文/于鹏翔
不知大家有没有注意过,天气预报中经常会出现这样一种说法:一股西伯利亚来的冷空气即将到达华北地区,届时将引发华北地区大规模大风降温天气。每到这个时候,妈妈总会让我们加件衣服、再加件衣服,直到把我们裹成一个“粽子”,她们才安心。那这个会产生大风降温天气的“冷空气”到底是什么呢?西伯利亚又是哪儿?为什么影响我们的冷空气总是从那里来?带着这些疑问,我们一起来探秘冷空气吧!
如果问你生活中哪里能够积聚冷空气?你可能会说——冰箱!没错,不过放眼全球,有没有能够积聚冷空气的大冰箱呢?当然有,离我国最近的天然大冰箱就是西伯利亚地区。
当我们打开世界地图,在亚洲的最北端有一片广阔地带——西伯利亚地区。这里没有繁华的城市,也没有密集的交通线,有的只是绵延的高山和高原。西伯利亚地区的纬度很高,大部分地区都在北纬55度以上(纬度越高,气温越低)。因为纬度高,每年冬天,西伯利亚大部分地区一天中白昼只有短短几个小时,其余时间都被漫长的黑夜所笼罩。纬度高还使阳光到达这里的路程变得很长,于是阳光在大气层中经过长途跋涉,热量就衰减得所剩无几了。这样的地理位置使得西伯利亚成了地球上极寒地区之一,很多地方能够达到-50℃的超低温。
西伯利亚地区靠近北冰洋,在这里有三个冷空气的发源地:第一个是新地岛以西的洋面上,第二个是新地岛以东的洋面上,第三个则是冰岛以南的洋面上。这三个发源地“出产”的冷空气都会途经西伯利亚地区,然后在这个“大冰箱”里冷藏、集结……在极低的温度下,空气分子会越聚越密集,然后越来越重。这样一来,冷空气的密度较暖空气更高,它们的力量也就更强。强大的冷空气一边壮大着队伍,一边埋伏在离地面不远的地方,对着南面温暖之地虎视眈眈……
终于,冷空气的大军集结完毕。伴随着北风的号角,大军气势汹汹兵分几路开始南下……
第一路冷空气大军会从东路南下(东路冷空气),翻越蒙古高原,先到达大兴安岭,然后再沿崇山峻岭一路南下。有时候它会影响我国的东北地区,有时候会直达朝鲜半岛,然后折返回我国的华北平原,最终一路向南直达长江下游。这股冷空气会产生强劲的东北风。
审图号:GS(2018)4614 号
第二路冷空气大军会从西北方向南下(中路冷空气),经由蒙古进入我国。这就是我们经常在天气预报中听到的:一股蒙古—西伯利亚强冷空气将从西向东进入我国,造成大风降温天气。在自西向东的过程中,冷空气不会遇到太多高山的阻碍,于是它们能够一路飞奔,影响我国的黄河流域,直抵东部的长江以北地区,带来强劲的西风和大范围的降温。如果这股冷空气足够强大,它们还会一直到达长江以南地区。但是,长江以南地区常会残余一些暖空气,于是冷、暖空气相遇,双方会大战一场,为南方地区带来大规模的降温、降雨以及冻雨这些灾害性天气。
第三路冷空气大军会从西路而来(西路冷空气),经新疆、青海、青藏高原东南侧南下。沿这条路径下来的冷空气,对我国西北、西南以及江南地区影响较大。但是这股冷空气一般都不会太强,产生的降温幅度也不太大。
有时候东、西两路冷空气大军会在我国中部地区相遇,然后再一同南下,这时,战斗力加强了的冷空气就会给途经地区带来雨雪天气。
根据强弱程度,我国将冷空气分为五个等级:弱冷空气、中等强度冷空气、较强冷空气、强冷空气和寒潮。而冷空气的强弱程度是按照在一定时间内降温的幅度来界定的。能够使某地的最低气温在48小时内降低6℃以下的冷空气,叫作弱冷空气;使某地的最低气温在48小时内降低6~8℃的冷空气,叫作中等强度冷空气;使某地的最低气温在48小时内降低8℃以上,但当日的最低气温没有低于8℃的冷空气,叫作较强冷空气;使某地的最低气温在48小时内降低8℃以上,而且当日的最低气温低于8℃的冷空气,就是我们总能听到的强冷空气了。这下你是不是就能听懂天气预报中所说的冷空气级别了?!根据这样的标准,我们也可以知道增加几件衣服比较合适了!除了这些,要是某地的最低气温在24小时内降低8℃以上,或者48小时内降温幅度大于等于10℃,抑或72小时内降温幅度大于等于12℃,而且使该地当日最低气温下降到4℃或以下,此时,这股冷空气就会换上一个威震四方的大名——寒潮。
◎冷空气等级示意图
冷空气的移动速度很快,平均每小时50千米,跟汽车行驶的速度差不多。作为冷空气中的特种部队,寒潮不但移动速度快,而且降温幅度很大,产生的风更加强劲,带来的影响也更大。
寒潮来临时,经常伴随大风、雨雪等恶劣天气,严重时会影响人们出行。在一些特殊地区,寒潮带来的大风会给行进中的火车带来巨大的影响,例如,在新疆有一个著名的“三十里风区”,赶上寒潮来袭时,这里的风有时甚至能把火车吹翻。除了交通,寒潮还会影响供电系统,有时它能一夜之间让电线上挂满冰凌,这时候电线就会因承受不住冰的重量而被扯断,造成大范围停电。
除此之外,受寒潮影响最大的恐怕就是农业生产了。寒潮带来的降温有时候能够达到10℃甚至20℃以上,这样的降温幅度远远超出了植物的承受能力。虽然农民伯伯会迅速在农田里采取保温措施,但是当强烈的寒潮经过时,还是会造成农作物的大范围减产。因此,对寒潮的监控和预防是气象部门的重要工作。气象专家会通过卫星和计算机,预测冷空气的路径和强度,并及时在天气预报中发布。
寒流与寒潮
寒流是指海洋里的海水从高纬度海区向低纬度海区的大规模流动现象,是属于洋流(海水)流动的范畴。寒流虽然对沿海地区的气候有一定的影响,但寒流到底不是寒潮。当寒潮或冷空气南下时,人们会有一种寒冷空气流过肌肤的感觉,所以通常就把寒潮误称为寒流了。