狂风,暴雨,2023年的第一场飞雪

2023年至今主要的气候特点是:

第一,地球进入了沸腾时代。

今年的海洋热浪异常突出,北大西洋、北太平洋局部的海温甚至比正常时期高5度,而爆发海洋热浪的面积超过了海洋总面积的四成,现在还处于继续发展的状态。在陆地,分布在西亚、北美、北非和南欧的四个“热穹顶”导致北半球气温飙升,一系列高温纪录被打破。联合国气象组织已经在8月8日宣布,2023年7月成为人类有气象记录以来全球平均气温最高的月份,而且可能打破了至少12万年以来的气温最高点,联合国秘书长安东尼奥·古特雷斯警告说,地球已经进入“沸腾时代”。

第二,冷空气异常活跃。

2023年至2025年处于月亮赤纬角最大值周期(2025年4月为最大的时间点),在这样的周期中潮汐南北震荡幅度变为最大,让冷空气(冷涡)的活动异常活跃。但在夏季,无论冷空气如何活跃,基本也只能局限在欧洲、亚洲、美洲大陆的北方兴风作浪。

一系列陆地和海洋高温加上异常活跃的冷空气已经给地球带来的严重的威胁。

台风(北美称为飓风)在赤道附近洋面形成,之所以台风在赤道附近洋面生成就源于赤道附近洋面的温度更高,可以给台风胚胎注入能量然后发展成台风。可当北半球的海洋遍布热浪之时,在台风不断向北方向移动的过程中海洋热浪就可以源源不断地给台风注入更多的能量,就很容易让台风继续发展成拥有巨大半径、强大风力的超强台风。当这样的超强台风登陆之后其环流就有能力深入到大陆的更北方(更高纬度的地区),加上海温每上升1度台风环流中的空气湿度就会增加约7%,含有巨量水分的环流与北方活跃的冷空气交汇之后就会形成暴雨,这是8月东北暴雨的来源,台风杜苏芮和卡努给东北造成了严重的水灾。由于京津冀地区北面是燕山山脉,西面是太行山脉(参考下面的地形图),含有巨量水分的台风杜苏芮环流冲向京津冀地区之后就会向上爬坡,与高空冷空气进行交汇(即迎风坡效应)之后就形成了京津冀地区140多年来最强的暴雨。下图

仅仅台风杜苏芮预计就给中国带来了超过1200亿立方米的雨水,这大约相当于8400个西湖的水量,也相当于黄河整整两年的流量,大约一半降落在南方,一半降落在北方,几天的功夫就降下如此巨量的水量是十分罕见的。

来自太平洋的台风给中国的华南、华北、东北添乱,来自大西洋的气流也没闲着,给新疆青海带来狂风暴雨的同时,还带来了2023年的第一场飞雪。

遥远的大西洋水汽又是怎么跑到中国西部的哪?
下图

西风带(也称盛行西风,见上图)是中纬度地区(维度在35至65°之间)自西向东吹的盛行风,由副热带高压带的高压区域吹向极地区域。北半球的西风带主要吹西南风,南半球则主要吹西北风。

在北半球的西风带上,从欧洲到亚洲方向的海拔都相对较低,以平原为主,即便有一些不太高的山脉也基本都是东西走向(见下图的山脉走向),这就十分有利于水汽自西向东输送。但无论再有利于水汽输送,由于大西洋距离新疆十分遥远,在输送过程中都会出现大量的水汽损失,到新疆之后也会所剩无多,但恰恰沿途的地中海、黑海、里海、咸海等又可以一路为其补充水汽,水汽就可以顺利抵达新疆。下图

此处要强调的是,今年地中海的海洋热浪一点也不比爆发严重海洋热浪的北大西洋逊色。根据欧洲联盟卫星观测中心的数据,2023年7月,地中海的平均水温比正常值高出了1.5度,很多地方日平均水温距平一度超过4度以上,局部水温超过了30度并突破了历史极值,七月下旬地中海的海温达到了罕见的历史高点。从下图可见(图片来自气象爱好者,红颜色越深代表海温越高)北大西洋与地中海都已经红到发黑,热浪的严重程度相近。图中还可见到黑海和里海也出现了海洋热浪,这就让今年地中海、黑海、里海对东向气流具有强大的补充水汽的能力。下图

