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冬天为何愈来愈“贫雪”?
发布时间:2017-12-19 07:12:23    来源:中国气象报    编辑:chenjing    作者:王敬涛 魏丹

“雪的可爱处在于它的广被大地,覆盖一切,没有差别。冬夜拥被而眠,觉寒气袭人,蜷缩不敢动,凌晨张开眼皮,窗棂窗帘隙处有强光闪映大异往日,起来推窗一看——啊!白茫茫一片银世界。”在文学家梁实秋笔下,雪装点了美好的事物。在大多数人的记忆里,童年没有琳琅满目的电子产品,每年冬天最朴素快乐的回忆就是和三三两两小伙伴一起,吸溜着大鼻涕,用冻红的双手捧起一把一把的雪,最后堆出大雪人,有时雪人甚至几天都不融化。

现在,寒冬已过大半,雪却不见踪影。华北地区许多人都在抱怨,小时候经常下雪,现在下雪好像越来越难了。统计数据显示,近年来,全国大部分地区的降雪日数在减少,但是雪的极端性加大了。

雪——一场在对的时间遇到对的“人”的缘分

雪和雨的形成有点像是“薛定谔的猫”。在降落到低空前,所有的水滴都处于冰晶或雪花的状态,最后人们看到的是雪还是雨则取决于低空的气温。

低空气温较高或者说0℃层距离地面很高,则一定形成雨,低空气温较低时则有可能形成雪。“除了低空气温较低这个条件外,其实地面温度不一定需要在0℃以下,需要的是雪花落到地面前的暖层(融化层)很薄、即使地面附近温度有2℃至3℃,雪花穿过暖层的距离短,雪花来不及融化,人们依然可以看见降雪。”中国气象局公共气象服务中心气象服务副首席信欣说,“用中国球迷的话来说就是‘留给雪花融化的时间不多了’。”

温度是决定降水形态的外在条件,而水汽是降水的物质基础,空气的上下运动是动力条件。“这和做饭一样,首先得有米,就是水汽;其次得加热,就是动力。”信欣说,“能不能降雪就看两者的缘分到没到。”暖湿气流裹挟大量水汽不远千里从海洋向陆地“迁移”,遭遇有聚合、抬升功效的天气系统,比如“专业行话”里经常提到的切变线或槽的出现,往往也伴随着北方冷空气的南下。在“你来我往”的过程中,暖湿气流和冷空气以合适的势力强度相遇,就会带来降水。

美好的“缘分”总是独一无二的,冷暖空气在合适的时间合适的地点遇到彼此,“造”出形形色色的雪花。目前,已知的雪花形状大约有两万多种,但大自然中却几乎找不出两朵完全相同的雪花,就像地球上找不出两个完全相同的人一样。

无——为何东北雪皑皑、华北“干巴巴”?

截至目前,今年的“雪姑娘”迟迟不肯出现在华北地区。国家气候中心的统计数据显示,11月以来,华北地区平均降水量为2.1毫米,较常年同期的15.3毫米严重偏少,达到2011年以来的同期最低值,而北京、天津、河北等地更是严重偏少。

“不能评判这种现象是否正常,就像突然在大街上看见一个身高将近两米的人,你如何评判他的身高是否正常?从统计学来说,这是少见的身高。但篮球运动员的身高很多在两米以上。”信欣说,“多年平均来看,北京初雪的日期是11月29日,但平均值不代表实际值。2009-2010年冬季北京初雪出现在2009年11月1日,而紧随其后的2010-2011年冬季,北京初雪却出现在了2011年2月10日,为气象观测史上最晚。事实证明北京近10年初雪日期的早晚呈现波动加剧的特征,发挥很不稳定。”

