻结,形成雨凇。 气温不及北方低,冰冻强度却超过北方 自1月中旬以来,强的逆温层一直维持,雨凇天气便丝毫不见消褪。这种南方的雨凇,注定了与北方的冰雪有着很大的不同。 省气候中心主任廖玉芳解释,在北方,大多数时候下的是纯雪,并不会轻易结成冰,而我省的这次雨雪过程中大多数时候下的是冻雨,大家可以看到树枝上、电线上到处都挂满了冰凌,这些就是冻雨的冻结景观。 事实上,雨凇在北方罕见,干旱地区根本就不可能。正是在南方,冷暖气流活动都比较旺盛,恰好在我省上空形成了逆温层,冻雨凝结,使得冰冻一步步发展。对我省而言,这种大范围的雨凇已是50年一遇。这种特殊的天气,使我省在气温不及北方低、降雪不及北方大的情况下,遭遇的冰冻强度、范围、持续时间都超过了北方。南方湿度大,看似不多的雪,极易结出厚厚的冰与动辄零下二三十摄氏度的北方省份相比,我省这次冰冻最低温也不过零下四五摄氏度,算是小巫见大巫。但滞留于京珠高速公路的北方货运司机们却深感彻骨的寒冷。 为什么这么冷呢?气象专业人员黄小玉解说,北方虽然气温很低,但湿度很小,行人的皮肤敏感度也小;而且白天经常有太阳,行人能从光照中吸收到热量。南方湿度大,持续的雨凇天气,空气中的水分子吸附在人体表层皮肤上,蒸发过程会带走人体热量;同时,雨凇天气使人体难以从外界吸收到热量。连日来,冻雨和着冷雪,随风打到人身上,就是一种彻骨的寒冷。 在气象专家眼里,正是在雨凇天气条件下,看似不多的雪,却结出了厚厚的冰,也就带来了重重的冻。 雨凇如何造成罕见之灾 省气象台台长黎祖贤说,与地表水结冰不同,雨凇边降边冻,能立即粘附在裸露物的外表而不流失,形成越来越厚的坚实冰层,从而使物体负重加大,压断树枝电线,严重妨碍交通。 专家解说,高压线高高的钢塔在下雪天时,可以承受2-3倍的重量。但如果下雨凇,可能会承受10-20倍的电线重量。电线结冰,遇冷收缩,风吹引起震荡,就使电线不胜重荷而断裂。 此次我省持续长久的雨凇,造成多数220千伏以上线路出现严重覆冰,造成输电线路和杆塔上面的冰层越裹越厚,致使输配电电线频频跳闸。主要原因正是大范围的雨凇,堪称建国以来罕见。当公路路面形成雨凇,高架桥遭遇“桐油凝”,事故不可避免地增多;山区公路地面积冰,往往易使汽车打滑,很容易发生危险。 地面的冰还没融,新的冻雨又在下,雨凇灾害一天天加重。街上的行人小心翼翼,仍不免摔跤;而坚硬的冰层下面,庄稼已开始糜烂,树枝时有断裂……这时候,人们才认清了雨凇。银装素裹的世界,在人们的眼里已非童话里的城堡。
暴雪冻雨为何频现南方 南方周末:为何此次大范围的暴雪冻雨灾害发生在中国南方? 杨贵名:江淮、黄淮附近江河湖泊比较多,离周围的海域比较近;北方离海域相对较远,气候比较干燥,所以南北方的降雪情况就不一样。北方的雪比较干、比较轻,而南方是一种湿雪,含水量大。你可以看到,南方下雪会把屋顶压塌,北方很少会看到把屋顶压塌的这种雪。 北方除了在辽宁、河北、山东一带会出现暴雪以外,在内陆以西地区,比如甘肃、宁夏、陕西一带出现暴雪天气是非常罕见的。没有江淮流域充足的水汽条件,要下到10厘米以上的雪是非常困难的。这次除了南方以外,在陕西、宁夏、甘肃等地也下了大雪,连续两到三次,积雪深度也在10厘米以上,有的地方达到20厘米。但由于水汽条件不同,北方大雪造成的影响没有南方的大。 此次南方天气灾害的一个重要特征是冻雨。冻雨对交通的危害程度比单纯下雪要严重得多。 南方周末:你能解释一下冻雨的概念和产生原因吗? 杨贵名:冻雨就雨下到地面上和附着物上马上冻结成冰,也就是说它在天上的时候是雨,但是落下来时就凝结成冰。 实际上冻雨在3000米以上的高空往下坠落时是雪花。3000米左右的这个气层相对比较暖和,雪花经过这个暖和的气层时就融化成雨滴了。我们把这种低于零度的水滴叫做过冷却水滴。 这种水滴掉到地面上、电线杆上、树枝上,它们的表面温度比气温还要低,水滴一掉上去就结冰。 冻雨这种现象在长江以北很少发生。