而位于新疆博乐市的赛里木湖(下图红点处)又被称为是“大西洋的最后一滴眼泪”,意思是说大西洋的水汽可以顺利抵达这里,大西洋还可以给该地区带来稳定的降雨,让赛里木湖的水域面积常年保持稳定。下图

总体来说新疆的降雨比较少,但伊犁河谷却被称为是“塞外江南”,这是由太平洋水汽以及伊犁河谷特殊的地理决定的,源于伊犁河谷正好是降雨的“温床”。

伊犁河谷三面环山,东高西低,河谷南部山区的海拔在4000米左右,北部山区海拔在2000米以上,东部山区海拔也在1000米以上,但中西部地区的海拔却只有600至700米,其地理形状很像是一个向西敞开的喇叭口(见下图地形),大西洋水汽可以源源不断地进入,然后会顺着山坡不断爬升,就会产生迎风坡效应,与高空冷空气不断交汇之后就会形成有效降雨,位于最东侧的巩乃斯河谷年降水量可达1000毫米以上,是新疆最为湿润的地方,这就让伊犁河谷被称为“塞外江南”。下图

虽然赛里木湖被称为是“大西洋的最后一滴眼泪”,用大喇叭口来接受大西洋水汽的伊犁河谷被称为是“塞外江南”,但来自大西洋的水汽却不会到此就裹足不前。当西风带比较强盛之时就可以裹挟大西洋水汽向东覆盖新疆的大部分区域,主要是北疆地区,源于西风带是西南风,而且伊犁河谷北部边缘和东部边缘的海拔比较低。下图

今年大西洋出现了海洋热浪,这就让来自大西洋的水汽含水量比较高,在8月14日恰恰有一个强大的冷锅进入新疆北部,与来自大西洋的水汽形成交汇,首先是14日在阿勒泰的布尔津县扥等地形成了八月飞雪(见上图),然后是14-15日在新疆天山大西沟降下暴雪,随后冷空气向东南方向扫荡,又在新疆和青海大片地区形成了降雨,局部出现了暴雨。

是太平洋的海洋高温和月亮赤纬角最大值周期带来的异常活跃的冷空气,让京津冀地区和东北遭到了水灾,而大西洋、地中海的海洋热浪和月亮赤纬角最大值周期所带来的冷涡让新疆降下八月飞雪,也给新疆和青海等地带来了大到暴雨。副热带高压脊在晚春(农历3月)开始向极地(对我们来说就是向北)迁移,这会推动降雨带北移,到初秋(旧历七月)副热带高压脊达到最高维度,从旧历8月就开始掉头南下回归海上,以今年冷空气(冷涡)的旺盛程度,如果冷空气紧跟副热带高压脊南下,就很容易形成早霜冻和更早的降雪,新疆的八月飞雪算是一声警告,北方的朋友们(尤其是新疆、青海、东北、内蒙甚至华北等地)一定要保持高度的警惕,避免因气候骤变造成严重的经济损失。#期货##股票##股票[超话]#

科学猜想文集

(447) 《厄尔尼诺与地球物理环境》

2023年,全球许多国家都发出了极端天气高温预警,中国也不例外。极端高温天气是指气温持续在40℃及以上。近十多年前,极端高温天气自欧洲中纬度地区发生以来,极端高温天气象温疫一样逐年增多逐年扩展,是近些年以及未来极端高温天气全球化的一种趋势,今年,中纬度地区的国家几乎都发生了极端高温天气。

是什么原因导致极端高温天气从发生到持续发展、扩大?有学者认为是厄尔尼诺现象再现,今年初也确实发生了厄尔尼诺现象。有学者认为是人类碳排放的结果,只是没有学者意识到是客观环境变化的必然结果。

