什么是寒潮_寒潮是什么意思
寒潮是指高纬度的冷空气大规模地向中、低纬度侵袭,造成剧烈降温的天气活动。
世界气象组织对 “寒潮” 有明确定义,不同国家和地区的寒潮标准有所不同。
在中国,使某地日最低气温在规定时间内降温达到一定幅度且最低气温低于特定温度的冷空气活动称之为寒潮。
寒潮是一种大规模的强冷空气活动过程,其主要特点是剧烈的降温和大风,有时还伴有雨、雪、雨凇和霜冻。
但并不是每一次冷空气活动都是寒潮,根据《冷空气等级》国家标准的规定,某地冷空气过境后,气温 24 小时内下降达 8℃,或 48 小时内下降达 10℃,或 72 小时内下降达 12℃,并且日最低气温在 4℃以下,才可称为一次寒潮天气过程。
寒潮天气一般发生在秋末到来年初春,最早开始于 9 月下旬,最晚结束于次年 5 月,以每年春季的 3 月和秋季 10 月、11 月活动最为频繁。
寒潮的形成与高纬度地区的冷空气聚集有关。
地球上不同纬度接收到的太阳辐射量不同,地处高纬的北极和西伯利亚地区获得热量非常少,在冬季,北冰洋地区的气温经常在 -20℃以下。
大量冷空气在这些区域上空聚集,形成势力强大的冷高压气团,在适合的大气环流形势下就会向南入侵,形成寒潮。
北半球寒潮成因各异,北美寒潮是由温 - 流同步使得波列区斜压失稳最大化造成的,东亚寒潮爆发是由于乌拉尔山阻高的形变发生强混合失稳造成的,而欧洲寒潮则与北大西洋涛动的位相转变有关。
寒潮冷空气是由高纬度寒冷大陆上酝酿发展,在特定的大气环流型式下受到对流层内强偏北气流引导,冷气团的直径可达几千公里,厚度伸展到 6、7 千米高空。
通常冷气团前缘冷锋两侧的冷暖气团间水平温度梯度越大,冷空气内蕴藏的平均有效位能就越大,一旦有了触发条件,位能就会转化为动能,使冷气团向暖气团方向冲击,爆发寒潮。
中国地处欧亚大陆东南部,北方是蒙古国和俄罗斯的西伯利亚。
位于高纬度地区的北极地区和西伯利亚、蒙古高原、育空高原、哈德逊湾一带,由于太阳辐射角度小,受热少,属于大气的冷源。
在冬季北冰洋地区,气温经常在 -20℃以下,最低时可到 -60℃到 -70℃,1 月份的平均气温常在 -40℃以下。
极地和高纬度上空的空气得不到热量补充,大气密度增大,空气不断收缩下沉,气压增高,形成一个势力强大、深厚宽广的冷高压气团。
当北极温度升高,高纬度与中纬度地区的温差减小,极地涡旋的摆动幅度更大,冷空气也就随之南下,进而可能引发寒潮。
二、寒潮的特征
- 降温幅度大,体感变化明显。除青藏高原外,我国大部地区气温会有明显下降。从近期的寒潮情况来看,受寒潮影响,我国大部地区气温将先后下降 6~10℃,其中,西北地区东部、华北北部、内蒙古及东北等地部分地区降温 12~14℃,局地甚至达 16℃以上。例如,中央气象台发布的寒潮蓝色预警显示,这次寒潮影响范围广、体感变化大,中东部很多地区降温幅度在 6℃到 10℃,局地甚至在 12℃以上,长江沿线有可能会跌破冰点。
- 大风持续时间长,中东部不少地区会有 4 - 6 级大风,阵风可达 7 - 9 级。此次寒潮过程中,高空槽东移之后,在东北和华北会形成高空冷涡,不断有北风南下。从今天开始甚至到月末中东部不少地区都会有 4~6 级大风,阵风会有 7~9 级。在北方的朋友要特别注意对设施农业、临时的搭建物以及广告牌进行防风加固。