根据我们长期的气象观测,暖层就到长江流域以南,长江以北的整个气层都是冷的、低于零度的,所以一般不会发生冻雨。 在南方,也不会经常发生,因为大部分时间,南方的温度都在零度以上。在贵州出现冻雨,是因为它的海拔相对较高,它的地面温度容易降到零度以下。 南方周末:但是我们看到,这次冻雨并不局限于贵州,湖南、江西等地都出现了大范围的冻雨。 杨贵名:这次的确冷空气很强盛,使得洞庭湖等盆地的温度也降得很低。这一带在3000米左右的高空出现了暖气层,但是这一带的地面温度降到了零度以下,所以会形成冻雨。 贵州、湖南、江西出现的大范围冻雨天气历史上少有。我从1982年参加工作到今天已经是第27个年头了,从没有见过有这么大范围的冻雨天气。以前我们分析天气图,看到的可能是贵州西部有几个观测站会出现冻雨,持续也就是一两天。 南方周末:这次强冷空气袭击长江以南广大区域,从气象专业角度分析,有什么特殊的原因吗? 杨贵名:从大气科学角度讲,形成这次暴雨雪灾害是有其特殊的大气环流形势。长江以北形成的是欧米哥(Ω)的环流形势,且长时间维持这样一个形状,在低纬度地区是纬向气流(大气中盛行的沿纬圈流动的东西向气流),这种纬向气流带上不断有波动产生,就会把孟加拉湾、中国南海等地的暖湿气流输送过来,冷空气南下与暖湿气流结合就会产生降水。这样一个系统是非常庞大而稳定的,整个大冷高压控制着欧亚大陆,导致三次大范围雨雪天气:第一次是1月11日至13日,范围是华北、黄淮、江淮、江南、西北地区东部等地;第二次在19日到22日,我国中东部大部地区、青藏高原东部、西北、华北、内蒙古中西部等地出现了大范围的雨雪天气;第三次是26号到28号,强降雪主要集中于安徽、湖北、江苏这一带。预计31号到2号还有一次雨雪天气过程。2月3号以后,江淮、江南北部天气会好一些,南方部分地区还有可能持续雨和低温天气。
本来每年1月份应该是强冷空气活动的最强时段,1月份也是全年最冷的一个月份。但是像今年这样连续三次冷空气大范围活动并发生大范围雨雪天气,这在历史上很少见。一般情况下,一次冷空气来临,大风降温,然后升温回暖。今年的这三次过程持续影响,每两次雨雪过后没有回温机会。 南方周末:有专家认为像今年这样的极端天气是由全球变暖造成的,你同意这种看法吗? 杨贵名:全球变暖会使全球极端天气事件增多。这次从1月10号到目前为止的连接三次的大范围雨雪天气以及长时间低温肯定应该被定义为极端天气事件。包括去年3月4日辽宁特大暴雪都属于极端天气事件。这与全球变暖有关系。 南方周末:你能否从气象理论上给我们解释一下原因? 杨贵名:目前我还只能从大气环流的角度向你解释为何会发生这样的极端天气事件,深入解释为何今年会出现这种历史罕见的长时间低温和暴雨雪天气很可能是我们今年的研究课题。 全球变暖,不是每一个地方都变暖,它是一个平均状况。如何定义全球变暖?是把全球的温度取平均值与过去几十年的平均值进行比较,看高了几度。因为全球大气的能量、质量是守恒的,有的地方高,有的地方就低。全球变暖使得某个地区温度持续异常偏高的话,那么肯定在周围在某个地方温度就会下降。在这种情况下,就会出现极端天气事件,打破这个地区气温异常偏高的状况,好比“不平则鸣”。 南方周末:我们经常说“暖冬”,这样看起来不一定会总是“暖冬”。 杨贵名:所谓“暖冬”,是指冬天三个月的平均气温,与几十年的平均气温进行比较,如果超过一定标准就称为“暖冬”。今年是否是暖冬还不知道,因为冬季还没有结束。12月全国气温普遍偏暖,但是到了1月10号之后就特别寒冷。但是现在并不能说今年一定就是“冷冬”,因为2月以后是不是有可能气温大幅回升呢?目前还不好说。“暖冬”也不意味着冬天没有冷空气过程出现。作者:南方周末记者赵小剑发自北京 深层原因:与全球大气环流异常及“拉尼娜事件”有关 人民日报讯1月10日以来,我国南方大部分地区和西北地区东部出现建国以来罕见的持续大范围低温、雨雪和冰冻天气。中国气象局新闻发言人矫梅燕说,这是我国气象记录上少见的灾害性天气过程,属于极端天气气候事件。 