厄尔尼诺是指一种特殊的暖流,它发生在南半球旳太平洋东部和中部海域,其特征是.每年的11月至次年的3月,南半球海域水温普遍升高,向西流动的赤道暖流得到加强。恰逢此时,全球的气压带和风带向南移动,东北信风越过赤道受到南半球自偏向力(也称地转偏向力)的作用,向左偏转成西北季风。西北季风不但削弱了秘鲁西海岸的离岸风--东南信风,使秘鲁寒流冷水上泛减弱甚至消失,而且吹拂着水温较高的赤道暖流南下,使秘鲁寒流的水温反常升高。这种大气与洋流每年如此循环,好在暖流升温不是年年发生,当某年的海洋水温上升1~3℃时,这股不固定的洋流被称为“厄尔尼诺暖流”。

据世界气象组织的最新预测显示,厄尔尼诺现象在2023年下半年持续的可能性达到90%,此次事件至少为中等强度。当厄尔尼诺现象发生时,太平洋上向西移动的信风减弱,温度高于正常水平的海水向美洲西海岸涌去。这种气候模式一旦展现,就会带来严重干旱或强降雨。可见,厄尔尼诺现象不是指厄尔尼诺暖流,而是指全球气候异常升高。

厄尔尼诺暖流与北半球的极端高温天气有什么关系呢?1951年以来,赤道中东部的太平洋共发生了21次厄尔尼诺事件,曾给我国带来高温热浪、洪涝和干旱等气候影响。比如2006年夏季,受厄尔尼诺影响,重庆、四川东部、湖北西部、陕西南部等地遭遇罕见持续高温热浪。又如今年(2023年7月17日),中国多地出现极端高温天气与气候,如新疆就是一例证.。

欧洲近些年来几乎年年出现极端高温天气,一般持续时间在十多天左右,如今年意大利、英国等国的一些地区正处在极端高温天气之中,难道北半球的极端高温天气真的与厄尔尼诺暖流有关系吗?

我们知道,南半球的夏季是北半球的冬季,厄尔尼诺暖流发生在南半球的夏季,在时间上相差数月,厄尔尼诺暖流发生时,直接影响到北半球有可能形成一个暖冬,又怎么会影响到北半球夏季的气温波动呢?

首先我们来看看专家们的解释:极端高温天气是一种“热穹顶”现象,“热穹顶”是指某些地区近地表空气受热产生上升热流,热流在高层大气中无法扩散或运动,热高压在一段时间内停滞不动,高压与附近低压之间不能产生流动,证明附近的大气密度上升使受热空气无法向其它区域扩散,从而形成了稳定的“Ω”型的“热穹顶”,高热压像个罩子一样把热空气盖在热浪发生区域,同时阻止了冷空气进入,使热穹顶里的温度越来越高,引出热浪或超级热浪事件。

从专家的解释来看,极端高温天气与厄尔尼诺暖流没有半点关系,一个发生在南半球的夏季,一个发生在北半球的夏季,即使南半球的热空气能保持并运动至北半球,那也是整个北半球发生极端高温天气,而不是发生区域性的极端高温天气,所以,北半球的区域性极端高温天气与厄尔尼诺现象没有任何关系。

我们好好想一想,为什么北半球会发生区域性极端高温天气呢?从大气的物理环境上看,大气的物理环境存在着波动性质,地球出现了不是十分稳定的大气密度与空间高度的波动,当大气密度与对流层高度突然增强时,太阳光辐射产生的热空气上升,在大气密度增强的状态下无法向其它空间扩散,从而形成“热穹顶”现象。

如果说“热穹顶”是大气物理环境至密所至,那么,“娜妮拉”现象也是大气物理环境波动的结果。在地球一个标准大气压的范围内,地球的大气圈层受天体因素的扰动,会出现致密或者致疏的状态。致密使空气的运动受阻,从而形成厄尔尼诺现象,致疏使空气的能量散失,从而形成寒冬现象。

