
氣象數據顯示天氣異常
“50多年沒(méi)見(jiàn)過(guò)這么大的雪了!”在1954年南方的那場(chǎng)大雪時(shí),80多歲的中科院大氣物理研究所的陶詩(shī)言院士,從中國科學(xué)院借調到總參氣象局從事災害天氣和氣象預報。他回憶說(shuō):“1954年12月江淮流域降過(guò)一次大雪,但也沒(méi)有今年的大!”
一位從事氣象研究的學(xué)者回憶當時(shí)在南京上學(xué)的情景時(shí)說(shuō):“當時(shí)南京地區降雪厚度已經(jīng)沒(méi)了膝蓋,但因為那時(shí)交通、電力等現代化程度沒(méi)有現在高,人們對交通運輸、電力的依存度也沒(méi)有現在高,所以雪災影響遠沒(méi)有現在大!
根據中央氣象臺提供的數據顯示:1月10日~2月2日,我國共出現4次大范圍的雨雪冰凍天氣過(guò)程。其中河南東南部、湖北中東部、安徽、江蘇、湖南、江西北部、浙江北部出現大雪,局部地區出現暴雪;江南大部及湖北東部、貴州大部、安徽南部出現凍雨或冰凍天氣。4次雨雪冰凍過(guò)程涉及西北東部、華北南部、黃淮、江淮、江漢、江南大部及西南東部等南方大部分地區,集中在黃淮南部及江淮、江漢、江南北部一帶。
陶詩(shī)言說(shuō):“今年,南方多項氣象指標均顯示異常,多個(gè)地區降水、降雪量,凍雨和低溫持續的天數破1951年以來(lái)的歷史紀錄,而且凍雨、降雪的區域相對集中。這樣的天氣,南方最容易出現‘問(wèn)題’,南方遭受雪災最嚴重的地區是從南京、武漢等地一直到淮河流域,受冰凍災害最嚴重的是貴州、湖南兩省。京廣線(xiàn)一度癱瘓皆因為冰凍損壞了鐵路運輸的輸電線(xiàn)路!
中國氣象局公布的數據顯示:湖北、湖南遭受的冰雪災害為百年一遇,湖南省電線(xiàn)覆冰厚度達到30~60毫米,江西持續出現59年以來(lái)最嚴重的低溫雨雪天氣;貴州有49個(gè)縣市持續凍雨日數突破歷史紀錄;安徽持續降雪24天,是建國以來(lái)最長(cháng)一年;江淮地區出現30到50厘米厚的暴雪。
中科院大氣物理所研究員孫建華和高級工程師衛捷在接受《科學(xué)時(shí)報》采訪(fǎng)時(shí)說(shuō):“今年天氣異常是肯定的,地面觀(guān)測的數據顯示:中國很多地區溫度、降水等多項數據均突破了1954年以來(lái)的紀錄!
孫建華說(shuō):“如果平均溫度低1~2攝氏度,人的感覺(jué)就已經(jīng)很明顯了。而今年南方平均溫度比正常情況低5度,貴州地區的溫度比正常情況要低9攝氏度左右!
孫建華還表示:“氣候異常的情況不僅僅發(fā)生在我國南方,西北的塔克拉瑪干沙漠也已經(jīng)覆蓋了厚厚一層雪,而這些地區一般年份的冬季降水也只有幾毫米,或者根本沒(méi)有降水!
事實(shí)上,在我國遭受冰雪災害的同時(shí),世界多個(gè)國家也同樣遭受了災害:伊朗、阿富汗,持續降雪并造成雪災;伊拉克下了100年以來(lái)的第一場(chǎng)雪。
1月19日~31日,地中海中部的中東國家也遭受了大雪,造成以色列航班停飛,凍死數十人。美國東部、西部也遭受暴雪襲擊。1月31日到2月1日,很多美國東部機場(chǎng)因為暴雪、凍雨和雨夾雪暫停開(kāi)放。
各種條件耦合導致異常發(fā)生
是什么原因造成了這次罕見(jiàn)的冰雪災害?要形成降水或者降雪,必須要有兩個(gè)必備條件:一是要有充足的水汽;二是要使氣塊能夠抬升并冷卻凝結。
孫建華和衛捷表示:“南方的水汽本來(lái)就很充足,今年又特別充沛,這一點(diǎn)已經(jīng)毫無(wú)疑問(wèn)。湊巧的是今年南北方的環(huán)流也很異常,這導致了冷空氣所走的路徑不同于往年。在南方冷、暖氣塊抬升時(shí)交綏,形成了降雨和降雪!
