2020年的冬天,似乎比往年來的更早一些:還沒進入十一月份,就陸續有地區出現大雪和氣溫跌破零下的情況。各種說法紛至沓來:今年冬天將出現60年來最寒冷冬天、最嚴重的降雪;2020-2021年這個冬天,將成為「2008年以來的最冷一年」……而這一切都與「拉尼娜」現象有關。
01
全球氣候變暖背景下
冬季平均氣溫總體呈上升趨勢
我國幅員遼闊,各地方冬季(當年12月至次年2月)的氣溫相差很大。如:黑龍江省常年(1981-2010年30年平均值)冬季平均氣溫為-17.2℃,而海南省為19.9℃,南北氣溫相差超過37℃;東部和西部的差異也很大,如青海省冬季平均氣溫為-9.2℃,而上海市為5.5℃,相差接近15℃。
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全國常年冬季平均氣溫為-3.3℃,1961年以來,冬季平均氣溫最高的為-1.4℃(2016年,浮動值為1.9℃),最低為-6.3℃(1967年,浮動值為3.0℃),平均浮動值為0.8℃。其他年的冬季平均氣溫都在-6.3℃至-1.4℃之間波動變化,沒有固定的變化周期。在全球氣候變暖的背景下,我國冬季氣溫呈明顯的上升趨勢,寒冷的冬季(平均氣溫低於-4.5℃)多出現在上世紀60-80年代中期(見表1);90年代之後,冬季平均氣溫都高於-4.5℃,只有8年冬季平均氣溫比常年偏低,最低為-4.4℃(2011/2012年)。
1961年以來我國冬季氣溫明顯偏低的年份
02
這個冬天冷空氣活動頻繁
2021年1月可能出現低溫雨雪天氣
影響我國冬季氣溫高低的因素是複雜的,有來自高緯極區冷空氣的強弱及冷空氣南下路徑的影響,也有來自於低緯度熱帶地區暖溼氣流強弱的影響;既要考慮北極海冰的融化、歐亞積雪多少的影響,也要分析熱帶海洋異常的影響,還要疊加氣候變暖背景的影響,等等。眾多因素的相互作用與配合,造成了我國冬季氣溫的高低和降雨(雪)的多少。
國家氣候中心在綜合分析多種影響因素的基礎上預測,今年冬季(2020年12月至2021年2月)影響我國的冷空氣活動頻繁,勢力偏強,主要以西北路徑影響我國,全國大部氣溫接近常年同期到偏低,需特別重視隆冬(2021年1月)可能出現大範圍強低溫雨雪過程。前冬(2020年12月),除內蒙古西部、西北地區東北部及華南部分地區氣溫偏低外,全國大部氣溫接近常年或略偏高;隆冬(2021年1月)冷空氣活動將明顯轉強,我國中東部大部地區氣溫可能較常年同期偏低,其中西北地區大部、華南大部、西南地區東部等地氣溫將明顯偏低,我國北方地區可能出現大範圍低溫雨雪天氣,南方發生大範圍、持續性低溫雨雪冰凍災害的可能性較小,但西南東部和江南部分地區可能發生階段性低溫雨雪冰凍天氣過程;後冬(2021年2月)全國大部氣溫接近常年或偏高。
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03
首場降雪與冬天冷不冷
沒有直接關係
我國青藏高原由於海拔高,有的地方一年365天都有可能出現降雪,青海省就是如此。今年10月26-28日,青海和甘肅大部地區出現雨雪天氣,這次降雪過程不是歷史上最早的,如1992年10月5日在青海和甘肅就出現了大範圍的降雪天氣。降雪是一次天氣過程,且發生在10月份,與整個冬季(12月至次年2月)氣溫的高低沒有必然的聯繫,1992年降雪出現早,但1992/1993年冬季的氣溫偏高了0.2℃。但進入冬季後,如果出現多次的降雪天氣,且降雪多、積雪厚,對氣溫就會產生影響了。
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一般來說,全國冬季氣溫與降雨(雪)有以下四種典型的配置情況:
