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什么是“寒潮”

2016-01-19 19:51:52 来源: 中国天气网 作者:

  寒潮定义

  【寒潮】(coldwave)是极地或寒带的冷空气大规模地向中、低纬度的侵袭活动。东亚地区的寒潮特别强烈。

  定义1:冬半年引起大范围强烈降温、大风天气,常伴有雨、雪的大规模冷空气活动,使气温在24小时内迅速下降达8℃以上的天气过程。所属学科:大气科学(一级学科);天气学(二级学科)

  定义2:冬半年大规模冷空气活动,常引起大范围强烈降温、大风,常伴有雨、雪的天气。所属学科:地理学(一级学科);气候学(二级学科)

  定义3:冬半年引起大范围强烈降温、大风天气,常伴有雨雪的大规模冷空气活动。所属学科:海洋科技(一级学科);海洋科学(二级学科);海洋气象学(三级学科)

  定义4:冬半年自极地或寒带向较低纬度侵袭的强烈冷空气活动。所属学科:水产学(一级学科);水产基础科学(二级学科)

  定义5:冬半年引起大范围强烈降温、大风天气,常伴有雨、雪的大规模冷空气活动。所属学科:资源科技(一级学科);气候资源学(二级学科)

  寒潮概述

  寒潮是指冬半年引起大范围强烈降温、大风天气,常伴有雨、雪的大规模冷空气活动,使气温在24小时内迅速下降达8℃以上的天气,且最低气温在4℃以下,陆地上伴有5-7级大风,海洋上伴有6--8级大风,就可讽为寒潮发生。还会引起大范围强烈降温、大风天气,常伴有雨、雪的大规模冷空气活动。

  位于高纬度的北极地区和西伯利亚、蒙古高原一带地方,一年到头受太阳光的斜射,地面接受太阳光的热量很少。尤其是到了冬天,太阳光线南移,北半球太阳光照射的角度越来越小,因此,地面吸收的太阳光热量也越来越少,地表面的温度变得很低。在冬季北冰洋地区,气温经常在-20℃以下,最低时可到-60℃——-70℃。1月份的平均气温常在-40℃以下。由于北极和西伯利亚一带的气温很低,大气的密度就要大大增加,空气不断收缩下沉,使气压增高,这样,便形成一个势力强大、深厚宽广的冷高压气团。当这个冷性高压势力增强到一定程度时,就会像决了堤的海潮一样,一泻千里,汹涌澎湃地向我国袭来,这就是寒潮。每一次寒潮爆发后,西伯利亚的冷空气就要减少一部分,气压也随之降低。但经过一段时间后,冷空气又重新聚集堆积起来,孕育着一次新的寒潮的爆发。

  寒潮爆发类型与源地

  寒潮爆发的先决条件是在高纬度有冰洋气团或极地气团的形成;其触发的天气形势大致分为五种类型,即,(1)小槽发展型;(2)低槽东移型,(3)横槽转竖型,(4)纬向环流型;(5)低槽旋转型。

  冷空气的源地主要有三个:①新地岛以西洋面上。②新地岛以东洋面上。③冰岛以南洋面上。以上三个源地的冷空气经过西伯利亚中部会进一步加强。

  入侵中国的寒潮主要有4条路径:

  (1)西路:从西伯利亚西部进入中国新疆,经河西走廊向东南推进;

  (2)中路:从西伯利亚中部和蒙古进入中国后,经河套地区和华中南下;

  (3)从西伯利亚东部或蒙古东部进入我国东北地区,经华北地区南下;

  (4)东路加西路:东路冷空气从河套下游南下,西路冷空气从青海东南下,两股冷空气常在黄土高原东侧,黄河、长江之间汇合,汇合时造成大范围的雨雪天气,接着两股冷空气合并南下,出现大风和明显降温。

  受寒潮影响,常大风陡起、气压猛升、气温骤降、湿度锐减,还常伴有风沙、降水、吹雪、雷暴以及霜冻、结冰等天气。

  寒潮发生

  寒潮是指来自高纬度地区的寒冷空气,在特定天气形势下迅速加强南下,造成沿途大范围的剧烈降温、大风和风雪天气。这种冷空气南侵过程达到一定强度标准的称为寒潮。寒潮是一种大范围的天气过程,在全国各地都有可能发生,可以引发霜冻、冻害等多种自然灾害。

