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寒潮
來源:互聯網

寒潮(cold wave),是指高緯度的冷空氣在特定天氣形勢下迅速加強并向中、低緯度侵襲,造成劇烈降溫、大風和雨雪的天氣活動。

寒潮成因各異,北半球寒潮多源于西伯利亞地區高壓,極地渦旋或西風槽南移等。北美寒潮是由溫-流同步使得波列區斜壓失穩最大化造成的,東亞寒潮爆發是由于烏拉爾山脈阻高的形變發生強混合失穩造成的,而歐洲寒潮則與北大西洋濤動的位相轉變有關。寒潮按強度可分為寒潮、強寒潮、特強寒潮。寒潮會致使沿途地區出現劇烈降溫、大風和雨雪天氣,多發生在秋末、冬季、初春時節。寒潮常見于北半球的北美、東亞以及歐洲等地,在中國則多發生于新疆北部、內蒙古自治區中北部、吉林省大部、遼寧省北部等地。

寒潮對工農業生產、群眾生活和人體健康等都有較為嚴重的影響。自2023年11月起,中國氣象部門開始對寒潮過程實施編號機制,以提升預報預警精準性,為政府防災和公眾防護提供科學依據。在寒潮來襲之前,公眾要密切關注氣象部門發布的藍、黃、橙、紅四級氣象災害預警信號信號,注意“兩加三防”。

定義與標準

世界氣象組織(WMO 2020)對“寒潮”的定義為:寒潮是一段明顯且不尋常的寒冷天氣,其特征是大面積地表附近氣溫(最高、最低和日平均)急劇下降,并且在寒冷天氣期間至少連續兩天持續低于特定閾值。根據國際氣象詞匯(WMO-No.182),寒潮是“大面積空氣的明顯冷卻或極冷空氣的入侵”,也被簡單地定義為持續的極端低溫事件,在一定的最低天數內將特定溫度維持在特定閾值以下,這些指數可以簡單地基于一個氣象要素,也可以使用包括溫度、風速、過去24小時內溫度下降率等變量的組合來計算。還可以定義閾值,偏離閾值可以反映異常寒冷的條件和事件的極端情況。總之,寒潮是指高緯度的冷空氣大規模地向中、低緯度侵襲,造成劇烈降溫的天氣活動。

寒潮在氣象學上有嚴格的定義和標準,但在不同國家和地區寒潮標準是不同的,取決于各個國家的基礎設施,還取決于季節性周期等。

2017年制定的中國冷空氣等級國家標準(GB/T20484-2017)中規定,使某地日最低氣溫24小時內降溫幅度大于或等于8℃,或48小時內降溫幅度大于或等于10℃,或72小時內降溫幅度大于或等于12℃,而且使該地日最低氣溫≤4℃的冷空氣活動稱之為寒潮。若冷空氣的強度達不到該標準,根據降溫幅度的大小又可劃分強冷空氣、較強冷空氣、中等強度冷空氣和弱冷空氣活動過程。

由于中國地域遼闊,南方和北方氣候差異很大,各地人們生產和生活方式不同,寒潮對經濟和社會的影響也有較大差異,因此各區域對于寒潮天氣的定義標準也有差異。一般而言,北方采用的寒潮標準是:24小時降溫10℃以上,或48小時降溫12℃以上,同時最低氣溫低于4℃。南方采用的寒潮標準是:24小時降溫8℃以上,或48小時降溫10℃以上,同時最低氣溫低于5℃。

在美國,美國國家氣象局將寒潮定義為24小時內氣溫迅速下降至需要大幅加強農業、工業、商業和社會活動保護的溫度。其寒潮標準有兩個:氣溫下降的速度,以及氣溫下降的最小值。后者取決于地區和一年中的時間。美國天氣頻道則規定,美國至少有15個州的氣溫低于正常值,其中至少有5個州溫度比正常值低15°C,并至少持續兩天的冷空氣爆發稱為寒潮。

英國2013年制定了《寒冷天氣計劃(Cold Weather Plan for England 2013)》,該計劃每年11月1日至3月31日在英格蘭運行,并將寒潮定義為源自北極或西伯利亞的冷空氣所引起的。英國氣象局會依據以下閾值向英格蘭公共衛生服務發布寒潮天氣警報:平均溫度低于2°C的時間達48小時或更長,或是大雪,或是出現廣泛結冰的情況。