- 降雪范围广,可能引发雪灾风险。寒潮带来大范围的降雪天气,像近期在甘肃中部、青海东北部、内蒙古中部会有大到暴雪,25 日开始高空槽东移地面低涡发展,东北地区的降雪将会更强,在内蒙古的东北部、黑龙江局地会有大暴雪,伊春、鹤岗、大兴安岭地区积雪甚至在 20 厘米以上,要特别警惕雪灾风险。大城市当中像兰州、沈阳、银川都会迎来今冬的初雪。北京的西部、北部山区也有可能会有中到大雪天气。城区在下周一的早高峰有可能会出现雨夹雪,路面相对湿滑,大家要注意安全。
三、寒潮的形成
寒潮的形成主要与高纬度地区的冷空气活动以及特定的大气环流型式密切相关。
寒潮冷空气由高纬度寒冷大陆上酝酿发展,在特定大气环流型式下,受对流层内强偏北气流引导向南入侵。
北极是北半球冷空气的源头,当北极温度升高,极地涡旋摆动幅度更大,冷空气随之南下。
高纬度地区如北极和西伯利亚,在冬季接收到的太阳辐射量极少,气温常在 - 20℃以下。
大量冷空气在这些区域上空聚集,形成势力强大的冷高压气团。
当合适的大气环流出现时,这些冷高压气团会向南入侵,给沿途地区带来剧烈的降温、大风和雨雪天气。
通常冷气团前缘冷锋两侧的冷暖气团间水平温度梯度越大,冷空气内蕴藏的平均有效位能就越大,一旦有了触发条件,位能就会转化为动能,使冷气团向暖气团方向冲击,爆发寒潮。
北半球寒潮成因各异,北美寒潮是由温 - 流同步使得波列区斜压失稳最大化造成的,东亚寒潮爆发是由于乌拉尔山阻高的形变发生强混合失稳造成的,而欧洲寒潮则与北大西洋涛动的位相转变有关。
中国地处欧亚大陆东南部,北方是蒙古国和俄罗斯的西伯利亚。
位于高纬度地区的北极地区和西伯利亚、蒙古高原、育空高原、哈德逊湾一带,由于太阳辐射角度小,受热少,属于大气的冷源。
在冬季北冰洋地区,气温经常在 -20℃以下,最低时可到 -60℃到 -70℃,1 月份的平均气温常在 -40℃以下。
极地和高纬度上空的空气得不到热量补充,大气密度增大,空气不断收缩下沉,气压增高,形成一个势力强大、深厚宽广的冷高压气团。
当北极温度升高,高纬度与中纬度地区的温差减小,极地涡旋的摆动幅度更大,冷空气也就随之南下,进而可能引发寒潮。
四、寒潮与冷空气的区别
寒潮是冷空气的一种极致体现,要达到寒潮标准,需在特定时间内最低气温降幅和降温后的温度满足一定条件。
而冷空气强度相对较弱,达不到寒潮的严格标准。
一般来说,冷空气可分为弱冷空气、较强冷空气、强冷空气和寒潮四个等级。
其中,寒潮是冷空气当中的强者,其降温幅度大且降温后的气温低。
按照国家标准,某个地方在 24 小时之内最低气温的降幅大于等于 8 摄氏度,或者是 48 小时内降温的幅度大于等于 10 摄氏度,或者是 72 小时之内降温幅度大于等于 12 摄氏度,而且日最低气温要降到 4 摄氏度以下,才可称为寒潮。
寒潮带来的天气复杂多样,有速冻式降温、大风,若与暖湿气流相遇,还会制造大范围的雨雪天气。
相比之下,强度较弱的冷空气,如 “潭美” 减弱为热带低压时,伴随的冷空气强度较弱,长江以北气温偏高,不会带来如此剧烈的天气变化。
像今冬陕西省气温偏高,冷空气总体偏弱,降水偏多,12 月上中旬冷空气强度较弱,易出现静稳天气,关中地区大气污染扩散条件差。
寒潮的活跃期是在冬半年,也就是十月到次年 4 月的这段时间。
从以往的数据统计来看,寒潮最多发的月份是在 11 月,其次就是 10 月份和 3 月份。
之所以在冬春交替和秋冬交替时节寒潮多发,是因为这段时间容易出现实力比较强的冷空气,而且前期基础气温相对比较高,所以容易出现大幅度的降温,从而达到寒潮的标准。
