有人认为寒潮能证明全球变暖是个骗局,这一观点有科学依据吗?

气象喵探员,点开我的主页你会发现——这个喵纯纯气象迷,除了气象啥也不会~

很遗憾,答案是相反的。说个反常识的,寒潮变多变强不仅不能证明全球变暖是假的,反倒能证明它是真实存在。因为这就是个尺度问题,天气和气候不是同一个东西,前者是短期后者是长期。一次寒潮的降温和全球变暖,根本就不是同一个级别的,这就相当于你往火锅里丢了一颗冰块。而且寒潮背后其实就是极地涡旋在主导,核心问题其实就是全球变暖会怎么影响极地涡旋。

天气和气候到底是什么东西?全球变暖又属于什么?

这是一个最为基础的概念,在气象学中,天气和气象二词指的并不是同一种东西,这其实就是一个时间尺度的概念。天气通常指的是连续数天到几周内的一个大气状态,比如说今天可能要下雨,明天是晴天,后天又有可能有冷空气。它更多聚焦的是一个短期内的、变化很大的一个天气周期,天气预报也正指的是这一个概念。

而气候可就不一样了,气候指的是一个地区长期的天气平均状态,通常来说都是能够达到 30 年以上的一个时间。例如浙江地区是亚热带季风气候,辽宁一带是温带季风气候,海南一带是热带季风气候。我们所指的气候变化正是指的这个概念,它短时间里变化很小,必须要把时间周期拉长才能看到明显变化。

而全球变暖所描述的正是地球气候系统长期变暖的大趋势,根据我们上文的描述,它是属于气候现象,而不是天气现象。因此在整个的大趋势之中,出现几次极端冷事件是非常正常的。例如夏天很热但偶尔有几天也会感觉比较凉快,冬天很冷但有几天也会感觉很暖和,甚至是热带地区的冬天偶尔能够感觉到些许凉意。

因此在全球变暖的这个大趋势之下,出现更强的寒潮是非常正常的,哪怕是寒潮数量再多,因为在气象学中我们不能以短期的天气现象来解释气候现象。这其实也是以偏概全,因为只关注寒潮现象,而不关注其余的暖事件,这就相当于是只关注对自己有利的证据,也就是掩耳盗铃而已。能够说出寒潮能够证明全球变暖是虚假的,要么是真的不了解,第二就是单纯的想要搞事情。

极地涡旋到底是什么?为什么在全球变暖背景之下寒潮反而变强了?

通过上文,大家已经了解到,在整个大趋势中,偶尔的几次变冷时间不能意味着什么。我相信大家又会有一个疑问:为什么这些年寒潮反而变强了?正如开头所说,这就是与极地涡旋有关的。极地涡旋是一个常年存在于地球两极上空规模巨大的低气压冷性涡旋系统。它是一团极其寒冷,密度很高的空气,在自转的地球作用之下,环绕极地做西风方向的旋转。

而这个涡旋的强大与否,完全取决于极地地区与中纬度地区的温度差异。温差越大,驱动极地涡旋旋转的西风急流就会越强劲、越笔直。从而像一道牢固的围墙,将核心的极冷空气紧紧锁在北极地区之内。在这种情况之下,中纬度地区冬季虽然会比较冷,但相对温和且稳定,因为此时极地涡旋不会让大量的极地冷空气南下,就像是一所监狱不会让里面的犯人出来作乱。

气象学上如何定义西风带的“野性”?这种野性具体体现在哪?为何它一旦野起来,就会引发一系列极端天气?