印度的寒潮主要出現在12月至2月期間,最低氣溫降至非常低的水平,尤其是在印度北部地區。從定義標準上,它是基于實際溫度或其偏離正常的溫度閾值,當最低溫度在平原地區降至≤10℃,或在丘陵地區降至≤0℃時,寒潮條件就將成立。

對寒潮定義,南美洲2015年引入了CWMI的計算方式,將極端天氣事件的持續時間和強度合并到一個數值指數中。選擇所有至少連續3天低于每日閾值來確定寒潮,又將每個寒潮分解為x個亞寒潮。

形成

形成過程

寒潮冷空氣是由高緯度寒冷大陸上醞釀發展在特定的大氣環流型式下受到對流層內強偏北氣流引導,冷氣團的直徑可達幾千公里,厚度伸展到6、7千米高空,通常冷氣團前緣冷鋒兩側的冷采暖散熱器團間水平溫度梯度越大,冷空氣內蘊藏的平均有效勢能就越大,一旦有了觸發條件,位能就會轉化為動能,使冷氣團向暖氣團方向沖擊,爆發寒潮。

寒潮成因各異,從物理場背后動力機制看,北美寒潮是由溫-流同步使得波列區斜壓失穩最大化造成的,東亞寒潮爆發是由于烏拉爾山脈阻高的形變發生強混合失穩造成的,而歐洲寒潮則與北大西洋濤動的位相轉變(由正轉負)有關。北半球寒潮來自西伯利亞地區高壓,極地渦旋或西風槽南移等因素。北極是北半球冷空氣的源頭,位于北極上空的極地渦旋平時會將冷空氣鎖定在高緯度地區,但如果北極溫度升高,高緯度與中緯度地區的溫差減小,極地渦旋的擺動幅度更大,冷空氣也就隨之南下。

中國地處歐亞大陸東南部,北方是蒙古國俄羅斯的西伯利亞。位于高緯度地區的北極地區和西伯利亞地區蒙古高原、育空高原、哈德遜灣一帶,由于太陽輻射角度小,受熱少,屬于大氣的冷源,在冬季北冰洋地區,氣溫經常在-20℃以下,最低時可到-60℃到-70℃,1月份的平均氣溫常在-40℃以下;極地和高緯度上空的空氣得不到熱量補充,大氣密度增大,空氣不斷收縮下沉,氣壓增高,形成一個勢力強大、深厚寬廣的冷高壓氣團。當這個冷性高壓勢力增強到一定程度時,就會像決了堤的海潮向位于歐亞大陸東南部的中國襲來,給中國帶來帶來劇烈降溫,相繼出現降溫、大風、雨雪或冰凍天氣,從而形成了寒潮。

南半球南極大陸上也有很強的冷高壓,而且南極大陸上積蓄的冷空氣要比北半球的勢力更龐大也更穩定。但是,由于南半球有完整又強勢的西風帶存在,冷空氣都被西風帶封鎖在南極大陸上很難入侵中低緯地區,以及南極洲被廣闊的海洋包圍,海洋會減弱冷空氣的勢力。因此南半球很少發生寒潮,冷空氣的活動范圍和活動頻率都小于北半球。

相應天氣系統

寒潮一般是由于極渦、極地高壓、寒潮地面高壓、寒潮冷鋒等四種天氣系統引起的。

北半球冬季極區對流層中上層500hPa上的繞極區氣旋式渦旋,稱為極渦。它是大規模極寒冷空氣的象征,地面為淺薄冷高壓,700hPa轉為低壓環流。

500hPa圖上有完整的反氣旋環流。能分析出不少于一根閉合等高線;且有相當范圍的單獨的暖中心與位勢高度場配合;暖性高壓主體在北緯70°以北;高壓維持三天以上。

寒潮全過程中冷鋒后地面高壓,多數屬于熱力不對稱系統,高壓前部有強冷平流;后部則為暖平流,中心區溫度平流趨于零,少數高壓始終為冷性。可表示冷空氣強弱,中心移動路徑可作為冷空氣的移動路徑。

