氣候蹺蹺板掉頭向下,北半球寒潮大爆發開始?分析:警惕環流傳導

中國氣象愛好者 發佈 2024-04-04T04:31:29.278424+00:00

3月7日,分析數據顯示,北半球很多地方出現了不同尋常的「回暖」現象——亞洲多地正處在強烈的偏暖勢頭中,我國多地一度打破3月上旬高溫紀錄。

3月7日,分析數據顯示,北半球很多地方出現了不同尋常的「回暖」現象——亞洲多地正處在強烈的偏暖勢頭中,我國多地一度打破3月上旬高溫紀錄。而在北美洲東北部,多地也大幅偏暖。當地時間3月4日至5日,格陵蘭島和加拿大北部遭遇了一波史無前例的「暖潮」襲擊,格陵蘭首府努克最高氣溫升至15.2度,不僅巨幅打破3月紀錄、甚至比4月最高氣溫紀錄還高。 ​​

一、氣候「蹺蹺板」掉頭向下

然而,這是否和全球氣候變暖有關呢?從短期內看,這種現象顯示出,北半球的氣候模式正處在十分不尋常的演化過程中——格陵蘭附近的超強回暖,主要原因是西風帶的劇烈抖動,產生了強盛的阻塞高壓。在強烈的西風帶波動影響下,大量暖空氣從低緯度強盛北上,從而造成了格陵蘭等大幅升溫。但從3月6日的初始場分析數據上看,格陵蘭島一線發展起來的強盛阻塞高壓進一步向北發展,最終在北極圈內形成了極為強盛的極地高壓,原本應該待在北極圈內的北極渦旋則消失不見。

在這種情況下,北極地區的氣溫比往常更加溫暖,北極地區上空的位勢高度也比往常更高,這種氣候變化不僅會引發北極渦旋的異常活動,還進一步導致北極濤動轉為負相位。

二、北半球寒潮大爆發要開始?

通過氣象學家們近300年的辛勤研究,現在被發現的大型環流系統有以下幾種:三圈環流、沃克環流、亞澳非季風環流等等。而為了更好地理解和預測大氣環流的動態與趨勢,氣象學家們又在上世紀定義了幾項環流指數,以位勢高度距平偶極來表示大氣環流中經常在某些特定區域出現的震盪。這種震盪又被戲稱大氣環流內的「蹺蹺板」,即一處位勢偏高,另一處則必定位勢偏低。即在一段時間內,某些地區異常寒冷,而另一些地區異常溫暖,反之亦然,在北極地區,最著名的當屬北極濤動指數了(Arctic Oscillation, AO)。

北極濤動是指北極地區與中緯度地區之間的大氣壓力差的周期性變化。當北極濤動指數為正值時,表示北極的位勢低,與中緯度的差值變大,此時圍繞北極的噴射流就會變強,從而使得北極渦旋能穩穩待在極地,從而抑制北極的寒冷氣流南下,使得歐亞大陸北部及美國東部等地相對溫暖 。

但現在,隨著北極圈內被強盛的極地高壓控制,很明顯北極地區的位勢高度更高,與中緯度地區之間的差值減小——這樣一來,北極極渦偏離極地,極鋒急流位置偏南,經向度也更高。因此,在這種模式下中緯度地區往往冷空氣和溫帶氣旋盛行,風雪連天,歐亞大陸和美國更容易出現低溫和寒潮天氣。比如在此前北極濤動偏低的2022年12月,我國就冷空氣頻繁,出現了全國氣溫大範圍偏低。那這是不是接下來北半球寒潮大爆發的前兆?

三、警惕環流傳導

雖然說這種情況並不是立竿見影,但確實會在大氣環流層面上持續使得天氣模式往某一個趨勢發展——已有氣候模式中認為,在3月中旬,歐洲可能冷空氣不斷,導致多地氣溫將會顯著偏低。

這顯示出,在上游格陵蘭島附近的西風帶劇烈抖動後,下游的西風帶也要對應振盪,從而產生激烈天氣——阻塞高壓正將有大量冷空氣捅下來,不斷南下襲擊歐洲。雖然這和中國無直接關聯,但仍需要警惕後期西風振盪向下游傳導,可能對中國3月中下旬的極端天氣有推波助瀾的作用。

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