今年7月,西太平洋副熱帶高壓在江南華南上空盤踞,副高內部下沉氣流盛行,臺風的發展需要氣流往上跑,熱帶海洋空有一池子能量,卻被頭頂的副熱帶高壓(鍋)壓制,臺風難以成型,也造成了臺風在7月首次開天窗的局面。
7月份雖然沒有臺風來,但強風雨天氣卻沒有缺席。7月22日,河南、山東遭遇強降雨天氣,很多地方單日雨量達到暴雨或大暴雨量級,個別站點單日雨量甚至大到破紀錄!降雨豪橫,大風也沒閑著,山東半島沿海、黃海一帶還出現了6級以上的大風天氣。借著風勢,山東半島一些地方的朋友也體驗了到了360°立體環繞式下雨的感覺……
這種風雨交加的天氣,的確很容易讓人聯想到臺風過境時的場景。但那次黃淮強降雨的幕后推手不是臺風,而是一個常常被人和臺風弄混的天氣系統——溫帶氣旋。
人們常常把臺風和溫帶氣旋弄混,主要還是因為它們的形態像,而且都會帶來風雨天氣。臺風別名熱帶氣旋,與溫帶氣旋僅一字之差,兩者都是氣旋,都是低壓中心,逆時針旋轉。氣流從四面八方向中心匯聚、上升,就會成云致雨。從溫帶氣旋的流場圖上來看,氣流旋轉匯聚的樣子的確是和臺風有些相似。
但如果擺出云圖,還是能夠區分兩者的——
溫帶氣旋雖然也是也是逆時針旋轉的云系,有時也有風眼,但它們經常會拖著一條長長的尾巴,看起來像一個逗號,而典型的臺風云系看起來則是通體渾圓,像個句號。
2020年7月24日云圖,溫帶氣旋
2006年0608號臺風“桑美”云圖
云系的差異是因為溫帶氣旋和臺風的形成過程完全不同。
兩者的本質差別就像下面兩張圖——都是氣流旋轉匯聚,溫帶氣旋靠冷暖空氣打配合。
而熱帶氣旋則是暖空氣的個人秀。
先來說熱帶氣旋。夏季海洋被輻射加熱后貯存了大量能量,當大氣出現擾動,空氣受熱上升,再加上地轉偏向力的作用,氣流就會逐漸旋轉著向中心匯聚,形成中心氣壓極低的氣旋結構。
而溫帶氣旋則是在冷暖空氣配合下被搓出來的。當冷暖空氣相遇的界面上出現波動后,冷空氣向暖空氣靠近,暖空氣也在向冷空氣靠近,靠近的過程中氣流旋轉起來,最終形成氣旋。溫帶氣旋云系中拖著的長長的“尾巴”,其實就是冷鋒云系。
溫帶氣旋和熱帶氣旋之間也并不是毫無關系,溫帶氣旋的生成途徑之一就是靠熱帶氣旋“變性”,臺風北上后如果與西風槽輸送來的冷空氣結合,干冷空氣侵入,中心逐漸冷化,就可能轉變為溫帶氣旋。
2016年臺風“獅子山”北上后變性成為溫帶氣旋
人們對于溫帶氣旋的關注度顯然不如臺風,但其實溫帶氣旋比臺風勤快多了。每年登陸我國的臺風個數大約為6~7個,而且主要集中在夏秋季節,但溫帶氣旋一年四季都可能出現,每年生成個數可達幾十個。
根據溫帶氣旋形成和活動的主要地理區域不同,我國的溫帶氣旋主要分為蒙古氣旋、黃淮氣旋、江淮氣旋、東海氣旋幾類,其中江淮氣旋出現頻率最高,特別在夏季,其占比超過50%;其次是黃淮氣旋和東海氣旋,東海氣旋在冬春季節更常見,黃淮氣旋則是夏秋季節略勝一籌,蒙古氣旋出現頻率最低。
雖然每年生成溫帶氣旋的個數不少,但每個溫帶氣旋強度不同,脾氣也相差很大。大部分溫帶氣旋的一生都極為平淡,不會帶來太強的風雨,也自然不會被人們記住。但仍有一些“暴脾氣”的溫帶氣旋會制造出惡劣天氣,影響人們的生活。
臺風所帶來的狂風暴雨大多以臺風本身為中心,向四周輻射狀分布,但溫帶氣旋是大范圍冷暖空氣的對撞形成,它所帶來的高影響天氣大多在冷暖空氣交匯的鋒面區域上。由于溫帶氣旋全年都可能出現,除了常規的風雨天氣外,氣旋過境時還可能出現沙塵、強對流、暴風雪等惡劣天氣。當溫帶氣旋從陸地進入海洋后,由于摩擦力小,在大氣環流形勢合適的情況下,中心氣壓可能會迅速降低,成為“爆發性氣旋”,這種暴脾氣的氣旋會帶來極為猛烈的大風,威脅海上的船只安全。
如果說臺風是氣旋家族中囂張跋扈博人眼球的活躍分子,溫帶氣旋就更像沉穩低調悶聲干大事的穩重大哥,它們不像臺風一樣有自己的專屬姓名,但仍然是會給我國帶來大范圍天氣變化的重要天氣系統之一。
筆者:陳山,中國氣象局氣象分析師,氣象工程師。