在寒潮地面高壓的前緣都有一條強度較強的冷鋒作為寒潮的前鋒,它隨高度向冷空氣一側傾斜,在高空等壓面上對應有很強的鋒區,鋒區結構上寬下窄在300hPa及以下各等壓面上均有明顯的冷槽和鋒區。

表現形式

寒潮的表現形式常為大風、雨雪等天氣,甚至會引起沙塵暴霜凍、凍害等災害性天氣現象,并伴有氣溫驟降、氣壓升高的情況。寒潮在不同的地域環境下具有不同的特點,有的區域表現為大風少雪的沙塵暴天氣,有的區域則為大風、風吹雪和低溫天氣,也有風雪交加和寒風苦雨等不同“情景模式”。例如,在美國阿拉斯加州東部、美國本土北部區域、加拿大西北部,中國華北、黃淮地區,寒潮襲來常常風雪交加;在東北地區表現為更猛烈的大風、大雪,降雪量為全國之冠;在江南常伴隨著寒風苦雨;在中國西北沙漠和黃土高原,表現為大風少雪,極易引發沙塵暴天氣;在內蒙古草原則為大風、吹雪和低溫天氣。

“速凍”(氣溫驟降),是寒潮來襲時最主要的表現形式之一。監測表明,北歐、東歐、南歐等地寒潮侵入時平均氣溫下降10℃~15℃,北歐和東歐局地氣溫降幅達20℃以上;北美中部和北部地區平均氣溫下降10℃~15℃,西北部和中部局地氣溫降幅甚至達20℃以上。中原地區大部地區,平均每次寒潮降溫幅度都在10℃以上;東北大部、江淮、江漢區東部、江南、華南大部以及內蒙古自治區大部、新疆北部平均降溫幅度達12℃至14℃,兩廣部分地區超過14℃。不同地區降幅差異很大,東北地區華北地區大部、西北大部、黃淮大部、江淮大部、江南南部及內蒙古、西藏自治區大部等地寒潮最大降溫幅度在20℃以上。其中,東北大部和內蒙古大部、新疆北部、西藏西北部、青海省西南部等地最大降溫幅度可達25℃至30℃,部分地區超過30℃;四川盆地云南省大部、海南省等地寒潮最大降溫幅度在15℃以下,全國其他地區一般在15℃至20℃之間。

分布特點

寒潮是全球冬半年最具殺傷力的天氣系統之一,不同時間、不同地域環境下特點不同。

時間分布

北半球,11月是寒潮發生次數最多的月份。據統計,寒潮多發生在秋末、冬季和初春時節。例如,近30年(1991年至2020年)中國平均每年發生寒潮5.4次,1991年以來,寒潮出現次數最多(11次)的是2021年,出現次數最少(2次)的是2017年。

空間分布

寒潮最高溫降強度主要集中在:西西伯利亞喀拉海中西伯利亞阿拉斯加州白令海地區。預計每年受寒潮影響人口最多的前10個國家是中國、印度、美國、俄羅斯巴基斯坦孟加拉國、巴西、墨西哥德國埃及

就區域平均氣溫和局地最低氣溫而言,寒潮在美國的影響比在歐洲的影響更嚴重、極端,根據對美國209個城市寒潮分布特點調查,平均每個城市每年出現4.4次寒潮期,兩天寒潮期占比45%,三天寒潮期占22%,四天寒潮期占12%。持續時間較長的寒潮各占<10%。從1960年代到2000年代,寒潮日數減少,并且在不同氣候區域分布均勻。再如,通過對177個寒潮事件研究,中美洲寒潮的氣候學特征,結果顯示75%的寒潮持續時間為2-6天,而東亞寒潮活動的周期為20天左右。

中國寒潮發生頻次整體上呈北多南少特征,最受寒潮“青睞”的地區包括東北地區、華北地區西部和北部、西北地區北部和中部、西藏自治區大部、內蒙古自治區等地,平均每年發生4次以上寒潮。其中,東北地區東部和北部、內蒙古大部、新疆北部部分地區一般有10次至15次,部分地區達15次以上。

