有奖竞猜:北京今年第一场雪是哪天?

作者: 中科院之声

来源: 中国科学院大气物理研究所

发布日期: 2018-11-07 07:30:00

文章讨论了北京2017/18年冬季无有效降雪的情况,分析了影响降雪的气象条件,并介绍了2018/19年初雪的预测难度。最后,提出了有奖竞猜活动,鼓励读者猜测北京今年第一场有效降雪的日期。

去年,整个冬季145天无有效降雪,直到今年三月份才有了第一场雪。今天是二十四节气中的立冬,今年的冬季就此开始了,猜一猜,今年冬季的降雪会怎么样呢?

1. 2017:史诗级别的最晚初雪

2017/18年的冬季估计会在很多人心中记忆很长时间,至少在气象北京的小编心里估计会“心有余悸”好多年,漫长的冬季一片雪花都不见,网友们开涮要拿小编“祭天”了。2017年冬季的雪来的实在太晚,网友们确实等得好焦急,尽管在2018年1月21日和2月28日天气阴沉像是要下雪,结果只在周围撒了几片“头皮屑”,在这漫长等待的日子里,每一场雪都成功地绕开了北京。

在2017/18年的冬季,无聊的网友们看完东北人打雪仗、江浙沪推雪人,甚至看完广东、厦门都下完雪之后,纷纷回过头来看北京,就像是打量一个40多岁的大龄“剩女”一样:您高收入、高学历、高职位,长得还挺漂亮,为啥还没男朋友不结婚?

过了小雪、大雪、小寒、大寒、立春、雨水和惊蛰,正当大家觉得这个冬天就这么过去了,下一次的动作就是春雷阵阵春雨贵如油了,结果3月17日,北京终于下了第一场雪,像个羞答答的美女向外宣布恋情一样,平静温柔地用白雪覆盖了整个京城,到了4月4日夜晚,在暴雪蓝色预警里,倾吐了整个冬季欠下的积雪:老娘不仅有人要,而且马上要结婚生子啦!然而,围观的群众早已“烟花三月下扬州”了,4月了,冬季已经是遥远的往事了。

2. 什么因子决定北京冬季降雪?

与多年平均的初雪日期11月29日比较,2017/18年的初雪时间确实来得非常非常晚,比之前排名最晚的1970/71年(降雪日期2月15日)整整晚了一个多月,也比那一年的无有效降水时间长一个月,创下了冬季极端干旱的历史记录。

事实上,最近这些年的初雪时间都不早,例如2010/11冬季,初雪直到2月10日;2013/14年冬季,初雪日期一直到2月7日;2014/15冬季,初雪一直到1月24日。

下雪需要满足三个重要的气象条件:1. 足够的水汽 2. 天气系统的动力抬升 3. 较低的气温。这三个条件缺一不可,在大气中水汽含量较高的条件下,当出现抬升的天气系统时,水汽可以凝结成云致雪,当空中雪花飘落遇到较低气温的大气层时,才可以保证降雪在飘落过程中不融化,从而雪花洒落。

下雪必须满足以上三个条件,这和谈恋爱差不多,需要合适的人、合适的时间与合适的场合,本来以为是对的时间遇到对的人,而更大可能是在对的时间遇见错的人、错的时间遇见错的人,或者错的时间遇到对的人。难、难、难!

在以上三个条件里,最重要的是水汽条件,北京地处典型季风区域,冬季多为西北风,空气冷冽且干燥,水汽含量非常低,所谓“巧妇难为无米之炊”,要下雪下雨,总得有点水汽才行,这就像各个公司单位搞联谊相亲会,结果来的全是姑娘妹子,一个赛一个的大美女,没有小伙子也不行。

尽管冬季当出现“回流天气”或者“倒槽”系统的时候,可以将来自东海和渤海的水汽输送到华北地区,或者当我国东部存在强劲的西南低空暖湿气流的时候,甚至可以把来自南海和孟加拉湾的水汽源源不断的输送到华北地区,但是这样的天气系统出现频次比较低,并不能扭转平均状况。靠工会主席和单位领导生拉硬拽来的几个大龄海龟博士,无法从根本上解决剩女问题。

在2017/18年的冬季里,天气系统来了又走,而空气干燥,哪怕抬升强劲,冷空气十足,从大气中“压榨”出点水汽成云下雪,最多只能撒几片“头皮屑”下来,带着放大镜才能在地上找到雪花,并不能形成有效降水。

水汽条件是冬季下雪的关键。

3. 降雪少正常吗?