与华北不同的是,东北地区从11月起就接连迎来降雪,而历史气候资料也显示东北地区向来是雪的“富翁”。这和东北地区的地理、气候条件不无关系。东北地区南边是渤海和黄海,东边是日本海,暖湿气流主要从南面来;冬季,东北地区如果有低压气旋发展时,还会有一支偏东风会把日本海的水汽提供给东北地区“造”雪,因此东北地区的水汽条件相比于华北地区更好。华北要想有明显降雪,一种形势是东北地区有一个冷高压,华北一带有低压出现,高低压的形状和位置还要配合好,从而形成东风回流,把渤海、黄海水汽输入到华北地区并聚和抬升,要么另一个形势就是,西南气流足够强劲,可以不远万里把孟加拉湾的水汽输送到华北,否则华北的西南风,大多从陕西、山西而来,属于无源之水,也就“无缘”降雪。

“2013年11月6日至7日,北京迎来强度较大的初雪。强盛的西南风为水汽提供了直通京城的‘超高速公路’,暖湿气流最远直冲到内蒙古。那次还出现了打雷下雪的情况,‘造’雪声势浩大,压垮了很多树。”信欣说,这样充足的水汽在华北地区来说非常罕见。

少——全国多地降雪日数减少、极端性凸显,气候变暖“背锅”?

“记得小时候冬天特别冷,感觉总下雪,每次都很大,现在怎么雪越来越少了?”有网友在信欣的微博下寻求答案。“我们做了全国主要省会城市降雪日数和强度变化的统计分析,发现大家是对的。”信欣说。

以华北为例,北京、天津、石家庄、太原、呼和浩特这5个城市,降雪日数都在上世纪50-70年代达到鼎盛。北京、天津在上世纪50年代平均降雪日数最多,石家庄和太原在上世纪60年代达到鼎盛时期。“尽管各自的鼎盛时期不同,但一致的趋势是在90年代出现了明显的减少。其中,天津、石家庄、太原、呼和浩特2011年以来的平均降雪日数更是创下了新低,且天津和石家庄2011年以来的平均降雪日数与鼎盛时期相比,减少超过一半。”信欣说。

降雪日数在减少,但极端性却增加了。这个极端性体现在,21世纪以来,要么下场雪千辛万苦,要么出现极强降雪直奔“破纪录”。像2009年11月10日至12日,石家庄累计降水量超过90毫米(雪为主),11月12日积雪深度达到55厘米,不仅创下当地最深积雪纪录,也是目前中国省会城市的最深积雪纪录。相似的是太原,2009年11月10日至11日降了一场罕见的大暴雪,刚开始降雪时,还伴随雷电,12日积雪深度达30厘米,创下当地最深积雪纪录。乌鲁木齐2014-2015年冬季的降雪日数为1951年以来最少,2015-2016年,2016-2017年分别是次少和第三少,但是乌鲁木齐的最强降雪和积雪纪录恰恰就出现在这看似“贫雪”的冬季里——2015年12月11日,乌鲁木齐遭遇了观测史上最强降雪,35.9毫米降雪量达到特大暴雪级别,2017年2月最深积雪50厘米。

为何雪少了但极端性增多了?“从目前分析来看,其一,上世纪90年代以来,全球气候加速变暖,冬季变短了,气温低、能保证下雪日子的基数减少了,使得降雪日数减少,这在南方表现更明显。其二,暖冬频发,冬季平均气温高了,空气承载的水汽量加大,特别是有强盛暖湿气流深入北方时,北方空气中的含水量可以比以往更多,水汽条件比以前更有利于出现强降雪,同时21世纪以来冬季也不乏强冷空气入侵,这就更加容易见到极端降雪。但目前的分析并不全面,可能还有别的气候因素在‘左右’降雪日数和强度。”信欣解释道,“简单打个比方,一个班考试平均分相当于全球平均气温,最高分是极端暖事件,最低分是极端冷事件。现在我们这个‘地球班’的情况是平均分有所提高,并不是所有人的成绩普遍提升,呈现出来的是最高分更高,最低分更低。”

这其实是气候变化的一种特点,因为气候变化在时间和空间分布上,通常不是持续的、均一的变化。目前我们正在经历的气候变化,是冬季平均气温值更高了,但其间不乏强冷空气南下入侵我国,也不乏强盛的暖湿气流深入北上,最终的综合结果体现为,华北雪日震荡减少,逐年之间的差异加大,更容易出现极端降雪。

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