寒潮路徑

源地

每一次寒潮天氣過程中冷空氣的來源、強度和路徑都有所差異。與寒潮相關的大規模環流對應于冷空氣從北極地區平流到北美,以及非常緯向和強烈的北大西洋急流,持續向其氣候位置以南移動。大西洋急流在歐洲南部和歐洲大陸以及不列顛群島的大部分地區產生破壞性的風暴和強降水,寒流之前北大西洋濤動(NAO)為負值,之后太平洋北美模式(PNA)為正值。據統計資料,95%的冷空氣都要經過西伯利亞地區中部(70°~90°E,43°~65°N)地區并在那里積累加強,這個地區就稱為寒潮關鍵區。

中國源地

國家氣象中心統計表明,影響中國的冷空氣的源地有三個:新地島以西洋面上,冷空氣經巴倫支海蘇聯歐洲地區進入中國。它出現次數最多,達到寒潮強度的也最多。

冷空氣大多數經喀拉海、太梅爾半島、前蘇聯地區進入中國。它出現次數雖少,但氣溫低,可達寒潮強度。

冰島以南洋面上冷空氣經前蘇聯歐洲南部或地中海黑海里海進入中國。它出現次數較多,但溫度不很低,一般達不到寒潮強度,但如果與其它源地的冷空氣匯合后也可達到寒潮強度。

美國源地

影響美國的冷空氣,同樣來自北極地區。冷空氣的源地就是北極渦旋中心之一,位于加拿大東北部的巴芬島

路徑

寒潮多產生于新地島和冰島附近,在西西伯利亞寒潮關鍵區累積加強,可通過多種路徑影響北半球,在中國可以影響到長江中下游平原及江南地區,有的甚至能抵達華南;在美國南下到五大洲周邊地區和美國東北部

中國路徑

入侵中國的寒潮主要路徑:

西伯利亞地區西部進入中國新疆,經河西走廊向東南推進。

從西伯利亞中部和蒙古進入中原地區后,經河套平原地區和華中地區南下。

從西伯利亞東部或蒙古東部進入中國東北地區,經華北地區南下。

東路冷空氣從河套平原下游南下,西路冷空氣從青海省東南下,兩股冷空氣常在黃土高原東側,黃河長江之間匯合,匯合時造成大范圍的雨雪天氣,接著兩股冷空氣合并南下,出現大風和明顯降溫。

美國路徑

北美洲的地形分為東中西三部分,西部地區是科迪勒拉山系及其落基山脈,東部地區是拉布拉多高原和阿巴拉契亞山脈,北美洲的中部地區是南至墨西哥灣,北至北冰洋沿岸的中央北美大平原,由于中央大平原的存在,使得地形對于冷空氣的阻擋較弱,形成了入侵美國寒潮主要路徑。巴芬島上空的冷渦中心南下到五大洲周邊地區和美國東北部,穿過地勢低平的美國中央大平原,從哈得遜灣到墨西哥灣,在南北向的密西西比河上空,寒流肆意流淌。

基本分類

按強度分類

一般采用受寒潮影響的某地在一定時段內日最低氣溫降溫幅度和日最低氣溫值兩個指標來具體劃分寒潮等級。寒潮劃分為三個等級:寒潮、強寒潮、超強寒潮。

寒潮

使某地的日最低氣溫24小時內降溫幅度≥8℃,或48小時內降溫幅度≥10℃,或72小時內降溫幅度≥12℃,而且使該地日最低氣溫≤4℃的冷空氣活動。

強寒潮

使某地的日最低氣溫24小時內降溫幅度≥10℃,或48小時內降溫幅度≥12℃,或72小時內降溫幅度≥14℃,而且使該地日最低氣溫≤2℃的冷空氣活動。

超強寒潮

使某地的日最低氣溫24小時內降溫幅度≥12℃,或48小時內降溫幅度≥14℃,或72小時內降溫幅度≥16℃,而且使該地日最低氣溫≤0℃的冷空氣活動。

按區域分類

按區域分布劃分為全國性標準和區域性標準兩種。中國氣象科學研究院的寒潮年鑒將冷空氣過程分為全國性寒潮、區域性寒潮、強冷空氣、一般冷空氣四級,中國南北方的分界線取北緯32度。