整个冬季都没有像样的降雪,这不正常,在北京有现代气象观测记录以来,算是头次出现,整个冬季期间(一般以12月到2月份算冬季)总共降水量小于0.2mm,这是一个历史极值,绝对的不正常。

然而,把这异常的降水放到更大的尺度上来看,又是正常的,我国地处典型的季风区域,季风的最大特点即为降雨量的季节分布不均,以北京为例,降雨主要出现在夏季的7月和8月,可占全年总降水量的80%,其他月份降雨量非常少,一般而言,冬季三个月平均降水量不超过10mm,占全年总降水量仅为2%左右,因此,北京冬季降雪本来就是比较困难的事情。

降水集中在夏季,这意味着雨季的降雨常以暴雨形式出现,动辄出现洪涝,而其他季节则长期缺水,动辄出现干旱,所以季风区是世界上旱涝灾害比较频繁的区域,这一区域人口众多,降雨特点深刻地影响了我国的社会形态、民族秉性和文化传统。

如果把北京与同纬度的纽约相比,这种对比就非常清楚,纽约年降水量是北京的两倍,并且在各个月份基本平均分布,平均每个月都有100mm左右的降水,所以不容易出现长时间的极端的干旱和极端的洪涝现象。

北京的气候有几个关键词:半干旱、季风、大陆性气候,“半”是个核心要素,水资源紧缺,只够养活一半人口,有半年没有降水,自然状态下应该主要适合采集和迁徙类生物生存,在这个气候基础上发展的超级大城市和大工业,都得讲究资源的高效使用,要想走向现代化,节能和资源的利用率必须走在全世界最前面才可以。

北京降水(bar)和温度(曲线)与同纬度的纽约相比,北京季风特征明显,而纽约明显是湿润的气候,全年降水平均分布。当然不下雪也有不下雪的好处,最大的好处就是“温暖”,免受暴风雪侵扰,纽约冬季三个月加起来降水量接近300mm,如果以降雪的形式出现,所有降雪累积起来会超过2米(一般而言,1mm降水约等于6-10mm降雪),大风、暴风雪,这日子也不好受。

2018年1月4-5日,2018年3月2-6日,美国东北部遭受“炸弹气旋”袭击,暴风雪肆虐,温度骤降,至少16人死亡,严寒波及范围涉及上亿人口。

4. 2018/19年初雪是哪天?

北京多年平均的初雪日期是11月29日,其中最早为10月31日(1987/88冬季),最晚为3月17日(2017/18年),时间跨度4个多月,这种预测难度不小。

所谓“天有不测风云”,天气预报是一件很有难度的事情,这主要是因为天气系统包含了太多的非线性过程,包含了太多的噪音,既有大尺度-行星尺度数千-数万公里的波动,也有数百公里的中尺度系统,更有几公里到十几公里的小尺度系统,还有尺度甚至只有几百米的龙卷系统,“东边日出西边雨”都是正常现象,要提供精确的定量预报难度可想而知,无论是理论的复杂程度,还是数值计算的计算量,都是世界级的难题。

经过100多年的发展,天气预报的理论和水平大幅度提高,尤其是过去40年来, 卫星、雷达、各种先进的数值预报手段飞速发展,加上最近几年风起云涌的人工智能的帮助,天气预报的准确度有了今非昔比的变化,预报的准确度有了长足的进步。

天气预报的有效性也从早期的1-3天,提高到5-7天,5天的预报准确率赶得上40年前的3天预测,7天的预测能力也到了可进入实际业务预报的程度。

北半球(NHem)和南半球(SHem)热带外地区,3天、5天、7天和10天的预报技能在过去40年里稳步提高,预报技巧超过60%意味着可以进入业务预报。图片是2015年Bauer等发表在《Nature》上的文章图片的最新升级版本。

不过在冬季来临之前提前几十天或者几个月预报第一场雪是哪天,明显超出了目前天气预报的能力,因此在10月底估计第一场雪是哪一天,基本上是“猜”。

那么您猜的降雪日子是哪天呢?

5. 有奖竞猜:北京今年第一场有效降雪是哪一天?

为此,中国科学院大气物理研究所联合中科院之声等公众号共同策划有奖竞猜活动,届时会从答对的参与者中随机抽奖10位,送出精美礼品。

北京市初雪定义 1. 全市20个人工气象站中多于10个站点观测到降雪现象; 2. 城区5站(朝阳、海淀、丰台、石景山、观象台)均观测到降雪现象; 3. 城区5站中的3个及以上站点观测到降雪现象,且至少1个站降雪量≥0.1毫米以上三个条件只要满足一个,即满足北京市“初雪”条件。

具体参与方式请点击“阅读原文”。

UUID: d3d96228-1623-486e-928e-eb45182e5fc8

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/中科院之声公众号-pdf2txt/2018/中科院之声_2018-11-07_「转」有奖竞猜:北京今年第一场雪是哪天?.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0080 元