而在隆冬时节,基础气温已经比较低了,即使有很强的冷空气,气温的下降幅度可能也比较有限。
五、寒潮的活动时间和多发月份
寒潮天气一般发生在秋末到来年初春,以每年春季的 3 月和秋季 10 月、11 月活动最为频繁。
这主要是因为在这些时间段,容易出现实力比较强的冷空气,而且前期基础气温相对比较高,所以容易出现大幅度的降温,从而达到寒潮的标准。
秋末时节,随着太阳直射点逐渐南移,高纬度地区获得的热量进一步减少,冷空气在北极和西伯利亚等地区不断聚集,形成强大的冷高压气团。
当合适的大气环流出现时,这些冷高压气团就会趁机南下,引发寒潮。
10 月的天气变化较为剧烈,冷暖空气的交锋频繁,为寒潮的发生创造了条件。
而到了春季的 3 月,虽然太阳直射点开始北移,但前期积累的冷空气仍有一定势力。
此时,一旦大气环流形势有利于冷空气南下,就会再次引发寒潮。
3 月的寒潮往往会给人们带来较大的影响,因为此时很多地区已经开始进入春季的生产活动,农作物的生长和人们的生活都可能受到寒潮的干扰。
相比之下,在隆冬时节,基础气温已经比较低了,即使有很强的冷空气,气温的下降幅度可能也比较有限,不容易达到寒潮的标准。
所以,10 月、11 月和 3 月成为寒潮活动最为频繁的月份。
六、寒潮的种类和路径
1. 按程度分:寒潮、强寒潮、特强寒潮。
寒潮是高纬度的冷空气大规模地向中、低纬度侵袭,造成剧烈降温的天气活动。按程度可分为寒潮、强寒潮和特强寒潮。一般来说,寒潮会使某地日最低气温在规定时间内降温达到一定幅度且最低气温低于特定温度。强寒潮在降温幅度和最低气温上比寒潮更为显著,特强寒潮则是程度最强的一种,带来的降温幅度更大,最低气温也更低。
2. 按范围分:单站寒潮、区域寒潮、全国寒潮。
按范围划分,寒潮有单站寒潮、区域寒潮和全国寒潮。单站寒潮主要影响单个气象站点及其周边较小范围,其降温、大风等天气现象主要集中在特定的一个地点。区域寒潮则会影响较大的一片区域,可能是一个省份或者几个相邻的地区,造成该区域内的剧烈降温、大风和雨雪天气。全国寒潮的影响范围最为广泛,能够覆盖整个国家,带来全国性的大幅度降温、强风和大范围的雨雪天气。
3. 入侵中国的寒潮主要有西路、中路、东路以及东路加西路四条路径。
入侵中国的寒潮主要有以下四条路径:
- 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。这条路径上的寒潮首先影响中国的西北地区,带来剧烈的降温、大风和可能的降雪天气。随着冷空气的继续移动,会逐渐影响到中国的中部和东部地区。
- 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。中路寒潮会经过中国的北方地区,对河套地区以及华中地区产生较大影响。这些地区可能会出现明显的降温、大风和雨雪天气。
- 东路:从西伯利亚东部或蒙古东部进入中国东北地区,经华北地区南下。东路寒潮先影响中国的东北地区,然后向华北地区推进。东北地区和华北地区在寒潮的影响下,会出现大幅度的降温、强风和降雪天气。
- 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。这种情况下,中国中部地区会受到较为严重的影响,出现大范围的雨雪天气以及强风,降温幅度也会较为显著。
七、寒潮预警信号
