暴⾬、狂⻛、冰雹接连不断,这个4⽉为何频发强对流天⽓?

作者: ⻛云梦远

来源: 果壳

发布日期: 2024-05-01 16:01:21

今年4⽉频发强对流天⽓,主要原因是低空暖湿⽓流与⾼空⼲冷⽓流的配合,以及厄尔尼诺事件和⽓候变化的影响。这些因素导致了华南等地对流层层结不稳定,易引发强对流系统,如冰雹和⻰卷。

这个五⼀前夕,南⽅的天⽓不太好。4⽉28⽇的⼀股强⼤的对流云团,先在⻄南地区造成了狂⻛暴⾬,随后对华南地区产⽣了显著影响,⼜继续向东扩展。由于天⽓恶劣,⼤量航班被延误和取消,公路、铁路交通也受到不同程度影响,“假期计划全被打乱了”。⽽4⽉以来的恶劣天⽓,不⽌这⼀次。

中国⽓象局在4⽉30⽇介绍,今年4⽉全国共发⽣8次区域性暴⾬过程,较常年同期(3次)明显偏多;其中4⽉2⽇⾄7⽇、19⽇⾄21⽇发⽣在南⽅的暴⾬过程影响范围⼴、综合强度强,受暴⾬过程影响,珠江流域北江接连发⽣两次编号洪⽔。今年4⽉有9次强对流过程影响我国。受强对流天⽓影响,湖南、福建、⼴东、⼴⻄、贵州、四川等地灾害影响较重。

为什么这个4⽉频发强对流天⽓?

低空越暖湿⽽⾼空越冷⼲,越容易引发强对流天⽓。最初情况下,不同⾼度的⼤⽓密度也不尽相同,且随着⾼度增⾼⽽密度下降;在此基础上,如果低空的⼤⽓密度⽐常态更⼩(或是⾼空的更⼤),就容易导致它们向上(向下)运动,⽽引发强对流天⽓。什么会让低空的⼤⽓密度更⼩呢?在温度⽅⾯,⽓温越⾼⼤⽓密度越⼩;⽽由于⽔的相对分⼦质量(18)低于空⽓的(约29),因⽽在其它条件⼀定时,空⽓湿度越⼤,密度也会越⼩。

最近⼀段时间,华南等地正是符合上述条件:低空暖湿,⾼空冷⼲。在贴近地⾯的低空出现了携带着⼤量热带海洋⽔汽的⻄南暖湿⽓流(下图),⽽⾼空却是被频繁的⾼空槽活动带来的较为⼲冷⻄北⻛。低空暖湿⽓流与⾼空⼲冷⽓流配合下,华南等地的对流层层结相当不稳定,⼀旦有初始扰动很容易发展⼤量强对流系统,其中较极端的超级单体就可能进⼀步诱发冰雹以⾄⻰卷。

强对流天⽓背后是厄尔尼诺和⽓候变化。今年这类强对流天⽓为何增多?

最主要可以概括为厄尔尼诺事件为代表的短期⽓候因⼦(数⽉⾄1-2年),与⻓期⽓候变化趋势影响两⼤类原因。2023年初发展的厄尔尼诺事件在今年初以来出现了衰减,但它后续的⽓候影响仍在,最主要表现为导致热带地区海温总体偏⾼、蒸发与⽔汽输送增强;同时⻄太平洋副热带⾼压明显偏南偏强,其⻄侧边缘的偏南急流得以将热带印度洋、太平洋⽔汽输送向我国南⽅。

⽽在前⽂提及过,要形成更频繁、极端的强对流活动,除了需要强烈的低空暖湿⽓流外,⾼空⼲冷空⽓也是相当重要。⽽今年也正是符合了这⼀情形:位于⻘藏⾼原频繁的⾼原槽、⻄北地区等地的深槽,源源不断向南渗透⾼空冷空⽓,配合低空强烈暖湿⽓流形成了⼤范围、极端的强对流天⽓。这样的态势同样与厄尔尼诺事件密切相关。

厄尔尼诺事件引发的热带⼤⻄洋和东太平洋海温偏⾼,它们激发出的⼤⽓环流异常加强了上述深槽;同时厄尔尼诺事件衰减期⻄⻛急流明显偏南,也有利于这些⾼空⼲冷空⽓进⼀步向南影响华南多地。然⽽,除了厄尔尼诺事件这种持续时间较短的⽓候因⼦外,还有更漫⻓⽓候变化笼罩的魅影。我们现在提及的“⽓候变化”,不只是简单的完备⼯业化以来的⼀百多年内平均⽓温升⾼,还有更深远的影响。

例如平均⽓温的升⾼,能让空⽓容纳⽔蒸⽓的上限(饱和⽔汽压)进⼀步上升,也让海洋的蒸发显著增强与全球⼤部分地区绝对湿度上升,从⽽激发本地或远⽅更为强烈的降⽔和强对流天⽓——这已被最近数⼗年观测证实,并在多⽓候模式模拟下,认为在⽓候变化进⼀步深化的未来会进⼀步加剧。此外除了平均态势外,事件的极端性也是很关键的。

根据统计,⼤部分地区⽓温、降⽔等要素的⽅差,在⽓候变化下是显著上升,这代表显著偏离平均值的极端事件频率发⽣了显著上升。IPCC的第六次⽓候变化评估报告也指出,在各种不同程度的升温趋势下,全球⼤部分地区最⼤⽇降⽔量都呈现明显增⼤趋势,这也是我们在未来可能进⼀步将⾯临的挑战。

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