(1)暖幹:氣溫偏高且降水偏少。如1998/1999年冬季氣溫偏高1.5℃降水偏少42.5%,2008/2009年冬季氣溫偏高1.3℃降水偏少33.5%。
(2)暖溼:氣溫偏高且降水偏多。如1989/1990年氣溫偏高0.4℃降水偏多44.5%,1997/1998年氣溫偏高0.3℃降水偏多47%,2015/2016年氣溫偏高0.3℃降水偏多53.3%。
(3)冷幹:氣溫偏低且降水偏少。如1962/1963年氣溫偏低1.1℃降水偏少57.2%,1967/1968年氣溫偏低3℃降水偏少34%,1983/1984年氣溫偏低1.6℃降水偏少35.9%,1985/1986年氣溫偏低1.0℃降水偏少34%。
(4)冷溼:氣溫偏低且降水偏多。如1982/1983年氣溫偏低1.2℃降水偏多26.9%,1984/1985年氣溫偏低1.5℃降水偏多21.1%。
所以,冬季氣溫高低與降水多少的關係不密切,如何搭配要看具體大氣環流的配置了。
04
最冷寒冬變少
最熱炎夏變多
除了「冬天冷不冷」,其實「夏天熱不熱」也是人們比較關注的問題,甚至是將這兩者聯繫到了一起,出現了「最冷寒冬之後就會出現最熱酷暑」的說法。
在氣候變暖的大背景下,1961年以來,我國冬季平均氣溫和夏季平均氣溫都呈現出明顯的上升趨勢,冷的冬天出現概率在變小,而熱的夏天出現概率在變大。1967/1968年冬季是1961年以來最冷的冬天,而上個夏季(1967年)的平均氣溫偏低0.3℃,下一個夏季(1968年)的氣溫也偏低0.8℃;最熱夏季是2018年,上一個冬季平均氣溫偏高0.1℃,下一個冬季也偏高0.2℃。由於最冷冬天和最熱夏天出現在不同的氣候背景下,影響冬季氣溫和夏季氣溫的因素也不一樣,決定了它們之間沒有必然的聯繫。
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05
不是所有的拉尼娜年
都是最冷寒冬
大眾猜測的「寒冬誘因」拉尼娜狀態,是指赤道中、東太平洋海水表面溫度與常年同期相比大範圍偏冷超過0.5℃的現象。如果偏冷現象持續,且偏冷的累積值和持續時間達到一定條件,就成為一次拉尼娜事件(西班牙語「La Ni a」,原意是「小女孩」,也稱為「反厄爾尼諾」,與厄爾尼諾(西班牙文El Ni o,原意是「聖嬰」)正好相反)。從厄爾尼諾和拉尼娜事件的出現頻率來看,它們受氣候變暖的影響不大,一般2至7年發生一次,如同一對「孿生姐妹」,都會造成全球和區域氣候出現異常,是當前短期氣候預測的主要因子之一。
拉尼娜和厄爾尼諾都是通過海洋和大氣的相互作用先影響全球大氣環流的變化後再來影響氣候的。通常情況下,拉尼娜可能導致西太平洋熱帶大氣系統偏弱,中高緯環流經向度加大,從而有利於北方冷空氣頻繁南下造成我國氣溫偏低。國家氣候中心預測,預計目前赤道中東太平洋的冷海溫異常將於冬季達到峰值,並形成一次弱到中等強度的拉尼娜事件。
拉尼娜事件海水表面溫度距平分布圖(紅色表示偏暖,藍色表示偏冷,顏色越深表示偏暖或偏冷程度越強)
但是,我們也需要注意,在全球變暖的背景下,影響我國冬季氣候的因素更加複雜,拉尼娜只是其中的重要因子之一,而且每次拉尼娜的影響也不盡相同。儘管在多數拉尼娜年的冬季我國中東部大部氣溫都容易偏低,但也有例外。除了拉尼娜外,北極海冰融化、歐亞和高原積雪變化等因素也會影響東亞冬季風環流的變率。
綜上所述,每個冬季的平均氣溫偏高或偏低,是由很多因素共同決定的,而其中哪一個因素佔主導地位,只有通過事後的詳細分析才能得出確定的結論。換句話說,並不是所有的拉尼娜年冬季都特別冷。
作者 | 艾婉秀 國家氣候中心氣候服務室首席專家 研究員
審核 | 袁 媛 國家氣候中心氣候預測室副主任 研究員
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