极地涡旋分裂导致美国极寒：北极异常变暖惹的祸

              杨学祥，杨冬红（吉林大学）

       关键提示：引力模型的计算结果表明：北极冰盖大量融化导致北极地区海平面和大气等位面的大幅度下降，压力变化迫使北极地区冷水和冷空气流向北半球中低纬度地区，由此导致的极地涡旋分裂，是美国极寒发生的原因。类似事件在2012年、2014年和2016年连续发生，是2014-2016年连续三年最热纪录导致的北极变暖惹的祸。

NASA发布“极地涡旋”影响下的美国红外热成像卫星影像

2019年02月01日 10:02 次阅读 稿源：cnBeta.COM 条评论

近日，美国和加拿大部分地区因“极地涡旋/北极寒流（Polar Votex）”席卷而遭遇极寒天气，中西部地区气温甚至跌破零下50华氏度（约-45.6℃）。你无需亲临美国中西部，就可通过美国航天航空局NASA发布的许多视觉化卫星影像了解这股急冻寒流的威力。

继“极地涡旋”相关的Terra卫星云图和GEOS-5模型卫星影像后，NASA又发布了基于Aqua水文气象卫星的大气红外探测仪（AIRS）的热成像卫星图。NASA用大气红外探测仪（AIRS）监控全球在极地涡旋影响下的气象模式、整体气候和实时气温变化。

NASA解释基于AIRS数据的红外热成像图中，最低气温显示为紫色至蓝色，对应-40℃至-23℃。随着1月20-29日期间的数据变化，你可以看到最冷的紫色区块冷空气团如何南下进入美国部分地区。

受极地涡旋的影响，造成了美国中西部区域严重的问题，不过好在该情况或即将结束，美中西预计将在近日逐渐回暖，回归一二月正常的冬季气温。

https://www.cnbeta.com/articles/science/814777.htm

双十二寒潮即将来临：北极海冰融化惹的祸

已有 2138 次阅读 2016-12-11 12:27 

双十二寒潮即将来临：北极海冰融化惹的祸

                                               杨学祥，杨冬红

北半球冰盖融化与北半球低温暴雪的相关性

受风暴系统影响，北极遭遇到一股罕见的热浪。2015年12月30日，温度居然突破了零摄氏度，比起往年的温度真是高出近30摄氏度。据美国《华盛顿邮报》援引国际北极浮标项目的监测数据报道，北极附近区域30日气温在-1.1℃至1.7℃之间变化，在某个短暂时段内超过了零摄氏度。这个气温比美国中西部大多数城市要高，与伊利诺伊州芝加哥基本持平。

而北极平时的这个时间段的气温大约在-20℉(华氏度，约-28.9℃)，而眼下气温已经逼近盛夏时的高温。在同一个风暴系统的影响与低气压的作用下，美国中西部在遭遇罕见的暴风雨和洪水，这股热浪从南向北袭击北极。

这正是厄尔尼诺现象，而今年的厄尔尼诺现象比预期还要严重，对大气环流、天气模式以及北极气温均造成影响。今年的厄尔尼诺现象很可能达到1997年、1998年的强度，即有记录以来的最高水平。

http://news.jsnol.com/local/2016/0102/25047.html

我们在2016年1月3日指出，2015年极强厄尔尼诺导致赤道太平洋异常增温，增大了赤道和北极的温差，达到一定极值，将形成赤道高温的低压区和北极低温的高压区，造成赤道暖流向北极的热输送，这是北极异常增温发生在极强厄尔尼诺发生之后的原因。这表明2016年北极海冰大规模融化已经不可避免。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-947689.html

2006-2013年北半球频遭低温暴雪袭击。从中国的情况看，最近的5个冬季更出现了3个明显的“冷冬”。我国平均气温2011年是最低值。与我国类似，欧亚大陆很多国家也正在遭遇寒冬。与近几年相比，2012年这次欧洲暴风雪和寒流造成的灾害比2007年、2008年、2009年严重得多，但还比不上2006年、2010年和2011年，其中2006年的情况基本是最严重的（杨冬红等，2011）。