寒潮预警信号分四级,分别以蓝色、黄色、橙色、红色表示,不同级别预警对应不同的降温幅度和风力等条件。
(一)寒潮蓝色预警信号标准:48 小时内最低气温将要下降 8℃以上,最低气温小于等于 4℃,陆地平均风力可达 5 级以上;或者已经下降 8℃以上,最低气温小于等于 4℃,平均风力达 5 级以上,并可能持续。防御指南包括政府及有关部门按照职责做好防寒潮准备工作;注意添衣保暖;对热带作物、水产品采取一定的防护措施;做好防风准备工作。
(二)寒潮黄色预警信号标准:24 小时内最低气温将要下降 10℃以上,最低气温小于等于 4℃,陆地平均风力可达 6 级以上;或者已经下降 10℃以上,最低气温小于等于 4℃,平均风力达 6 级以上,并可能持续。防御指南为政府及有关部门按照职责做好防寒潮工作;注意添衣保暖,照顾好老、弱、病人;对牲畜、家禽和热带、亚热带水果及有关水产品、农作物等采取防寒措施;做好防风工作。
(三)寒潮橙色预警信号标准:24 小时内最低气温将要下降 12℃以上,最低气温小于等于 0℃,陆地平均风力可达 6 级以上;或者已经下降 12℃以上,最低气温小于等于 0℃,平均风力达 6 级以上,并可能持续。防御指南有政府及有关部门按照职责做好防寒潮应急工作;注意防寒保暖;农业、水产业、畜牧业等要积极采取防霜冻、冰冻等防寒措施,尽量减少损失;做好防风工作。
(四)寒潮红色预警信号标准:24 小时内最低气温将要下降 16℃以上,最低气温小于等于 0℃,陆地平均风力可达 6 级以上;或者已经下降 16℃以上,最低气温小于等于 0℃,平均风力达 6 级以上,并可能持续。防御指南是政府及相关部门按照职责做好防寒潮的应急和抢险工作;注意防寒保暖;农业、水产业、畜牧业等要积极采取防霜冻、冰冻等防寒措施,尽量减少损失;做好防风工作。
例如中央气象台 11 月 24 日 18 时发布寒潮黄色预警,受强冷空气影响,我国大部地区气温将先后下降 6~10℃,其中,华北北部、内蒙古及东北地区等地部分地区降温 12~14℃,局地 16℃以上。
寒潮预警信号的发布,旨在提醒各部门和公众做好防寒潮的准备工作,减少寒潮带来的损失。
同时,不同颜色的预警信号也代表着寒潮的不同强度,公众可以根据预警信号的级别,采取相应的防护措施。
比如在红色预警信号发布时,应尽量减少外出,做好防寒保暖工作,确保自身安全。
此外,各单位部门也应根据预警信号的级别,启动相应的防御工作预案。
交通部门做好道路融雪融冰准备,如遇道路积雪结冰严重,可关闭道路交通;
农业要积极采取防冻措施,在南方,热带、亚热带果树要采取防冻措施;
牧区要备好粮草,做好牲畜的防寒防风工作。
百姓也应关好门窗,固紧室外搭建物,注意添衣保暖,尤其是要做好老弱病人的防寒工作,外出要采取保暖防滑措施,当心路滑跌倒等。
八、寒潮的危害与预防
- 对农作物易造成霜冻或冻害,可通过做好菜棚棚体加固等措施预防。
寒潮带来的低温冻害对农作物影响较大。辽宁、京津冀、山东、江苏、浙江等地的设施农业会遭受不同程度低温冷害和风、雪灾害,南方部分茶芽、经济林果和在地作物也易遭受寒冻害。为保护农作物,可采取遮阳保温、灌溉保护、增加覆盖层、选择抗寒品种、温室种植等措施。例如,利用遮阳网、农膜等覆盖物覆盖作物,减少热量流失;在寒潮来临前进行充分灌溉,增加土壤湿度;使用农膜、稻草等增加覆盖层;选择适应寒潮天气的抗寒品种进行种植;在寒潮天气中,将作物移至温室中种植。同时,各地需密切关注冷空气变化过程,对蔬菜、农作物和经济林果等采取覆盖、培土、施热性肥等措施,防御低温冻害。