全國性寒潮

凡日平均氣溫的過程總降溫>10℃,負距平的絕對值>5℃的站點數,中國北方至少有32站(占北方站點數的三分之一),南方至少有13站(約占南方站點數的四分之一);或南北方達到上述影響強度的總站數超過40站,同時過程總降溫>7℃,負距平的絕對值>3℃的總站數超過90站(占南北方站點總數的60%),則作為“全國性寒潮”。

區域性寒潮

凡日平均氣溫的過程總降溫>10℃,負距平的絕對值>5℃的南北方站點數超過20站,同時過程總降溫>7℃,負距平的絕對值>3℃,南北方站點數超過40站的,則作為“區域性寒潮”。

按過程分類

寒潮按天氣過程分為短中期、中期兩類。寒潮的短中期天氣過程分為三大類:小槽發展型、低槽東移型、橫槽(轉豎)型;中期過程是寒潮爆發前的大的環流背景,包括倒“Ω”流型、極渦偏心型、大型槽脊東移型。其中,東亞倒Ω流型的建立主要是烏拉爾山和鄂霍次克海兩個地區有高壓脊向極區發展,并在北冰洋形成反氣旋打通而形成。

影響

積極影響

在寒潮過程中,寒潮攜帶大量冷空氣向熱帶傾瀉,使地面熱量進行大規模交換,最突出的天氣是降雪(雨)、大風和劇烈降溫,這非常有助于自然界的生態保持平衡,保持物種的繁茂;冬季適量的積雪覆蓋對于農作物越冬、增加土壤水分、凍死害蟲卵、減輕空氣污染等是有益的。

積雪,就像一條地毯鋪蓋在大地上,使地面溫度不致因冬季的嚴寒而降得太低。覆蓋在地面上的積雪很像棉花,雪花之間的孔隙度很高,正是鉆進積雪孔隙里的這層空氣,起到地面保溫作用;若冬季有積雪覆蓋,既能減少田間蒸發,保住土壌水分,又能在積雪融化時,增加土壌濕度,為小麥等農作物返青提供較好的條件;雪中含有很多氮化物,在融雪時,這些氮化物被融雪水帶到土壌中,合成硝酸錢等鹽類,成為農作物所需要的氮肥;雪蓋在土壌上起了保溫作用,這對鉆到地下過冬的害蟲暫時有利。但化雪的時候,要從土壌中吸收許多熱量,這時土壌會突然變得非常寒冷,溫度降低許多,害蟲往往會被凍死。

雪是環境凈化的“白衣衛士”,又是"天然凈化劑”。下雪時雪在其形成、飄落過程中,將大氣中漂浮的塵埃、煤屑、礦物質等,“捕捉”得一干二凈。所以,大雪過后,藍天如洗,空氣格外清新宜人。

大量事實和實踐證明,風是一種無污染的寶貴動力資源。舉世矚目的日本宮古島風能發電站,寒潮期的發電效率是平時的1.5倍。寒潮帶來的大風天氣,對于中國正在興起的風力發電帶來大量豐沛的風能資源。

消極影響

寒潮是一種大型天氣過程,往往引發多種嚴重的氣象災害。對農業、牧業、交通、電力、甚至人們的健康都有比較大的影響。寒潮天氣的影響廣泛,造成的災害也比較嚴重和多樣化,有些災害是寒潮天氣直接造成的結果,如風災、霜凍害、寒害、道路結冰和積雪等,有些是間接引發的,如低溫冷害、空氣質量下降等。寒潮導致的災害主要有大風、霜凍、雪災、雨凇、雪崩等。

寒潮大風是由寒潮天氣引起的大風天氣。寒潮大風涉及面較廣,中國北方地區的內蒙古、甘肅、寧夏、陜西北部、山西北部、河北、河南北部以及黑龍江、吉林和遼寧等地均是寒潮大風頻發的地區,淮河以南到中國南海中部海域也可以出現寒潮大風。寒潮大風主要是偏北大風,風力通常為5~6級,當冷空氣強盛或地面低壓強烈發展時,風力可達7~8級,瞬時風力會更大。寒潮大風對農業生產、漁業生產、航運和軍事活動等會造成很大影響,嚴重的可釀成災害,給國民經濟帶來巨大的損失。其中,風吹雪主要發生在中國北方,新疆、內蒙古自治區及東北等地,此類災害發生時,通常能見度較低,導致交通中斷,行人迷失方向,牧區草場被淹沒。