北极海冰覆盖面积自20世纪就开始记录，上世纪60年代，北极冬季海冰覆盖面积为1400万-1600万平方公里，夏季末海冰覆盖面积为700万-900万平方公里，此后北极海冰面积持续下降。海冰最低覆盖面积出现在2005年、2007年、2008年和2010年的9月份，最低记录是2007年428万平方公里，这一最低记录于2012年再次被打破。2012年11月，世界气象组织在多哈举行的联合国气候大会上发布报告称，从2012年3月至9月间，北极海冰消失了1183万平方公里，比整个美国还要大。因此，北极周围海冰面积“创下了历史新低”。

2012年秋季，北极海冰的面积与体积均降至历史最低点。但根据位于美国科罗拉多州的美国国家冰雪数据中心（NSIDC）2013年3月25日公布的卫星图像显示，最近一段时间，北极海冰的面积又逼近这一最低点，随时可能“打破纪录”。“北极海冰正在迅速融化，目前的面积甚至不足30年前的两成，导致北极变暖。”美国罗格斯大学沿海和海洋科学研究所的专家詹妮弗·弗朗西斯说，这正是全球气候变暖的“症状”，并令北极地区的冷空气南下。

但是，全球变暖如何导致北半球气候变冷，专家并没有给出相关的变化机制。

图1  格陵兰海冰融化导致的海水和大气的流动是北半球中低纬度地区变冷的根源，

引力模型的计算结果表明：北极冰盖大量融化导致北极地区海平面和大气等位面的大幅度下降，压力变化迫使北极地区冷水和冷空气流向北半球中低纬度地区。太平洋海温下降导致全球变暖停止。

极地冰盖融化后全球海平面都将上升，这是一个错误的观点。最新模型研究表明，如果格林兰冰盖融化可导致其附近海平面将下降100m，北苏格兰的海平面将下降3m，冰岛周围海平面将下降10m，南美部分地区海平面将上升10m。在海平面附近，大气等位面的变化幅度与海平面变化幅度非常接近。

近期北极海冰和冰盖的融化只是最新模型的一个缩影。北极大量冷水和冷空气在下降等位面的压力下流过北半球中低纬度地区，导致北半球频遭低温暴雪袭击。

有报道称，北极涛动是北半球中纬度和高纬度气压此消彼涨的一种跷跷板现象。通常情况下，北极地区冬季受低气压系统支配，而中纬度地区受高气压支配。此时，北极涛动处于正位相，限制了极地冷空气向南扩展。（图片来源：香港天文台）

美官方预测，下月跷跷板上的两泡走弱，高低压间坡度有走缓趋势。这意味着冷空气即将趁虚而入强势回归？

http://weather.news.sina.com.cn/news/2015/1231/1401112805.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-947384.html

我们在2016年12月1日指出，关键是冷空气在西伯利亚的积累。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1017953.html

http://epaper.oeeee.com/epaper/A/html/2016-01/21/content_5826.htm

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-951624.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1020025.html 

参考文献

1.      杨学祥，杨冬红。2007：拉马德雷冷位相时期的灾害链。见：高建国主编，苏门答腊地震海啸影响中国华南天气的初步研究——中国首届灾害链学术研讨会论文集。气象出版社， 200-204。

2.      杨冬红，杨学祥。“拉马德雷”冷位相时期的全球强震和灾害。西北地震学报。2006，28（1）：95-96

3.      杨冬红，杨学祥，刘财。2004年12月26日印尼地震海啸与全球低温。地球物理学进展。2006，21（3）：1023-1027

Yang Donghong,Yang Xxuexiang, Liu Cai. Global low temperature, earthquake and tsunami (Dec. 26, 2004) inIndonesia[J].Progress in Geophysics, 2006, 21（3）: 1023～1027.

4.      杨冬红，杨德彬，杨学祥。地震和潮汐对气候波动变化的影响。地球物理学报。2011，54（4）：926-934.

Yang D H,Yang D B, Yang X X, The influence oftidesandearthquakes in globalclimatechanges. Chinese Journal of geophysics (in Chinese),2011, 54(4): 926-934

5.      杨学祥, 杨冬红.2008. 全球进入特大地震频发期. 百科知识,8-9.

6.      杨冬红，杨学祥. 全球气候变化的成因初探. 地球物理学进展. 2013, 28(4): 1666-1677.

Yang X X, Chen D Y. Study oncause of formation in Earth’s climatic changes. Progress in Geophysics (inChinese), 2013, 28(4): 1666-1677.