- 造成大风、低能见度、地面结冰和路面积雪等,出行要注意路面交通安全,采取防风防寒保暖措施。
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。明日早高峰交通预警显示,全市早高峰交通压力将显著回升,驾车出行的市民要合理规划路线,注意 “降速、控距、亮尾”。如遇打滑现象,不要急刹车,不要猛打方向,轻踩刹车减速。雨天路面湿滑,骑行电动自行车容易发生侧翻、摔倒等情况,遇恶劣天气尽量选择公共交通方式。在高速公路行驶中突遇大雾时,要减速慢行,开启尾灯、雾灯等灯光。发生人未伤、车能动的轻微车损交通事故,请拍照取证后迅速撤离现场,以免引发二次事故。此外,交通部门也对应对寒潮危害提出了具体要求,如加强监管和预警、重点部署周密安排、注意应急联动等。行人外出要采取保暖防滑措施,当心路滑跌倒;司机要采取防滑措施,注意路况,听从指挥,慢速驾驶;船舶应到避风场所避风,高空、水上等户外作业人员应停止作业。
- 可能对电网造成机械性损伤,需在寒潮前及时维护检查加固设备,大风来临时停止相关作业。
寒潮引发的冻雨天气会造成使电线上积满雨凇,增加电线重量,可能导致供电线路中断,几公里以致几十公里的电线杆成排倾倒,造成输电、通讯中断。此外,寒潮带来的大风天气也会对电力设备产生影响,在大风天气来临时,应防止 “风闪” 和 “污闪” 造成的电线短路。为应对寒潮对电网的影响,电力公司在冬季到来之前,针对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专项检查。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。在寒潮期间,国网浙江电力密切跟踪天气变化趋势,分析对电网设备运行的影响,加强输电线路在线监测,合理安排电网运行方式,落实各项防范措施。国网岱山县供电公司组织输、变、配运维人员开展全量设备巡视检查,加强党政、教育、医疗、通讯、交通等重要用户线路的巡视检查,保障全县电网安全稳定运行。
- 气温骤降易引发人体疾病,公众要注意添衣保暖,老弱病者减少出门。
寒潮对人体健康的影响不容忽视。气温骤降可能导致感冒,诱发其他呼吸道疾病。老年人、儿童和体弱者更容易受到寒潮的影响,可能出现健康问题,如心脑血管疾病加重等。寒潮期间,居民要注意添衣保暖,尤其是做好老弱病人的防寒工作。外出时要采取必要的保暖防滑措施,当心路滑跌倒。婴幼儿不宜外出,确需外出时,要特别注意其头部、胸腹部、足部的保暖。儿童不宜长时间外出,确需外出时,应由成年人陪伴,穿着防寒衣物。孕妇外出时宜有人陪伴,注意防滑防摔倒。老年人不宜外出,外出时宜有人陪伴。使用手杖、轮椅等助行器的老年人要注意设备的防滑。独居老年人注意与家人、朋友或社区工作人员保持联系。慢性基础性疾病人群不宜外出。出现胸闷、胸痛、心悸、头晕、冷汗等症状应立即休息,服用急救药物,如果持续不能缓解,应立即拨打急救电话,并尽快进入温暖场所。提前储备一定量的常用药,服药需遵医嘱。户外作业人员尽量减少户外作业时间,宜使用便携式取暖物品,穿戴防寒工作服,并避免潮湿。衣物潮湿时,及时更换。了解周围的救援设施和联系方式,如出现紧急情况及时寻求帮助,并停止作业,尽快进入温暖场所。夜间作业应保证良好的照明。