厄尔尼诺现象的出现证明了两点,地球大气不是一个稳态结构,而是一个波动结构。从厄尔尼诺现象的变化上看,大气物理环境是一种相对恒定与绝对不恒定的自然现象。例如:厄尔尼诺现象是一个近几十年来刚形成的一种自然现象,但发生力度在不断增强,发生频率在不断增长,这本身就说明大气物理环境的变化是全球气候变暖的一个部分。

我们把大气运动划分为三大类模型,平流模型、对流模型、上升模型。在一个标准大气压与空气密度的状态下,大气运动呈南北向运动,称为对流层运动模型。平流层的空气密度约为0.4135千克/立方米;平流层大气压强大约为1hPa。对流体的大气运动的物理环境是在0℃,1个标准大气压(1atm)的条件下,空气密度约为1.29Kg/m³的运动,平流层的物质密度只有近地表的三分之一,压力只有近地表的千分之一。平流层呈现出的大气运动为东西向运动,我们称之为平流层大气运动模型。

再来看一看大气运动的上升模型,例如在地球的低纬度地区,由于太阳光辐射力度较强,海洋及空气受热后不产生对流运动,而只产生上升运动,并在高空向两极运动,我们称这种现象为上升运动模型。

金星上的大气压是地球大气压的92倍,大气密度是地球大气的100倍,太阳光的辐射力度更是几百倍,正是这种差异驱使我们更想了解金星上的大气运动。

经查找相关资料:金星上有大气运动,但大气运动十分缓慢,平均每小时运动不足千米,而且仅存在自东向西运动,这种运动不是真正意义上的大气运动,而是在金星自转力的驱动下形成的带有推力的大气运动。

再来看金星上另一个现象,金星大气圈层在高度50至70公里的上空,悬浮着浓密的厚云,把大气分割为上下两层。云为浓硫酸液滴组成,其中还掺杂着硫粒子,所以呈现黄色。这就说明金星上只有上升气流没有下沉气流。

通过对金星星体构造运动的观测,有专家认为:金星上曾经拥有丰富的水资源,可是,这些水资源为什么会消失呢呢?在金星绕太阳作向心运动的过程中,金星的大气密度不断增强,使金星的水资源上升至大气圈层中不会降落下来,使水蒸气更多更快地被离解逃逸,从而构成金星水资源消失。

从金星的大气流动的状态来看,行星都在绕太阳作向心运动,因而不断地改变着行星的大气运动模型与大气物理环境。厄尔尼诺现象从开始的偶尔发生,逐渐演变成频繁发生。在地球绕太阳作向心运动的过程中,地球的气候模型始终处在渐变的过程之中。地球的大气物理环境不是永恒不定的,更不会发生巨变。极端高温天气的发生与扩张,会灭绝大量的动、植物,但不会灭绝人类。因为人类通过自身的进化与努力在保护自身。所以在未来的生物大灭绝中,人类将坚持到最后。

看到金星环境的变化过程,自然想到了我们地球的未来命运与最终结果。地球物理环境的变化在全球气候变暖的过程中发挥着主导作用,人类的行为发挥着辅助作用。没有大气物质密度的增强,西太平洋区域的海水获得的能量就会消散,而不会构成海水温度的异常升高。同样如此,大陆上空气密度的不稳定变化或升高,地表空气获得能量后上升而无法向其它空间区域消散,正是由于空气密度的增强,使空气与空气之间发生屏障,从而形成“热穹顶”现象。

实际上厄尔尼诺暖流也是一种“热穹顶”现象,当海水获得了热量时,由于海平面的气压增强,部分热量被滞留在海水中,从而构成海水温度的上升,海水温度压制了秘鲁寒流的上涌,从而构成厄尔尼诺暖流,大陆上的“热穹顶”现象与厄尔尼诺暖流在成因上相同,所以称之为厄尔尼诺现象。

在面对大自然的变化过程中,我们要解放思想,给人类更多的思想与创造力,来创造更高级的生产力、更多更丰富的社会财富,以此应对越来越恶劣的气候变化,这才能使人类坚持到最后。

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