7.    杨冬红, 杨学祥.北半球冰盖融化与北半球低温暴雪的相关性[J]. 地球物理学进展, 2014, 29(2): 610-615.

YANG Dong-hong, YANG Xue-xiang. Studyon the relation between ice sheets melting and low temperature in NorthernHemisphere. Progress in Geophysics. 2014, 29 (1): 610～615.

8.   杨冬红，杨学祥。2008. 全球变暖减速与郭增建的“海震调温假说”。地球物理学进展。23 (6): 1813～1818

Yang D H, Yang XX. The hypothesis of the ocesnic earthquakes adjusting climate slowdown ofglobal warming. Progress in Geophysics (in Chinese), 2008, 23(6): 1813-1818.

美国百万居民遭寒流侵害 -48℃极端低温影响5000万人

2019-01-29  来源：天气网  

　　美国百万居民遭寒流侵害 -48℃极端低温影响5000万人

　　天气网讯   这股寒流强冷空气是从北极来的。它们在北极酝酿后，直接南下袭击了美国。1月28日（美国时间），美国中西部地区可谓是全部都遭到了暴风雪不同程度的侵害，不管是学校还是商店，全部关门停业。据悉，数百万人会受到低温侵害，而-48℃的极端低温则会影响5000万人。

    数十年来最低温 芝加哥最低可达零下29摄氏度

　　报道称，美国中西部30日将达到自上世纪九十年代中期以来的最低温。29日晚间至30日白天，芝加哥可能会降至零下29摄氏度甚至更低，最低可达零下48摄氏度。

　　“这是危险甚至致命的寒冷，”马里兰天气预测中心的气象学家班恩(RichardBann)说，“暴露在外的皮肤降温很快，你甚至都感觉不到。”

　　有气象学家形容，一整代人都没见芝加哥如此冷的天气。这是自上世纪八十年代中期以来芝加哥温度首次降到零下30摄氏度以下。

　　预计30日早晨全美接近四分之一的地区的气温都会达到零下。受到影响的居民会达到5000多万。爱荷华州德梅因市的国家天气服务中心发出警告说：“这是我们大多数人经历的最冷的天气，如果外出，请尽量避免深呼吸以及尽量减少说话。”

http://www.tianqi.com/news/239024.html

导致温度骤降的极地涡旋究竟是什么？

发布日期:2014-01-14  来源：凤凰网  编辑：Candyli 

    北京时间1月8日消息，国外媒体报道，目前美国大部分地区陷入极地涡旋的魔爪，这种密集的空气系统会导致温度骤降以及冰冻天气。

    导致温度骤降的极地涡旋究竟是什么？

    极地涡旋是一种强风流经低压系统的流通模式，它一般发生在冬季的北极。这种涡旋的效应是保持冷空气在极地地区循环。然而，当涡旋分解或者一分为二，它可能将冷空气传递至南部地区。

    这种极地涡旋产生的天气状况非常恶劣，以至于美国芝加哥林肯公园动物园里的北极熊都被带回室内，因为室外温度已经骤降至-26摄氏度，CNN这样报道称。居民被警告称在室外他们的皮肤可能会冻结，因为强风温度低至-53摄氏度。

    芝加哥国家气象服务办公室报告称本周一奥黑尔国际机场温度低达-26摄氏度，已经打破了1884年的记录，追平了1988年的记录。美国北达科他州东南部城市法戈温度已经低至-35摄氏度。

    天气预报预测，当极地涡旋传播至整个国家，1.87亿名美国民众将感受到它的效应。目前至少已经有13名美国人因极端的天气状况而死亡，包括几起交通事故，美国威斯康星州一名男子死于低体温症，美国宾夕法尼亚州费城一名工人在储藏设施里被一块巨大的道路盐堆积压死。

    这种极地涡旋产生的天气条件可能导致温度打破21世纪的最寒冷记录。美国国家气象局预测大西洋中部，东南部至俄亥俄州，田纳西州山谷以及上中西部地区，温度将比平均温度低25至35摄氏度。

    有的科学家相信北极温度高于平均水平可能削弱这种极地涡旋效应，从而导致低纬度地区温度比平均水平更低。他们认为这有助于解释2009-2010年冬天的极端恶劣的环境条件，当时北极风的正常模式破裂，从而引发了削弱的极地涡旋，使得寒冷的空气向南传播。这也导致欧洲北部地区、东亚和北美东部大雪环境破新纪录。