寒潮天氣的一個明顯特點是劇烈降溫,當氣溫下降到0℃(冰點)以下或較長時間持續在0℃以下,就會引發越冬作物的植株體結冰而喪失一切生理活動,造成植株枯萎或死亡,嚴重的低溫也能引起牲畜患病或凍死,造成嚴重的農牧業氣象災害,即寒潮凍害。凍害對農業威脅很大,如中國的冬小麥柑橘生產常因凍害而遭受巨大損失。寒潮凍害不僅取決于寒潮路徑和強度,而且與農作物種類和地理位置有密切關系。中國受凍害影響最大的是北方冬麥區,凍害發生最多的區域是北方農業農業區和長江中下游平原

寒潮可能帶來連續多日的暴風雪,從而引發災害。在牧區,“白災”會使牧草被雪深埋,導致牲畜凍餓或染病大量死亡,對畜牧業危害大。同時,還會致使蔬菜大棚垮塌,農作物受損,樹木、通信及輸電線路等被壓斷。積雪掩埋道路,嚴重影響公路、鐵路交通、航空和人們出行。暴風雪通常在強寒潮及西南氣流共同影響下形成,當24小時降雪量超10毫米,風速達18米/秒或以上,氣溫降至-5℃以下時就會出現。其導致的低能見度會使機場航班延誤、高速公路封閉,房屋受損。

雪崩是指由于積雪重力不平衡,導致大規模的滑塌,引起大量雪體崩塌的現象。雪崩能摧毀大片森林,掩埋房舍、交通線路、通信設施和車輛,甚至能堵截河流,導致臨時性的漲水。同時,它還能引起山體滑坡、山崩泥石流等可怕的災害。因此,雪崩被人們列為積雪山區的一種嚴重自然災害。

寒潮雨凇常于初冬或冬末初春季節,由寒潮降溫天氣產生的云中過冷卻液態降水遇物凍結成冰而成,即雨凇。冬春季我們經常可以看到電線、樹枝上被一層晶瑩的冰雪包裹或懸掛,這便是雨凇的常見形態。其與凍雨的物理機制和結果相同,但有一定區別,凍雨是現象,雨凇是結果。多數情況下,雨凇是災害性天氣現象,嚴重時可達幾厘米厚,可壓斷樹木等,造成供電、通訊中斷,妨礙交通,威脅飛行安全。中原地區雨凇多發地區是貴州省,其次是湖南省等省區,北方地區山東省等地較多。

寒潮會影響人類健康,可增加冠狀動脈粥樣硬化性心臟病和腦血管疾病的死亡率,可能引發呼吸道疾病增多,并提高心理健康問題的風險。冬季厚重衣物會限制身體活動,加之地面結冰、濕滑,老年群體發生跌倒和骨折的風險可能增加。

根據國家疾控局發布的《寒潮公眾健康防護指南》,寒潮期間,氣溫下降可導致人體血管收縮,呼吸頻率加快。寒冷天氣易造成淺表皮膚損害而形成凍瘡,加重關節炎、類風濕關節炎等患者的疼痛。易誘發氣道痙攣、呼吸系統免疫功能異常,引起慢性阻塞性肺病急性加重、支氣管哮喘急性發作、急性呼吸道感染等呼吸系統疾病。易引發心腦血管系統疾病,如心絞痛、心肌梗死心律失常、急性心力衰竭、短暫性腦供血不足、腦卒中等。同時還可能加重泌尿系統疾病和內分泌系統疾病,如慢性腎病糖尿病等。

監測與預報

監測

寒潮預報(cold wave forecast)是指關于冬半年寒冷空氣向南爆發和產生一定影響的預報。根據寒潮演變的過程,理論上可以將寒潮預報分為寒潮冷空氣堆積預報、寒潮爆發預報、寒潮強度預報和寒潮路徑預報。實際預報工作中,往往把這些預報綜合起來進行,形成對寒潮系統的預報。預報方法可分為天氣學預報方法和數值預報方法。