(西风急流以及下文的锋、温带气旋部分建议参考↑对理解下文有好处~)

但现在全球变暖也正在显著影响这一个系统,全球变暖会给北极地区带来 3 倍的升温,也就是所谓的极地放大效应。当北极因海冰急剧融化而快速变暖时,这会显著拉低极地地区与中纬度地区的温度差距,也会直接削弱西风急流,变相削弱极地涡旋,这将直接导致:

  • 西风急流减弱:驱动极地涡旋的引擎马力大幅下降,原先紧绷笔直的西风急流变得虚弱无力,开始像一条流速减缓的大河蜿蜒曲折,逐渐走出一个巨大的“Ω”形波状路径。
  • 涡旋失稳:一个虚弱的西风急流无法有效的约束极地涡旋。这个原先相对规整的冷性陀螺会开始变得摇摆不定,东晃西晃,甚至有可能会被大气中的巨大波动猛烈冲击,不少极地冷攻击会趁虚南下,从而给某个倒霉蛋地区带来一次寒潮过程。
  • 分裂与位移:这是最为严重的一种情况,这意味着西风急流不仅无法有效约束涡旋,还可能了受到极其强大的行星波冲击。从而导致整个极地涡旋被拉扯扭曲,甚至分裂出多个中心,也有可能被整个推离北极点向南移动,这就有可能带来一次极强的寒潮过程。

这边也给大家想了一个比喻,大家在抽陀螺的时候,不知道有没有发现自己在猛烈抽击陀螺的时候,陀螺是很稳的,它的旋转速度也很快。但一旦自己抽机的动作慢下来,或者是幅度太小了,那这个陀螺不仅不会变得更稳,反倒还会开始摇摇晃晃,甚至直接倒下,极地涡旋其实也是这么一个道理。

极地涡旋“崩了”,可能对我们有什么影响?

首先极地涡旋的失稳并不是杂乱无章的,不会像人发脾气一样,想砸东西就砸东西,想骂人就骂人。即便是极地涡旋气到马上都要爆炸了,其主要表现也会分为两种最为经典的模式。而这两种模式直接决定了我们在地面上会经历何种类型的强寒潮过程,当然无论是哪种模式引发的寒潮都不会弱。

(一)分裂型寒潮

这是最为剧烈且最为极端的一种情况,当然,来自低纬度地区的强大大气波动能量足够大时,就会像一柄巨大的锤子一样猛烈撞击极地涡旋。这将会使其结构发生根本性的破坏,中心冷核可能会撕裂成两个或多个碎片。这些碎片将会各管各的,每一个碎片都有可能来到某一个大洲上。

在这种情况之下,天气图上的体现也会比较可怕,原先在北极地区的低气压中心完全消失,取而代之的是多个独立的冷涡系统。一般来说,至少会有一个深入中纬度地区,就是说一次分裂过程至少会让一个大洲遭殃。我国的 2008 年的超级寒潮事件就是有一个极地涡旋碎片造成的,2021 年美国德克萨斯州的强寒潮也是如此。

这种寒潮往往来的异常迅猛,强度会极其巨大,影响范围相对集中但破坏力极其惊人。由于是极地核心空气的直接侵入带来的低温,常常会突破历史记录,经过之处 24 小时降温甚至有可能突破 20℃。这种寒潮所带来的影响基本上就是极端低温、大范围大风,以及小范围但强度极强的霜冻和异常偏南的降雪线。

(二)位移型寒潮

这是一种相对常见的模式,一般就是极地涡旋,整体结构没有被完全粉碎,但是其中心被强大的大气波动(例如阻塞高压)挤压从而偏离北极点。此时极地涡旋的结构相对完好,但是它的位置可能会异常偏南,从而持续的给某一个倒霉地区带来冷空气。

这种情况之下,在天气图上还可以看到一个主要的极地涡旋中心,但它可能位于西伯利亚北部或者是加拿大巴芬岛的上空,而并非是北极点。这种格局之下,意味着极地涡旋的西南侧会形成一个深邃的槽区,就像是一道斜坡,引导着极地冷空气不断的大规模的通过这个通道向南倾泻。我国 2016 年的霸王级寒潮极为典型,当极地涡旋南落至东亚北部时,导致我国大部分地区出现罕见低温,广州甚至出现了我国成立以来首场降雪。

与分裂型寒潮的爆发性倾泻冷空气不同,位移型寒潮更像是长时间打开某一个通道或多个通道,使得冷空气持续的倾泻而下。典型特征就是强寒潮的持续时间异常长,并且还会带来影响广泛的低温天气以及霜冻,且有可能制造一次大范围强降雪过程。虽然单点的极端性会不如分裂型,但仍然不可小觑。

为何在全球变暖的趋势下,还会发生强寒潮这种极端天气?

