氣象數(shù)據(jù)顯示天氣異常
“50多年沒見過這么大的雪了!”在1954年南方的那場大雪時,80多歲的中科院大氣物理研究所的陶詩言院士,從中國科學院借調(diào)到總參氣象局從事災害天氣和氣象預報。他回憶說:“1954年12月江淮流域降過一次大雪,但也沒有今年的大!”
一位從事氣象研究的學者回憶當時在南京上學的情景時說:“當時南京地區(qū)降雪厚度已經(jīng)沒了膝蓋,但因為那時交通、電力等現(xiàn)代化程度沒有現(xiàn)在高,人們對交通運輸、電力的依存度也沒有現(xiàn)在高,所以雪災影響遠沒有現(xiàn)在大!
根據(jù)中央氣象臺提供的數(shù)據(jù)顯示:1月10日~2月2日,我國共出現(xiàn)4次大范圍的雨雪冰凍天氣過程。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(xiàn)大雪,局部地區(qū)出現(xiàn)暴雪;江南大部及湖北東部、貴州大部、安徽南部出現(xiàn)凍雨或冰凍天氣。4次雨雪冰凍過程涉及西北東部、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(qū),集中在黃淮南部及江淮、江漢、江南北部一帶。
陶詩言說:“今年,南方多項氣象指標均顯示異常,多個地區(qū)降水、降雪量,凍雨和低溫持續(xù)的天數(shù)破1951年以來的歷史紀錄,而且凍雨、降雪的區(qū)域相對集中。這樣的天氣,南方最容易出現(xiàn)‘問題’,南方遭受雪災最嚴重的地區(qū)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。京廣線一度癱瘓皆因為冰凍損壞了鐵路運輸?shù)妮旊娋路!
中國氣象局公布的數(shù)據(jù)顯示:湖北、湖南遭受的冰雪災害為百年一遇,湖南省電線覆冰厚度達到30~60毫米,江西持續(xù)出現(xiàn)59年以來最嚴重的低溫雨雪天氣;貴州有49個縣市持續(xù)凍雨日數(shù)突破歷史紀錄;安徽持續(xù)降雪24天,是建國以來最長一年;江淮地區(qū)出現(xiàn)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(wèi)捷在接受《科學時報》采訪時說:“今年天氣異常是肯定的,地面觀測的數(shù)據(jù)顯示:中國很多地區(qū)溫度、降水等多項數(shù)據(jù)均突破了1954年以來的紀錄!
孫建華說:“如果平均溫度低1~2攝氏度,人的感覺就已經(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(qū)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(qū)一般年份的冬季降水也只有幾毫米,或者根本沒有降水!
事實上,在我國遭受冰雪災害的同時,世界多個國家也同樣遭受了災害:伊朗、阿富汗,持續(xù)降雪并造成雪災;伊拉克下了100年以來的第一場雪。
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(shù)十人。美國東部、西部也遭受暴雪襲擊。1月31日到2月1日,很多美國東部機場因為暴雪、凍雨和雨夾雪暫停開放。
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的冰雪災害?要形成降水或者降雪,必須要有兩個必備條件:一是要有充足的水汽;二是要使氣塊能夠抬升并冷卻凝結(jié)。
孫建華和衛(wèi)捷表示:“南方的水汽本來就很充足,今年又特別充沛,這一點已經(jīng)毫無疑問。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、暖氣塊抬升時交綏,形成了降雨和降雪。”
陶詩言在解釋大氣環(huán)流異常時,在紙上畫出了4次冰凍天氣發(fā)生時的大氣環(huán)流形勢圖。他說:“氣象學上有一個專門術(shù)語叫‘阻塞形勢’,簡而言之,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,均在東經(jīng)90度附近出現(xiàn)了阻塞形勢,而在正常年份,這一阻塞形勢往往出現(xiàn)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(qū)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:“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(qū)進來,進而影響內(nèi)蒙古、華北和東北,然后從東北地區(qū)出境,這只會影響我國北方地區(qū),而對南方地區(qū)影響不大;或者冷空氣從新疆地區(qū)進來后影響內(nèi)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,波動(槽前)的范圍正好是南方氣塊產(chǎn)生上升運動的地區(qū),這支環(huán)流經(jīng)過孟加拉灣和南海,剛好又把水汽也帶上來了。這次南方的雪災也是南方系統(tǒng)和北方系統(tǒng)共同作用的結(jié)果。”
衛(wèi)捷說:“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(diào)整,冷空氣就會正常影響北方地區(qū),南方的冰凍災害天氣就可能結(jié)束!
氣象學歷史上遺留的硬骨頭
其實,了解完冰凍災害發(fā)生的條件就可以對災害發(fā)生的過程一目了然。但是阻塞形勢為什么會異常?南方冰凍災害的機理是什么?
陶詩言也坦陳:“要想得出氣象現(xiàn)象背后的規(guī)律很難,這就像黑匣子一樣,將數(shù)據(jù)輸入進去,計算機得出的只是結(jié)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。我們至今還沒有成熟的理論解決這些問題,不僅我們沒有,國際上也沒有。”
衛(wèi)捷表示:“阻塞形勢研究是一個專門的課題,這是氣象學上的硬骨頭,阻塞形勢調(diào)整的預報一直是氣象學界的一個難題!
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,還沒有到下結(jié)論的時候。就全世界的范圍來看,本次雪災也是二三十年一遇,因此也是小概率事件,我們也沒有任何歷史資料可以參考!
孫建華和衛(wèi)捷都是年輕的科研人員,沒有經(jīng)歷過1954年的大雪。即便是現(xiàn)在已經(jīng)退休的老科學家,那時也基本上還在上大學。
衛(wèi)捷表示:“我國從20世紀50年代開始建立氣象觀測網(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,我們對過去的很多氣象問題沒法深入研究。
天氣預報不準有客觀原因
雪災的出現(xiàn)也使氣象預報部門成為被譴責的對象,有人質(zhì)問預報部門: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,我們過去幾十年天氣預報科學的成就在于用數(shù)值模式把天氣預報出來,但這并不是完全準確的。因為數(shù)值模式預報的準確率受初值的影響非常大,時間越長準確率就越低,而如果依靠預報員的經(jīng)驗來預報,準確率會更低。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過!
衛(wèi)捷也表示:“我們現(xiàn)在進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。我們對大氣活動的物理規(guī)律并沒有全部掌握。”(祝魏瑋)
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