今年下半年第一次寒潮以“大哥”之勢洶洶而來,東移南下時迎頭撞上暖濕空氣,結果被暖空氣踏“哥”而行一路北上,冷暖糾纏出一場典型的“溫帶氣旋”暴風雪天氣。
聽下面這首歌,或許能在面對暴風雪時多一分淡定:“寒風蕭蕭 飛雪飄零 長路漫漫 踏歌而行 。。。。。。”
一、強勢南下的寒潮冷空氣——凍麻了的北方人
昨天以來北方大部氣溫劇降,狂風勁吹:
上圖粉色代表8級以上瞬時陣風觀測事件,橙色10級以上,黑色接近12級,這影響范圍可比臺風大多了,局地點上瞬時風力也毫不遜色。
這狂風勁吹的結果就是降溫:
北京平原地區的氣溫只有3℃左右:
今天早上頂風騎車可給我凍麻了。
二、寒潮下的暴風雪
北京雖然凍麻了,但比起內蒙還差了很多,不光降溫幅度和最低溫度被碾壓,而且昨天以來內蒙古的錫盟、赤峰和通遼這些地方還下了大到暴雪:
上圖紫色的區域是雨轉雪的區域,雖然總降水量大,但是降雪量暫時還不多以雨和雨夾雪為主,論總降水量當然還是南邊的雨大,畢竟暴雪10毫米的量如果下成雨也就是個中雨量級。
網上應該有很多風雪照片了,這里介紹幾張氣象觀測場里的觀測設備:
天氣現象儀:赤峰站6日08時天頂拍照圖
雪深儀:赤峰站6日08時積雪狀況
三、造成暴風雪的天氣系統——溫帶氣旋
造成這一場暴風雪的天氣系統,與大家經常能聽說的北美暴風雪是一樣的,叫做溫帶氣旋(有叫冬季風暴的),不過在我國的溫帶氣旋強度一般要比北美和歐洲的弱不少。在衛星云圖上是這個樣子:
2023年11月6日11時風云4A可見光圖像
同為氣旋,溫帶氣旋的云系與熱帶氣旋(臺風、颶風)圍繞中心渾圓的云系大不相同,常一半有云一半無。疊上等壓線圖來看看:
2023年11月6日11時風云4A可見光圖像及08時海平面氣壓
因為溫帶氣旋是冷暖空氣交匯的結果——太極陰陽,而最典型的熱帶氣旋是在單一暖濕的熱帶氣團中產生——有陽無陰。當然了臺風也有太極陰陽型的,前文提到過,我國南海的秋臺風、以及臺風繞過副高進入西風帶后變性的時候都是。
四、溫帶氣旋冷暖氣流的立體交匯——暖空氣踏“哥”而行
實際上,上圖只是給出了溫帶氣旋的冷暖相交的最簡單二維平面圖像的一部分,三維的全貌要復雜得多。下面簡單介紹下三維圖像中的最重要的暖濕上升氣流部分——形成暴雪的關鍵。
讓我們回顧溫帶氣旋是形成發展的:5日早上08時寒潮自西北東移南下,西南暖濕氣流向我國北方狂飆,氣旋就這樣被“搓”出來了。
2023年11月5日08時約1500米高度的低空風
配合溫度和濕度場讓我們知道這是大陸干冷空氣與海洋暖濕空氣的交鋒:
11月5日08時約1500米高度的氣溫(左)和風場、大氣總水汽含量(右)
隨著寒潮向東南、暖濕氣流向東北,交匯加劇、氣旋發展也東移,到5日20時,其中心從河南來到了遼寧,如下圖:
2023年11月5日20時約1500米高度的低空風
如果我們把視野從低空向上擴展到3公里、5公里、10公里的中高空我們會看到,這個旋轉中心其實是在向著西北,也就是冷區一側傾斜和變化的:
2023年11月5日20時約3000米高度的風
2023年11月5日20時約5000米高度的中空風
2023年11月5日20時約10000米高度的高空風
完整的氣旋結構只在低層,在高層就表現為高空冷渦了,而暖空氣卷進氣旋中心是會向上走的,概念圖如下:
上圖用不同顏色代表了北上暖濕氣流的不同爬升高度,也描繪了其旋轉和高層向東流出,在來到氣旋中心附近之前斜升的很緩慢,如果沒有對流條件就不會有很強的降水甚至沒有云,來到氣旋中心附近后陡然升高,上升運動強烈,云層厚實,降水量就大起來,加上下邊又腳踩冷空氣(踏“哥”而行)溫度比較低,所以落地表現為雪,這樣暴雪天氣就出來了。可以配合云圖再來體會一下這支上升氣流以及相關云系。
最后,請大家密切關注氣象臺的天氣預報和相關防范解讀,大風寒潮暴風雪真不是鬧著玩的。
寒潮天氣示意圖
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