(全球变暖与寒潮的关系完整版↑)

辟谣:为什么有人说冷暖不能共存?

这是一个流传非常广泛的谣言了,相信不少人以及大家的老一辈都认为冷暖是不能共存的,甚至有人还会举例子:你往火堆里泼一盆水,看看冷暖能不能共存。但其实气象学的深奥之处就是反常识,很多概念不能用你日常的生活经验去理解,否则是要完蛋的。在气象学中冷暖是可以共存的,不仅能共存,甚至还能相互配合形成极端天气

(一)春季末强对流

在 4 月下旬到 5 月,已经进入了春季末的阶段,在此阶段里,暖湿气流强度已经大幅度增强,副热带高压开始趋于活跃。但是冷空气势力也仍然相对强悍,西风带也还没有回归到夏季时的平稳状态。在这种天气格局之下,极容易发生一次冷暖对撞过程,即冷暖空气在长江中下游这是江淮等地相遇并融合

典型强对流天气伴有气旋性特征

如果按照这个谣言的逻辑,那么在这种情况之下,冷暖空气应该相互抵消,最后啥事都不会有。但实际情况是相反的,两股冷暖空气在相遇时将会触发一次典型的强上升过程并且伴有非常强大的潜热释放。一般来说,会在此地形成一股强大的强对流云带,在这个云带之中,存在若干个单体多单体以及超级单体,有的时候某些地区甚至可能会中大奖——龙卷风接地。

如我国的江苏,它就是我国典型的龙卷风走廊,江苏每年大概会发生 4.8 个龙卷风,取整数大概就是 4~5 个左右,是我国龙卷风发生频率最高的一个省份。主要影响正是我上面所提到的冷暖对撞,因为江苏南不南北不北,是最容易产生激烈冷暖对撞并降下强对流天气的。恰巧江苏又是大规模的平原地区,这位龙卷风的形成并接地提供了一个良好的地理环境,毫不夸张的说从地理角度上来看这就是一个小型的美国中央平原。

(二)锋面与气旋

除此之外,还有另外一种现象能够直接破除这个谣言,当冷暖气流在某个地方交汇时有可能会形成锋面,锋面又分为多种类型,分别是冷锋、暖锋、准静止锋以及锢囚锋,但无论是哪一种类型,都有一个典型的特征:里面都是存在冷暖空气的。按照这个谣言的逻辑,这种情况如果发生那不应该是全部消失吗?为什么会形成锋面呢?

而且温带气旋也是一个典型的例子,温带气旋又称锋面气旋,它的本质其实就是利用冷暖空气交汇所产生的斜压能,毫不夸张的说冷暖空气所产生的对撞越强,温度梯度就会越大,斜压能自然也会更大,温带气旋也会越强。这就直接粉碎了这个谣言,也直接证明了在大气中冷暖是能够共存的。

以上就是本回答的全部内容了。结尾我再来强调一点,寒朝的频发和增强能够证明全球变暖是虚假的这一观点,存在理解偏差、事实偏差和偷换概念,它简单的将水火不相容,包装成气象学的冷暖气流不相容,更是用一个短期现象来强行解释长期现象。毫不夸张的说,这一观点却没有任何一个地方是对的,充斥着反科学和逻辑谬论。也是希望大家能够收藏并分享本文,让更多人获取到科学但有趣的知识。