陶詩(shī)言在解釋大氣環(huán)流異常時(shí),在紙上畫(huà)出了4次冰凍天氣發(fā)生時(shí)的大氣環(huán)流形勢圖。他說(shuō):“氣象學(xué)上有一個(gè)專(zhuān)門(mén)術(shù)語(yǔ)叫‘阻塞形勢’,簡(jiǎn)而言之,大氣環(huán)流遇到高壓帶阻塞分支了。我們可以看到,我國4次冰凍天氣發(fā)生時(shí),均在東經(jīng)90度附近出現了阻塞形勢,而在正常年份,這一阻塞形勢往往出現在東經(jīng)60度附近。這一形勢使大氣環(huán)流在貝加爾湖地區遇到高壓分為南北兩支,南面的一支則是影響我國南方異常天氣的主要原因!
孫建華解釋說(shuō):“如果在阻塞形勢正常的情況下(在東經(jīng)60度附近),冷空氣從新疆地區進(jìn)來(lái),進(jìn)而影響內蒙古、華北和東北,然后從東北地區出境,這只會(huì )影響我國北方地區,而對南方地區影響不大;或者冷空氣從新疆地區進(jìn)來(lái)后影響內蒙古、華北和華南,然后出海。而這次,南面的一支環(huán)流多波動(dòng),波動(dòng)(槽前)的范圍正好是南方氣塊產(chǎn)生上升運動(dòng)的地區,這支環(huán)流經(jīng)過(guò)孟加拉灣和南海,剛好又把水汽也帶上來(lái)了。這次南方的雪災也是南方系統和北方系統共同作用的結果!
衛捷說(shuō):“各種條件的耦合是造成這次異常冰凍天氣的主要原因,一旦阻塞高壓垮掉,環(huán)流調整,冷空氣就會(huì )正常影響北方地區,南方的冰凍災害天氣就可能結束!
氣象學(xué)歷史上遺留的硬骨頭
其實(shí),了解完冰凍災害發(fā)生的條件就可以對災害發(fā)生的過(guò)程一目了然。但是阻塞形勢為什么會(huì )異常?南方冰凍災害的機理是什么?
陶詩(shī)言也坦陳:“要想得出氣象現象背后的規律很難,這就像黑匣子一樣,將數據輸入進(jìn)去,計算機得出的只是結果。但是要得出原因很難,要解含有若干變量的方程組,這也是不準確的。我們至今還沒(méi)有成熟的理論解決這些問(wèn)題,不僅我們沒(méi)有,國際上也沒(méi)有!
衛捷表示:“阻塞形勢研究是一個(gè)專(zhuān)門(mén)的課題,這是氣象學(xué)上的硬骨頭,阻塞形勢調整的預報一直是氣象學(xué)界的一個(gè)難題!
孫建華則認為:“到目前為止,我們對這次南方異常冰凍天氣的研究還停留在資料收集的階段,還沒(méi)有到下結論的時(shí)候。就全世界的范圍來(lái)看,本次雪災也是二三十年一遇,因此也是小概率事件,我們也沒(méi)有任何歷史資料可以參考!
孫建華和衛捷都是年輕的科研人員,沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)1954年的大雪。即便是現在已經(jīng)退休的老科學(xué)家,那時(shí)也基本上還在上大學(xué)。
衛捷表示:“我國從20世紀50年代開(kāi)始建立氣象觀(guān)測網(wǎng),70年代末以后有較完整、可靠的氣象記錄。限于歷史資料的缺失,我們對過(guò)去的很多氣象問(wèn)題沒(méi)法深入研究。
天氣預報不準有客觀(guān)原因
雪災的出現也使氣象預報部門(mén)成為被譴責的對象,有人質(zhì)問(wèn)預報部門(mén):為什么不事先通知,早作準備?
孫建華表示:“氣象預報是一項很復雜的工程,我們過(guò)去幾十年天氣預報科學(xué)的成就在于用數值模式把天氣預報出來(lái),但這并不是完全準確的。因為數值模式預報的準確率受初值的影響非常大,時(shí)間越長(cháng)準確率就越低,而如果依靠預報員的經(jīng)驗來(lái)預報,準確率會(huì )更低。這次雪災事件是小概率事件,幾十年未遇,估計連預報員自己都不曾見(jiàn)過(guò)!
衛捷也表示:“我們現在進(jìn)行的天氣預報考慮的因素還是有限的,而影響因素很多,像海洋、陸地、植被、太陽(yáng)能量以及軌道變化對大氣環(huán)流都有影響,但是這些因素我們考慮得很少。我們對大氣活動(dòng)的物理規律并沒(méi)有全部掌握!(祝魏瑋)
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