  寒潮是一种大型天气过程,往往引发多种严重的气象灾害。由于寒潮出现的地区和季节不同,其强度和危害也不完全一样,但它带来的灾害性天气对工农业生产和百姓日常生活的影响通常都很大,对农业、牧业、交通、电力、甚至人们的健康都有比较大的影响。寒潮天气的影响广泛,造成的灾害也比较严重和多样化,有些灾害是寒潮天气直接造成的结果,如风灾、霜冻害、寒害、道路结冰和积雪等,有些是间接引发的,如低温冷害、空气质量下降等。

  寒潮标准

  寒潮在气象学上有严格的定义和标准,但在不同国家和地区寒潮标准是不一样的。我国2006年规定,凡一次冷空气侵入后,使某地的日最低气温24小时内降温幅度大于或等于8℃,或48小时内降温幅度大于或等于10℃,或72小时内降温幅度大于或等于12℃,且使该地日最低气温下降到4℃或以下的冷空气称为寒潮。

  而美国天气频道则规定,美国至少有15个州的气温低于正常值,其中至少有5个州温度比正常值低15°C,并至少持续两天的冷空气爆发称为寒潮。

  寒潮成因

  寒潮导致的风雪在北极地区由于太阳光照弱,地面和大气获得热量少,常年冰天雪地。到了冬天,太阳光的直射位置越过赤道,到达南半球,北极地区的寒冷程度更加增强,范围扩大,气温一般都在零下40℃—50℃以下。范围很大的冷气团聚集到一定程度,在适宜的高空大气环流作用下,就会大规模向南入侵,形成寒潮天气。

  中国位于欧亚大陆的东南部。从中国往北去,就是蒙古国和俄罗斯的西伯利亚。西伯利亚是气候很冷的地方,再往北去,就到了地球最北的地区——北极。那里比西伯利亚地区更冷,寒冷期更长。影响中国的寒潮就是从那些地方形成的。

  位于高纬度的北极地区和西伯利亚、蒙古高原一带地方,一年到头受太阳光的斜射,地面接受太阳光的热量很少。尤其是到了冬天,太阳光线南移,北半球太阳光照射的角度越来越小,因此,地面吸收的太阳光热量也越来越少,地表面的温度变得很低。在冬季北冰洋地区,气温经常在-20℃以下,最低时可到-60℃——-70℃。1月份的平均气温常在-40℃以下。由于北极和西伯利亚一带的气温很低,大气的密度就要大大增加,空气不断收缩下沉,使气压增高,这样,便形成一个势力强大、深厚宽广的冷高压气团。当这个冷性高压势力增强到一定程度时,就会像决了堤的海潮一样,一泻千里,汹涌澎湃地向中国袭来,这就是寒潮。每一次寒潮爆发后,西伯利亚的冷空气就要减少一部分,气压也随之降低。但经过一段时间后,冷空气又重新聚集堆积起来,孕育着一次新的寒潮的爆发。

  寒潮影响

  农业

  寒潮天气对农业的影响最大。寒潮冷空气带来的降温可以达到10℃甚至20℃以上,通常超过农作物的耐寒能力,造成农作物发生霜冻害或冻害。

  不同地区不同种类的农作物耐寒的生理学温度也都有一定的限度,如北方春小麦、豆类和油料作物属耐寒作物,可以承受-7~-10℃的低温,萝卜可耐-6℃的低温,白菜可耐-4℃的低温,而玉米、马铃薯只能耐-3~-2℃的低温。而且,各种植物不同生长发育期阶段的耐寒能力也不同。对于大多数植物来说,当温度降到0℃左右时,就会明显受害。历史上几乎每次寒潮过程都会造成大面积的农作物受害,灾害程度会因冷空气入侵范围不同而有较大差异。

  寒潮过境后,气温骤然下降,降温可持续一天至数天。西北、华北地区降温幅度大,中部、南部降温幅度小,可以出现冰冻和霜冻现象。如在1955年1月,由於寒潮连续暴发性的南下,武汉出现了-14.6℃,上海出现了-19.2℃,南宁出现为-2.1℃的极端最低气温,海南岛也出现了罕见的霜冻现象。其中苏、皖、鄂、湘、赣等省不少地区连续出现10-15天一大雪和冻雨,导致了交通、电讯受阻,农牧业生产遭受重大损失。春秋时节,寒潮天气除大风和降温外,在长江流域以南常有雨雪。有时还会出现雷暴和冰雹等灾害性天气,特别是由寒潮引起的终霜、初霜和霜冻对华北、华中地区农作物的威胁更大,往往造成严重减产。

  交通

  寒潮伴随的大风、雨雪和降温天气会造成大风、低能见度、地面结冰和路面积雪等现象,对公路、铁路交通和海上作业安全带来较大的威胁,严重影响人们的生产生活。如2003年12月7日,受一股强冷空气的影响,北京下了一场小雪,随后造成路面结冰,当晚北京整个城区交通瘫痪,机动车完全拥堵在车道上,寸步难行,众多乘客误了飞机和火车。