李维京(国家气候中心副主任、研究员):对。从总体上看,这次罕见的雨雪、冰冻天气,具有范围广、强度大、持续久、灾害重4个特点。气温偏低和降水偏大是造成本次灾害天气的原因,但在不同地区,两者的影响是不同的。 记者:其他国家也受到像我国这样的影响吗? 李维京:此次恶劣天气在世界范围内都产生了影响。今年以来,亚洲、北美等地都受到了寒流和暴风雪的袭击,造成重大人员伤亡和财产损失。美国中西部和东北部相继出现暴雪严寒天气。西亚、中亚及南亚国家陆续遭受寒流袭击。伊拉克首都出现了一百年以来所未见的降雪。阿富汗一些地区积雪竟然达到200厘米!与世界范围的寒流和暴风雪灾害相比,我国的寒流和暴风雪还未达到那么严重的程度。 记者:既然这次异常天气现象是全球范围存在的,是不是与全球变暖有关系? 李维京:去年是有气象记录以来最暖的一年,这与全球气候变暖关系密切。理论上说,厄尔尼诺现象会导致暖冬和冷夏。而今年拉尼娜现象比较强,属于中等以上的强度。拉尼娜与厄尔尼诺相反,会导致冷冬和暖夏。我们对这个冬天的预测是“前冬暖,后冬冷”,事实与此是基本相符的。
“一冷一热一潮湿”,三大气流、多种原因直接促成天气异常 记者:雨雪、冰冻如此肆虐的主要原因何在? 董文杰(国家气候中心主任、研究员):这主要与大气环流异常及“拉尼娜事件”有关;随着气候变暖,极端天气气候事件的频率、强度明显增加。1月以来,北半球欧亚地区高纬冷空气不断分裂南下,但是较强副热带系统阻挡着南下的冷空气,使得冷暖空气交汇在我国中东部地区,形成从黄河流域到江南北部区域的雨雪天气。 记者:您认为雨雪天气与赤道中东太平洋正在发生的“拉尼娜事件”有关,但东太平洋与我国距离遥远,拉尼娜如何影响我国? 董文杰:拉尼娜是西班牙语“小女孩、圣女”的意思,与意为“圣婴”的厄尔尼诺相反,也称为“反厄尔尼诺”或“冷事件”。 拉尼娜是指发生在赤道太平洋东部和中部海水大范围持续异常变冷的现象(海水表层温度低于气候平均值0.5℃以上,且持续时间超过6个月以上)。2007年8月赤道中东太平洋进入拉尼娜状态并持续至今,形成“拉尼娜事件”。 国家气候中心预计,此次“拉尼娜事件”将至少持续到2008年夏季之前,强度达到中等或者偏强。统计分析表明,“拉尼娜事件”发生的当年冬季和次年春季,中纬度大气环流的经向度将可能加强,即冷空气活动频繁,易造成我国北方和东部大部地区气温偏低,长江以北地区降水偏多。受“拉尼娜事件”影响,冬、春季阶段性低温可能对我国中东部地区造成较大影响。 记者:您认为拉尼娜在这次天气灾害中扮演了什么角色? 李维京:今年我国部分地区遭受异常天气,直接原因可以归结为“一冷一热一湿”。而拉尼娜则是与此相关的深层原因。 拉尼娜有利于西太平洋的副热带高气压减弱,位置较常年偏东,这样就有利于冷空气南下影响我国,这是其一。其二,一般冬季影响我国的寒潮有东、中、西三条路径。今年1月份的寒潮主要是从西部侵入我国的。今年冬季,在乌拉尔山地区有一个高压脊,脊前有利于一路南下影响我国。这股寒流先入新疆,再沿河西走廊一路往东南方向而来。其三,由于位于青藏高原南侧的“南支槽”比较活跃,有利于从孟加拉湾和印度洋而来的暖湿气流到达我国南方地区,为强降雪天气提供了充足的水汽来源。 我们知道,降水、降雪都是发生在冷暖气流交汇的地方,孟加拉湾和印度洋的暖湿气流带来的丰富水汽与西北路径侵袭我国的冷空气先后在我国中部和南部地区交汇,产生了严重的强降雪和降雨过程。同时冷空气造成了严重的低温冷害。 记者:我们能够准确预测到此类异常天气吗? 李维京:大气环流内部变化莫测,其中的非可控因素是造成天气预报失误的主要原因。气候系统是一个复杂的非线性系统,也就是说,一个参数的改变,将导致结果的巨大变化,产生“蝴蝶效应”。影响中国冬季气候的主要原因是相当复杂的,拉尼娜现象仅仅是影响因子之一。