中國綜合氣象觀測,建成由近7萬個地面氣象站(含10930個國家地面氣象觀測站)、236個天氣雷達站、120個探空站、7顆在軌業務運行風云氣象衛星等組成的綜合氣象觀測系統,具備了多通道、高頻次、全天時立體觀測能力。

預報

寒潮區域各國大多制定了寒潮氣象災害預警信號。例如,印度制定了寒潮標準年度預警指數,共分四級應急響應:無風險(0)、低風險(0.0-0.25)、中風險(0.25-0.50)、高風險(0.50-075)、非常高(0.75-1)。

中國寒潮預警信號分四級,分別以藍色、黃色、橙色、紅色表示。

防護措施

生產防護

寒潮來臨前可以用一些物理方法來提高和保持農作物的溫度,防止莊稼遭受凍害熏煙法是目前廣為采用的方法。可以燃燒作物秸稈、雜草和防霜彈等,使地面籠罩一層煙幕,減少地面熱量散失,能使近地面氣溫提高1~2度;灌水法是比較經濟有效的方法,在水源充足的地區較為有效。灌溉能增加土壤的熱容量、熱導率,減少地面降溫幅度,增加近地面層空氣濕度,容易使空氣凝結成露水放出潛熱。若灌水的水溫高于當時氣溫,則可提髙溫度2~3度,適合防止小麥、油菜遭晚霜凍害;還可采用覆蓋法,用薄膜、雜草、農家肥等覆蓋或者采用避風障等,可減小地面輻射降溫,提高田間溫度,保護作物不受凍害。

環境防護

有關部門應嚴密監視可能引發暴風雪的天氣形勢,提前預報暴風雪的強度和影響范圍,并發布相關氣象災害預警信號,提醒各界提前防御。此外,雪災除了對牧區畜牧業有危害外,雪災對城市交通也能產生嚴重影響,因此在大雪降臨時,高速公路和城市市區應及時清除路面積雪。為了加速積雪融化,可以在路面撒播融雪劑。在寒潮暴風雪強烈發生時,應避免出行或停車避讓,交通部門必要時要關閉公路、鐵路和航運交通,防止發生交通事故。暴風雪即將來臨時應對溫室、大棚和畜舍等農業設施進行加固。防止被暴雪壓垮或被大風吹倒。

健康防護

面對不同寒潮預警信號等級,人們做好防護措施。按照《寒潮預警信號及防御指南》規定,寒潮預警信號分藍色、黃色、橙色、紅色四級。

針對藍色、黃色氣象災害預警信號,指南明確通用的防護建議有做好房屋保暖檢查及保暖用品儲備;關注病原體感染特別是經呼吸道傳播的病原體感染,及時接種新型冠狀病毒疫苗;室內保持適宜的溫度和濕度,適時通風換氣;使用取暖設備時,避免發生燙傷小兒一氧化碳中毒等意外事故;出入溫暖的室內時,注意溫度的緩沖不宜忽冷忽熱;外出時避免意外傷害及事故發生;避免進行劇烈的戶外體力活動等。

針對橙色、紅色預警信號,指南明確這兩種信號下均不宜長時間戶外逗留,要加強頭部和胸腹部的保暖。

若出現寒顫等失溫癥狀,及時測量體溫,若出現體溫低于35℃、虛脫、記憶喪失、言語不清等癥狀,應立即就醫。若無法就醫,宜進入溫暖的場所或躲避在防風擋雨的地方,減少熱量散失。若衣物潮濕,需及時換上干燥衣物,溫暖身體的核心區域,補充熱飲(避免酒精及咖啡飲品)。

代表事件

《明史·五行志》留下記載:“景泰四年(1453年)十一月戊辰至次年暮春,山東省河南省浙江省、直隸大雪深數尺;淮東海水結冰四十余里。”

