暴風雪為何奇襲得克薩斯“平流層爆發增温”瞭解一下

過去一週，美國得克薩斯州遭遇暴風雪襲擊，導致超過400萬户家庭斷電、超過1490萬人無水可用的事，引發全球關注。

△美國得克薩斯州遭遇暴風雪襲擊（圖片來自：CNN）

與此同時，南歐希臘多地遭遇罕見大雪，斷水斷電、學校關閉。

△希臘多地遭遇罕見大雪（圖片來自：美聯社）

暴風雪為何奇襲以沙漠、烈日著稱的美國南部和陽光海灣的希臘。其實“癲狂”天氣的成因非常多，今年這波重點關照南方的暴風雪有三大因素值得重點分析。

冷空氣從哪來？

我們常常會聽到“來自西伯利亞的冷空氣”這樣的説法，其實西伯利亞並不是冷空氣的老家，而是冷空氣的“中轉站”和“加油站”，真正的冷源是極地。

地球在不同的緯度接收到的太陽輻射也是不同的，極地接收到的熱量最少，赤道則最多。這就造成了極地的地表温度低、氣壓高，赤道的地表温度高、氣壓低。相對應的，在極地的高空也就是平流層出現了低氣壓，從而形成了極地渦旋，簡稱極渦。

每年冬天，正常情況下，平流層的極渦都是被強烈的西風圍繞，極冷空氣如同戴上了緊箍咒被圈在極區內，這時候我們的氣候正常，氣温起伏相對較小。但在異常情況下，平流層極渦會被擾動，變形或崩潰，這就好比禁錮冷空氣的緊箍咒被平流層打破，其效應向下傳導，會迫使對流層極區的冷空氣大規模向南擴散，寒潮就此爆發，影響開始擴大。

△非正常

△正常

誰打破了禁錮冷空氣的緊箍咒？

眾所周知，影響天氣的因素出現在大氣層的最底層，就是約10公里厚的對流層。而連民航飛機都飛不到的平流層的變化，有時也會與對流層相互作用，從而影響我們的天氣。

2020年末至2021年初，北極上空的平流層出現了異動，是一次典型的“平流層爆發增温”。平流層爆發增温是低層的大氣波動在某種有利的條件下被傳播到平流層，而影響了平流層的環流所導致的。動畫是平流層中層約30公里高度也就是10hPa的温度變化，我們可以看到北極極區的氣温迅速上升。2020年12月31日極區氣温約-62℃，2021年1月4日驟然上升到-22℃，在短短5天時間內極地平流層温度上升了40℃。極區平流層的異常增温會伴隨平流層逆時針旋轉的強大西風環流減弱或轉為順時針，平衡就這樣被打破了。

△2021年初平流層爆發增温

平流層增温從醖釀、發展到爆發所產生的效應，通常需要大約2周左右的時間開始影響到對流層，並在接下來1個月左右的時間內持續影響對流層氣候。然而，強的平流層爆發增暖並不是每年都會發生，並且每次發生也並不總是影響同一個地區的天氣氣候，今年恰好影響的是歐洲和美國。

寒潮影響北美

暴風雪為何奇襲得州和雅典？

首先，本次寒潮由極渦親自掛帥南下 ，所以無論降温能力還是影響範圍都是王者級別。在剛剛過去的十天，歐洲、北美成為北半球氣温偏低最為明顯的區域，很多地區偏低在10℃以上。

其次是地形因素影響，在冷空氣南下的移動過程中，如遇地勢比較平坦順暢，那麼速度自然就快，消耗就少，反之則慢，消耗也大。因此，海洋、平原地區冷空氣所受阻礙少；山地對冷空氣前進阻礙大。美國西部山多、中東部是平坦的中央大平原，此次冷空氣順着洛基山以東，從中央大平原一路向南，沒有任何阻擋直達墨西哥灣沿線。當寒潮到達的同時，來自墨西哥灣的暖濕氣流同步抵達這一地區，寒潮主導加之暖濕空氣配合，造成這一地區大範圍的降雪天氣，並導致極其嚴重的影響。

△美國得克薩斯州遭遇暴風雪襲擊（圖片來自：CNN）

隨着全球氣候變暖的趨勢日益加大，極端天氣氣候事件有增無減。當北美、歐洲極寒的時候，我國的2月份則是暖的驚人，華北、黃淮等地紛紛突破2月曆史最高氣温紀錄。在未來，我們可能面臨更加炎熱的夏季、更加猛烈的對流，同時也有更加頻繁的冬季寒潮影響。