应对异常天气要加强部门联动,地区协调,促进气象信息传好“最后一棒” 记者:应对异常天气,部门之间如何有效联动值得关注。 李维京:针对这次灾害性低温强降雪灾害天气,中国气象局加强部门联动。1月25日上午8时38分和27日上午8时35分,中国气象局分别发布启动重大气象灾害预警应急预案三级和二级应急响应命令。同时注意加强与公安、交通、 民政、供电、通信、民航、安全监管等部门的联系,主动提供预报预警信息。我们还加强了各地之间的联络和协调。各地气象部门上下联动,及时相互通报最新监测和预报预警信息。按应急预案规定做好实时监测、加密观测、滚动预报工作,加大了预报服务材料的报送频次。 对这次天气过程,中央气象台和省(区、市)气象局都做到提前预报预警和及时服务,为政府指导防灾救灾和群众出行、生活提供气象服务信息。 记者:准确预报是一方面,天气信息能否传好“最后一棒”,顺利到达公众手中,也非常重要。 李维京:我们通过多种渠道及时发布预警信息。在灾害性天气发生之前及发生发展的过程中,各级气象台站通过和短信、12121电话、网站、电子显示屏等方式及时向社会公众和防灾减灾责任人发布预报预警和实况监测信息。 手机短信在这次灾情预报中起到了重要作用。据初步统计,安徽省气象部门在1月11—21日发布各类预警信号547次,手机短信1800多万人次;湖南在14—23日发布预警信息281次,手机短信2502万人次;河南手机短信免费发送达到了3393万人次。
中国气象局预测减灾司长:这是全球变暖表现形式 1月27日下午六时,中央气象台发布暴雪红色警报。中国气象局启动重大气象灾害预警应急预案三级应急响应。 中国气象局预测减灾司司长矫梅燕说:“中央气象台自设立国家级气象灾害预警信号以后,第一次发布红色预警信号。这是一次50年来最强的极端低温、雨雪、冰冻的天气事件。” 发布暴雪红色预警信号,意味着必要时飞机暂停起降,火车暂停运行,高速公路暂时封闭。 情况不容乐观。矫梅燕告诉记者:“未来一周,全国大范围雨雪的异常天气仍不容乐观,南方大部分地区低温雨雪天气仍将持续,贵州、湖南还将有冻雨,湖北、安徽、江苏等地部分地区甚至将出现大到暴雪。一直会持续到2月初。” 在肆虐的雪灾面前,许多人充满了困惑,不是说气候变暖了吗?“这是全球气候变暖现象的另一种表现形式,现在是风和日丽、风调雨顺的日子减少了,极端冷和极端热的天气都增加了。总的变暖趋势并没有改变。”广东省气象部门首席专家、中国气象局广州热带海洋气象研究所吴兑解释说。“人类正在改变着自然界的收支平衡,自然的承载力正在不断地下降,这必然导致生态环境的破坏或恶化。”中国气象局前任局长、中国科学院院士秦大河多次在不同场合发出警告,“气候变化,将是我们不得不面对的长期热点话题,有可能改变我们生活的方方面面。” 回顾2007年,我国气温继续攀升,为近57年来最暖的一年。新疆特强大风吹翻列车;淮河流域发生特大暴雨洪涝;“黑色三小时”的济南大暴雨;强对流天气频繁,雷击伤亡严重……在降水的同时,有些地方又出现了严重干旱。 新年伊始,雪灾给人们又来了一个下马威。 “人类的活动,特别是大量的排放温室气体,造成全球性的降水异常。”著名气象学专家、中国工程院李泽椿院士说,“这次暴风雪发生的气候背景主要与大气环流异常及‘拉尼娜’现象有关。”李泽椿院士说,造成极端天气事件的直接原因是大气环流异常,而环流异常与全球变暖的大背景是分不开的。 罕见的天气让干旱著称的塔克拉玛干沙漠也变成了茫茫雪原。纷飞的雪花给昔日干旱的沙漠披上了4厘米厚的洁白冬衣。据专家介绍,自1990年以来,塔克拉玛干沙漠1月间还没有见到过这样的大雪。 “2007年11月和12月,我国呈现出明显的暖冬迹象,不过进入今年1月之后,大部分地区温度就突然下降,这跟2006年12月到2007年1月,欧洲、加拿大、美国都遭到了暴风雪袭击惊人地相似。”矫梅燕介绍。 “这两起例子,说明全球气候变暖之后,暖的大气层跟海洋的地表作用以后,将产生出一种异常现象,也就是极端气候现象大量增加,某一个地方在某个时段,会突然变得非常冷。”
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