“世纪寒潮”究竟是怎么来的
“世纪寒潮”究竟是怎么来的
新闻背景
刚刚过去的这个周末，全国南北纷纷迎来“最冷双休日”。北京周六白天，在霸王级寒潮的压制下，最高气温仅-13℃，为58年来最低昼温；广州，周日正午，鹅毛大雪漫天飘舞，南国雪景亦真亦幻，百年一遇。
“世纪寒潮”究竟缘何而来？让我们循时间沿气流轨迹倒退，从头说起。
去年年底北极的神秘之夜
不知您可曾听闻
去年年底那个黑夜
北极点升温35℃突破冰点？
短短十数小时后
那里的气温即恢复正常
三级寒潮预警是第几级而广袤冰原上
看似遥不可及的剧变
即将带着风雪闯入文明世界
......
故事从2015年底开始。那时，在北美地区上空，一次大气长波调整诱发了系列温带气旋的活动。数个温带气旋接连横过北大西洋，将温暖的空气从低纬度地区源源不断地运输到高纬度地区。一道暖输送带穿过英国、挪威，甚至直达北极点。2015年12月29日傍晚，北极点气温-35.4℃；12月30日上午，北极点气温1.1℃。一夜之间，北极点气温骤升超过35℃，并突破冰点。
此次升温，有多家新闻报道。有人表示担心北极海冰，也有人担心北极熊的生存。不过，升温只是短暂的，很快，北极点气温便回归正常。可是很少有人预想到，那只是一个月后东亚世纪寒潮的序曲。
全球大气运动原是一个整体
要了解北极升温是如何造成我国寒潮的，需要先了解什么是大气长波。
我们知道，地球大气中存在各种形式的运动。最简单的模型是这样的：自远古时期开始，由于赤道和两极受热不均，加上地球自转带来的偏向力作用，便形成了三圈环流，派生出三风四带。
四个气压带的形成大致如此：赤道气团受热上升，形成赤道低气压带；极地气团冷却下沉，形成极地高气压带。由于地转偏向力作用，赤道流向高纬的气流在北纬30度左右偏转堆积，形成副热带高气压带，再朝南北流去；其中北面一支与极地的冷空气相遇爬升，在北纬60度左右形成副极地低气压带。三个风带相辅相成，穿插在四个气压带之间，由高压吹向低压，分别是低纬信风带、中纬西风带和高纬东风带。
这些风带里，存在很多大小不一的扰动，由于地转偏向力随纬度变化，受扰动后的气流流向将随之变化，最终表现为一种缓慢的大尺度震荡，称之为大气长波。在海陆分布和地形等因素作用下，大气长波有了常年的平均位置。实际大气波动跟平均位置相近时，是正常状态，反之则会通过系列调整靠近正常状态。
我国大部位于中纬度地区，西风带的活动与我们最为密切。随着2015年冬季到来，北半球的大气长波调整却似乎望不到尽头：槽脊位置大多不在平均位置，移行多变；极地冷源堆积乏力，低纬地区副热带高压肥大。西风带行迹毫无章法，小打小闹带来几次小规模寒潮活动后，非但没有就此回到平均状态，不想此时，上游的北美发生了影响更为深远的变化。
一个极深的槽在北美发展，冷暖气团激烈交汇，诱发了一系列锋面气旋。由于位置和角度微妙，犹如箭矢恰好对准靶心，暖气团得以恰如其分地攻入了北极。这下子，西风波动玩大了，严重越界，甚至撼动了隔壁极地的地盘。
极地涡旋高悬头顶半个月
回到故事的开头，暖气团贴着欧洲西海岸北上后，途经北俄罗斯，尔后驻扎在西西伯利亚。经过漫长的跋涉，与原来温带气旋有关的暖气团热量迅速消耗殆尽，与冰冷的大地接触并逐渐变性冷却。但这次异常波动带来的影响，才刚刚开始。