    极地涡旋一般会在冬季加强，在夏季减弱，一般能够跨越1200英里的长度，导致空气在北极附近以逆时针方向循环。极地涡旋还发生在南极洲，它是南半球冬季天气的重要特征之一，往往会产生消耗大气臭氧层所必须的环境条件。

http://www.60malaysia.com/news/international/27132.html

极涡南下 引发美国多地现低温

2014-01-13 08:27:43　来源: 中国气象局网站

中国气象报记者史一卓

    最近美国的天气有多冷？就连费劲周折从监狱里逃出来的囚犯都忍受不了，决定再次牺牲自由，自首回监狱了。据美国肯塔基州官方报道称，囚犯罗伯特·维克当地时间1月5日从列克星顿监狱越狱。然而，第二天骤降的气温让维克猝不及防，他被迫走进一家汽车旅店，让伙计帮忙报警。

    自6日起，罕见低温横扫美国中部和东部，给美国本土过半地区带去低温及大风天气，受影响地区人口逾1.4亿，多个地区接近或刷新当地低温记录。

    在此次过程中，美国有超过30个州发布了寒流预警。其中，五大湖区最低气温降至-24℃到-30℃，在寒风影响下，人们体感温度更低至-40℃左右。当地时间6日午后，明尼苏达州最大城市——明尼阿波利斯气温低至-24℃；6日8时左右，芝加哥奥黑尔国际机场的气温降至-26.7℃。

    美国媒体报道，寒流天气已造成至少13人死亡，大部分系交通事故所致。据美国航班信息网站统计，截至6日下午，全美当天已有3800架次航班因恶劣天气而被迫取消。在严寒天气中，美国中西部数以万计居民遭遇停电考验。据美国有线电视新闻网报道，印第安纳州1.5万户、伊利诺伊州6800户、密苏里州2200户居民5日晚至6日因恶劣天气遭遇停电。

    虽然冬季的暴风雪和低温在美国可以说是一种常态，但据中国气象局国家气候中心气候监测室监测，此次的低温事件在北美的低温史上可以排到第四位。究竟是什么原因造成此次低温事件的呢？该监测室高级工程师王启祎分析认为，造成美国此次大范围低温天气的最主要原因正是极涡偏向北美地区，造成该地区冷空气爆发。“所谓极涡，一般是指存在于北极地区的高空涡旋，气压比较低，活动也不太规律，其偏向的区域内的气温会偏低。”王启祎解释说。

    近些年来，极涡没少在全世界范围内“闯祸”。

    2012年2月波及欧亚大部分区域的严寒事件，我国也深受影响，极涡跑到亚洲区域“捣乱”也是重要因素之一，王启祎介绍道。

    那么，类似此次美国这样的天气过程，是否意味着美国近年来出现极端低温的频率有所上升？

    据美国天气频道的气候数据显示，虽然此次大范围低温天气创下美国许多城市的日间最低气温记录，但类似这种事件在北美本土发生的频率比之前要低很多。而这在很大程度上都与全球变暖以及自然气候变率引发的冬季变暖趋势有关。

    美国冬季在过去很长的一段时间内都处于变暖趋势，但是变暖速度最快的时段是在过去几十年当中。此外，变暖速度最快的时间是在晚间，而不是在白天，这与气候变化的预测相一致。

    2013年2月美国气候中心发布的数据分析显示，之前冬季最冷的一些州升温的速度最快，包括受此次低温过程影响的一些地区。变暖最快的五个州分别是明尼苏达州、北达科他州、威斯康星州、弗特蒙州和南达科他州。

    而全球变暖也早已是不争的事实。据IPCC发布的报告称，虽然全球变暖上升的速率在过去的15年间有所下降，但即使如此，过去15年中，每一年的平均气温都比20世纪的平均气温要高。

    目前也有研究显示，随着北冰洋的迅速变暖，会产生更多的类似此次大范围低温的极端天气。如果真的是这样，那么在全球变暖的大环境下，极端天气将会更加频繁地出现。

　（来源：《中国气象报》2014年1月13日三版 责任编辑：郝静）

netease 本文来源：中国气象局网站 责任编辑：王晓易_NE0011

http://news.163.com/14/0113/08/9IF4AUP800014JB5.html