  大风对交通影响

  大风可使火车出轨以至颠覆。中国大风吹翻列车的事,在新疆多处发生。兰新铁路在哈密附近要通过“百里风区”,在天山达坂城一带要通过“三十里风区”。自1961年至1982年,大风吹翻列车达10次之多。每逢大风季节,列车常不能正点运行。

  大风对民航的影响也十分显著,寒潮冷空气所到之处,平均风速一般在15m/s以上,阵风25m/s以上,并且持续时间长,大风使起飞和着陆的飞机易发生轮胎破裂和起落架折断等事故。

  雨凇对交通影响

  雨凇也会威胁飞机的飞行安全,飞机在有过冷水滴的云层中飞行时,机翼、螺旋桨会积水,影响飞机空气动力性能造成失事。因此,为了冬季飞行安全,现代飞机基本都安装有除冰设备。

  当路面上形成雨凇时,公路交通因地面结冰而受阻,交通事故也因此增多,山区公路上地面积冰也是十分危险的,往往易使汽车滑向悬崖。

  雨雪冰冻对交通影响

  寒潮来袭,不但会造成大风降温天气,而且在冷暖空气交界之处会导致雨雪天气,雨雪天气本身就会对公路、铁路及人们出行造成很大的影响,加之寒潮的到来带来的降温使气温较低,不利于积雪融化,部分地区仍将出现冰冻现象,对交通运输将造成不利影响。如果寒潮天气持续时间较长,会进一步加重道路的冰层厚度,进而造成高速公路被迫关闭,随之带来旅客的滞留量增加;这样就会进一步加重铁路的运输压力。道路冰层的加厚将可能增加更多的交通事故,带来更多的安全隐患。如果电网被破坏的情况进一步加剧,将可能再次危及铁路电网,进而影响火车的正常运行。持续的冰冻天气将再次导致航班的延误。

  寒潮大风如1987年11月下旬的一次寒潮过程,使哈尔滨、沈阳、北京、乌鲁木齐等铁路局所管辖的不少车站道岔冻结,铁轨被雪埋,通信信号失灵,列车运行受阻。雨雪过后,道路结冰打滑,交通事故明显上升。

  电力

  寒潮造成的供电线积雪结冰一般在初冬或冬末初春季节,寒潮降温天气产生的云中过冷却液态降水碰到地面物体后会直接冻结成冰,形成雨凇。此外寒潮引发的冻雨天气也会造成使电线上积满雨凇,雨凇最大的危害是使供电线路中断,高压线高高的钢塔在下雪天时,可以会承受2~3倍的重量,但是如果有雨凇的话,可能会承受10~20倍的电线重量,电线或树枝上出现雨凇时,电线结冰后,遇冷收缩,加上风吹引起的震荡和雨凇重量的影响,能使电线和电话线不胜重荷而被压断,几公里甚至几十公里的电线杆成排倾倒,造成输电、通讯中断,严重影响当地的工农业生产。历史上许多城市出现过高压线路因为雨凇而成排倒塌的情况。

  其次对电力设备影响还有寒潮带来的大风天气,在大风天气来临时,应防止“风闪”和“污闪”造成的电线短路,建筑工地和高架作业区的人们适当调整工期保证安全是电力和建筑行业面临冷空气考验必须采取的应对措施。

  另外寒潮来袭,还会加重电力部门的负荷,根据电力部门常年的经验,天越冷,电网负荷就会越大,并且增长幅度每年递增。因此,为安全、稳定地提供电力服务,北京市电力公司早在冬季到来之前,就针对全市供暖相关单位的办公地点、各供热点、锅炉房等场所的电器设备和供电线路进行了专项检查,并与用电客户建立了应急联系机制,确保不因电力供应影响供暖供电。此外,针对电采暖居民对供电安全性、可靠性的较高要求,电力部门将减少设备计划性停电次数与时段,积极采取带电作业等技术措施,尽最大可能不安排电采暖地区设备停电。

  寒潮特点

  寒潮爆发在不同的地域环境下具有不同的特点。在西北沙漠和黄土高原,表现为大风少雪,极易引发沙尘暴天气。在内蒙古草原则为大风、吹雪和低温天气。在华北、黄淮地区,寒潮袭来常常风雪交加。在东北表现为更猛烈的大风、大雪,降雪量为全国之冠。在江南常伴随着寒风苦雨。

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编辑: 胡婧妤
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