1493年9月,淮河普降大雪,直到第二年的2月才停止,整整下了5個月。1614年到1634年間頻繁發生的寒潮及干旱被認為是明朝覆滅的誘因之一,嚴寒使得作物持續歉收,進而引發民間起義;1400年到19世紀末,也就是歷史上的明清時期,是距今最近的一次小冰期,因此留下了強寒潮的記載。在這期間,中國南方一些河流湖泊留下了結冰的記錄,太湖、漢水、淮河4次凍結,洞庭湖結冰3次,鄱陽湖也曾結冰。江西省一處經營千年的柑橘園,竟在1654年的寒冬凍毀。

1683-1684年的大霜凍,是英格蘭歷史上最嚴重的霜凍。寒潮導致整個泰晤士河結冰至1英尺(0.30米)深,由于大霜凍,泰晤士河霜凍博覽會得以舉辦。

1708–1709年,是歐洲過去500年以來最冷的冬季。歷史記載,1709年1月5日倫敦附近最低氣溫為-12°C,這是自1697年以來測量到的最低溫度,法國隨寒潮后發生的饑荒到1710年底已造成60萬人死亡。

1812年11月,寒潮的到來使得俄羅斯氣溫迅速降至0℃以下,把俄國變成了冰天雪地,法國拿破侖·波拿巴的士兵缺乏補給、凍得瑟瑟發抖。拿破侖不得不在第一場大雪后便下令全線撤退。這也是法蘭西第一帝國衰亡的開端。

1936年北美寒潮,是北美有記錄以來最強烈的寒潮之一,也是20世紀30年代唯一一次嚴重影響美國第100度子午線以東的寒潮。美國中西部加拿大大草原受到的影響最為嚴重。大平原有記錄以來最冷的冬天,蒙大拿州馬耳他的低溫連續四天降至-46°C以下,北達科他州帕歇爾的氣溫達到-51°C創歷史紀錄。

自從1954年12月22日開始,寒潮緩慢影響長江中下游平原,持續降水10天以上,氣溫一路走低。1955年1月上旬,冷空氣一次次南下,合肥市最低氣溫達到-20.6℃(1月6日),南京市同日為-14℃。1月10日,就連海口市的最低氣溫也達到2.8℃。

1975年7月,本世紀最強烈的寒潮之一席卷了南美洲整個大陸,甚至穿越了赤道的亞馬遜森林。7月16日,阿根廷巴拉圭和巴西南部連續大雪,在庫里提巴,降雪持續了大約6個小時。在巴拉那州,咖啡作物因寒潮受災嚴重,一些城市的記錄為-10°C,是有記錄以來的最低氣溫之一。

1983年4月27至28日的寒潮,使長江以南的7個省市下了冰雹,其中僅湖南省就有68個縣市發生暴雹天氣,冰雹最大直徑60毫米,打壞秧苗30多萬畝,毀壞作物135萬畝。同年12月21到28日春城昆明連續下了近30個小時的大雪,積雪達36厘米,破500年來的記錄,大雪使西南鐵路中斷2天。北方牧區更是常遇風雪天氣而釀成“白毛風”,造成牲畜大量死亡。

1991年的寒潮則足以稱為“超級”。菲律賓皮納圖博火山大爆發帶來的大量火山灰削弱了太陽輻射,積聚的冷空氣導致罕見的強寒潮暴發。當年12月27日,上海市下了一整天大雪,并且風力達到6級到8級,出現了地面吹雪。當天南京市杭州市等地均為大雪、暴雪,氣溫直線下降。12月28日,上海雪過天晴,陽光明媚,然而白天最高氣溫僅有-2.2℃,最低為-6.6℃。12月29日早晨,上海出現了-8℃的極端最低氣溫。

2008年,一次中等強度的拉尼娜事件,讓中原地區發生一場罕見的大范圍雨雪冰凍災害,以積雪2008年中國雪災為主,持續時間長、影響范圍甚廣,北至新疆、南至云南省的20多個省區市先后受到影響。積雪導致農作物受損、房屋倒塌,道路積雪嚴重影響交通運輸,受災人口超1億。

2021年11月,在“雙峰”拉尼娜事件的影響下,一次綜合強度位居歷史同期第五的強寒潮事件席卷中國大部地區,全國多地一夜入冬。

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