西西伯利亚高空，与变性暖气团相伴随的是一个巨大的阻塞高压。顾名思义，它如同高空气流的绊脚石，挡在中纬度西风带的路中央。这样一挡，本不的北半球大气环流，更是被搅得一团糟。
美国气候预测中心的AO监测预报图上，红曲线急转直下，预示AO指数将自此由正转负：一轮更加激烈的震荡，箭在弦上。
什么是AO？它的中文名叫北极涛动。正相位时，高低纬气团都较稳定，极地冷而低纬暖，这便是正常状态；而负相位时，则反了过来，极地与低纬度之间的气压差减小，冷空气因此更易向南侵袭。简单说来，原本是冷空气根据地的北极，被暖气团鸠占鹊巢，那么冷气团势必将被迫南下。
在西西伯利亚下游地区，阻塞高压前部盛行的偏北风鼓动着极地冰洋气团大举南下。2016年伊始，冰冷的极地涡旋开始变形扭曲，并朝欧亚大陆伸出了触角。在此后的半个月里，东西伯利亚冷空气不断堆积，进一步形成了一个庞大而深厚的闭合冷性低压涡旋，一片零下40℃的深紫调格外引人瞩目；北冰洋却寒冷不再，冰天雪地的精粹全部被这个冷涡吸收。虽然可能与教科书定义的极涡有所不同，但既然它来自极地又十分寒冷，冠之以“极地涡旋”一名也未尝不可。无论是概念上、意义上，它都不愧于这个头衔。
在阻塞高压持续卡位的时间里，北半球动荡的长波形势似乎物极而反，建立了一种危险的平衡，暂时平静了下来。阻塞高压与极地涡旋相映成趣，浑圆、硕大。只是这种平衡，建立在
极为微妙的基础上，再有什么风吹草动，恐就此诱发更为猛烈的动荡。
在为期半个月的平衡里，气象工作者们不免忧心忡忡。阻塞形势总有崩溃的一天，而人们甚至不知道它将何时崩溃、朝什么地方崩溃。一个巨大的涡旋趴在头顶，就像一盆悬空的水，稍有不慎，后果自然可想而知。而这一天被定案，时间已到今年1月中旬。
南下程度之深实属罕见
欧洲气象中心的计算机忠心耿耿地模拟着大气运动方程组，每日两次更新，风雨无阻。它们能够模拟出大气波动最长未来十天的发展演变。只不过预报时效越久远，可信度便越低。1月中旬的+240小时预报，首次透露出了后期阻塞形势崩溃的端倪：那将会是一次世纪寒潮。不过，类似这样的预报从不少见，由于模式的稳定性和可靠性有限，报出十天后的“大寒潮”可谓家常便饭。最后实现了的，并不多。
可是，1月15日前后，模式输出的结果开始变得出乎寻常的稳定。随着时间推进，阻塞形势崩溃时刻也进入一周的窗口期。计算机开始执着地传递着一条信息：阻塞高压崩溃，极地涡旋本尊旋转南下，配合西风沿青藏高原南侧绕流而成的南支槽输送水汽，一场世纪寒潮在所难免。
历史上，极地涡旋南下，尤其是达到本轮寒潮中南下的程度之深，实属罕见。所以即便是精密计算机不断给出这种信息，当时的我们却很难全然接受。不过，这一次，却不仅仅是一个狼来了的故事。
在之后的几天里，中高纬度环流形势与模式预测惊人地吻合。极地涡旋愈加深厚，阻高力不从心，双方姿态调整至一触即发的态势。在各式消息早已不胫而走之后，气象局终究一锤定音，大规模的寒潮预警信息从此铺天盖地、先于寒潮而席卷大江南北。
所幸，在这个网络信息发达的年代，极端天气的预警和预报得以广而告之、家喻户晓，冰冻的应对、物资的预留以及街头流浪者的援助终于走在了灾害的前头。往后的种种实况说明，极地涡旋自始至终不愧这个霸气的名号，带来了一场名不虚传的“世纪寒潮”。

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