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作者:洪蔚 来源:科学时报 发布时间:2008-2-4 8:2:7
访丁一汇院士:冻雨为何缠绵不去
三种异常同时抵达,蓄势待发的冰雪冻雨灾害便粉墨登场

丁一汇,中国工程院院士、中国气象局气候变化特别顾问。 

“降雨降雪,甚至是冻雨,原本是正常的天气现象,但任何现象,如果持续时间太久并集中在某一区域内,都会酿成天灾。”
 
从1月10日开始的南方冰雪冻雨天气已经持续了20多天,最近又遭遇了第四次强降雨。1月31日发文《都是冻雨惹的祸》介绍了灾情的严重程度。2月1日,本报记者走访了中国工程院院士、中国气象局气候变化特别顾问丁一汇研究员。他详细解释了此次异常天气状况的成因,并对未来天气走势作了科学分析。
 
冻雨本是一种常态
 
在我国南方特别是西南地区,冻雨是冬季的一种常态天气现象。
 
受冬季风的影响,北方的冷空气经华北、长江南下越过长江,在长江以南呈扇型展开,并继续南下。当扇型冷空气的西南翼到达南北走向的横断山脉时,受高山阻隔,在山脉以东的广大区域内不断堆积,于是在云、贵、川、桂,包括湖南西部的地面和低空,形成在气象学上称之为“冷垫”的冷空气层。
 
每到冬季,这一区域同时还受到来自孟加拉湾暖湿气流的影响,这股气流在越过横断山脉后,便覆盖在冷垫上,形成一个1.5公里到3公里左右的暖层。
 
冬季北方的冷空气持续南下时,又形成一个更高更冷的气层。
 
冷空气与暖气流相遇时,就产生了降雨雪的有利条件,冷暖对比越鲜明,降雨也就越激烈。而这种两冷夹一暖的“三明治”气层,更是产生冻雨的理想温床:中间的暖层提供了充足的水汽,输送到高层的冷空气层中,迅速凝结成长为过冷水或雪花,过冷水再通过贝吉隆过程(一种云中降水形成机制,指云中较少的冰晶只要有较多的微滴来供应水分时,冰晶就能增长到形成降水的程度。这一冰晶过程称为“贝吉隆过程”。编者注)变成大雪花。大雪花下降到暖层中融化成水滴,水滴继续下降到冷垫上遇到物体再度凝结,形成外冰内水的冰珠,最终降落到地面,产生冻雨。当地夜晚的寒气,使这些冰水混杂的冻雨在地面、屋顶,以及各种裸露在户外的公共设施上进一步凝结(称为雨凝)——灾情便在这里孕育着,蓄势待发。
 
三种异常同时抵达
 
冻雨年年降落,年年等待,今年终于等到了“惹祸”的“有利”条件。
 
美国的东北部和加拿大的中东部地区是世界著名的冰雪冻雨灾害区,特别在上世纪50~70年代,地球温度一度下降的时间段受灾极为严重。这个区域的暖湿气流主要来自美国的五大湖区。由于纬度高,气候寒冷并常伴随大风,因此比之我国的冻雨区域情形更加严峻。在国外,“冰风暴”一词就来源于这个地区。
 
最近一次严重灾情发生在1998年,造成这一地区大范围交通、电力、通讯的一度中断。当地科学家对冻雨有着较早、较深入的科学总结,根据他们的经验,冰风暴持续6天以上就足以酿成重大灾害,这种重大灾害大致每25年就会出现一次。
 
往年,我国云、贵、川等地的冻雨持续时间不过两三天,远不足以造成灾情。今年三种异常同时抵达,使长江流域和长江以南地区的灾情举世瞩目。
 
异常一,南下冷空气滞留在长江以南。正常年份中,当冷空气入侵我国时,无外乎两种情形:如果冷空气弱,便南下无力,在长江以北地区造成大风降温,有时给我国北方地区带来降雪,而南方则晴暖干燥;如果冷空气强,便迅速越过长江,在长江以南形成雨雪后,持续减弱南下,离开我国境内,到达南海和东南亚。而今年,从1月10日起,冷空气就不断侵入我国,并滞留在我国南方,造成持续的雨雪天气。
 
异常二,孟加拉湾暖气流异常强大。今冬,孟加拉湾的暖气流也异常强大,不仅给我国带来了这场灾害,早在去年12月中旬,来自海洋的暖气流就先后在伊朗、伊拉克、科威特施展它的强大影响力,造成罕见的雪暴。之后,它的影响向东移动,1月初到达阿富汗并进入青藏高原,进而影响了孟加拉国。1月10日,暖气流抵达我国长江以南,遭遇北方的强冷空气后,南北两强各不相让,滞留在我国南方,上演了这场已经争斗了20多天的持久“角力”。
 
异常三,一个特殊的拉尼娜年。一说起今冬南方的灾害,国内外不少科学家都把罪责归到拉尼娜年身上。拉尼娜从2007年七八月生成后影响我国,据专家预测,其影响将持续到2008年春夏。而这却是一个异常的、偏强的拉尼娜年。按拉尼娜的影响规律,冬季我国南方本应寒冷、干燥,而今冬在我国南方形成的这个多雨雪的拉尼娜年,却是相当罕见的。
 
三种异常同时抵达,蓄势待发的冰雪冻雨灾害便粉墨登场。与美国、加拿大冻雨灾害区人烟稀少、灾情影响相对较弱不同,我国长江以南正是人口稠密、经济发达的地区,又偏偏赶上从寒假到春节这段全球最大规模的人口迁移的时间节点,其影响力无形中成倍增加,也更具有戏剧性。
 
阻塞高压的崩溃是灾情结束的前兆
 
从长远影响看,这次多雨雪、异常的拉尼娜年以及它造成的严重灾害,为全球气候变化研究提出了更长远的新的挑战。
 
而从其短期影响分析,这种灾害天气何时结束,关键问题在乌拉尔山的一个阻塞高压上。
 
丁一汇将这个顺时针旋转的阻塞高压比做一个时钟,从欧洲来的气流在这个时钟的西面,分成南北两支,北支北上高纬极区后,从高压东面南下,以更加寒冷的势头入侵我国,西北季风便如虎添翼;南支南下后绕过青藏高原来到孟加拉湾,并最终进入我国境内,并使得从南面入侵的暖气流来势也更为凶猛。
 
这个阻塞高压从1月上旬便“阻塞”在这个地区,最终导致了我国南方的冷害。目前,预报的关键问题是这个阻塞高压何时减弱、崩溃。它的崩溃之日也就迎来了我国南方灾情结束的庆典。
 
说起冷害,今冬南方的冷害也突显了全球气候变暖的影响。丁一汇拿出一份我国的气候历史记录。这份记录显示,新中国成立以来,南方最严重的一次冷害发生在1954年冬天。根据记载,当年南方许多地区积雪深度为20~30厘米,最深处厚达1米,除长江干流外,大多数江河湖泊全面封冻,冰层普遍厚16~25厘米,最厚处冰层达到1米。淮河流域温度在-18℃到-21℃,长江以南在-5℃到-8℃,普遍降温在15℃到20℃之间。而今年的冷害尽管灾情严重,却没有关于江河封冻的报告,降温幅度也只在4℃左右。
 
经过这番对比,可以看出今年南方冷害的特殊性——从单纯的严寒到冰雪冻雨成灾,这种不断变化的天气气候条件,为科学研究提出了新要求,也对政府和相关部门的冷害应急处理提出了新的挑战。
 
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