伊冯娜卡特菲德大尺度:2008年中国冰雪灾害的原因分析

　一、雪雨冰冻造成的灾害 

　　2008年1月10日以来，中国南方大部分地区和西北地区东部出现了罕见的雨雪、冰冻天气。据民政部门统计，大雪已造成安徽、江西、河南、湖南、贵州等14个省（区、市）7786.2万人受灾，因灾死亡60多人，因灾直接经济损失220.9亿元。造成中国交通网络大面积瘫痪：国内电网多条输电线路、京广铁路等多条大动脉瘫痪；6500多个航班出现延误、备降、返航甚至取消飞行。截止到2月4日，此次，我国南方冰雪灾害多为50年一遇。其中，贵州全省有53个县（市）雨雪冰冻持续天数突破历史记录，中东部大部分地方所遭遇雨雪冰冻灾害为50年至80年一遇；四川超过50年一遇；陕西超过70年一遇；而甘肃、青海则超过了百年一遇。这次罕见的低温雨雪冰冻灾害主要有四次天气过程，发生的时间段分别为1月10日至16日、18日至22日、25日至29日和31日至2月2日。这次低温雨雪冰冻天气持续时间长，长江中下游及贵州雨雪日数为1954／55年以来历史同期最大值；冰冻日数为历史同期次大值。其中湖南、湖北省雨雪冰冻天气是1954年以来持续时间最长、影响程度最严重，江淮等地出现了30-90厘米的积雪。贵州、湖南的电线结冰直径达到30-60毫米。总体上看，这次气象灾害具有范围广、强度大、持续时间长、灾害影响严重等特点。这是新中国成立以来罕见的一场雪灾。在全球变暖的大背景下，为什么我国还会发生如此大规模的降雪和低温天气？ 

　　二、雪雨凝冻成灾的原因 

　　1、拉尼娜现象造成我国南方大范围长时间低温雨雪灾害。由于拉尼娜现象的影响，全球大气运动紊乱。自2007年8月起，赤道附近东太平洋海温进入拉尼娜状态后迅速发展，至今年1月，已连续6个月海表温度较常年同期偏低0.5℃以上。而西太平洋海水温度异常升高，大气环流特别旺盛，太平洋上空充足的水汽源源不断地输入西部我国大陆上空，给这次雨雪冰冻天气创造了充足的降水条件。如图1。也由于这种特别旺盛的大气环流，使得西太平洋的暖湿气流与冬季南下的寒冷气流势力相当，形成冷锋并比较长的时间停留在长江以南地区。分析表明，这次拉尼娜事件是1951年以来发展最为迅速的一次，也是前6个月累计强度最强的一次。入冬以来，中国出现的降水异常分布特征和历史上较强拉尼娜事件发生后的冬季气候特征非常相似。这种情况表明，当前的拉尼娜事件是影响中国东部大范围持续低温雨雪冰冻灾害的重要原因之一，也是造成这次大范围低温雨雪冰冻灾害的主要原因。在我国今年遭遇罕见的强降雪的同时，整个欧洲却经历了一个异常的暖冬。这与欧亚大陆中高纬度的强西风带有关。这种强风通常在西伯利亚高压下向南转移，由于西伯利亚东部上空出现寒极，今年强冷风出现在远东，导致中国上空出现强冷北风，这是非常特殊的一种现象。通常出现这种情况时，天气既干又冷。在拉尼娜现象影响下，来自中国东南部附近海面热带暖湿气流的南风与中国中东部高空南下的冷空气相遇，导致大量降雪。因此，极端气候是这两种通常不相关的现象同时发生的结果。 

　　2、昆明准静止锋加重了贵州的雪凝灾害。在这次雨雪冰冻灾害中，贵州的凝冻尤为严重。贵州凝冻天气的形成除了受拉尼娜现象影响外，昆明准静止锋是影响其凝冻天气的又一主要原因。昆明准静止锋，是在云贵高原东北部特殊地形及一定的天气系统影响下形成的。它是一种气候锋，具有常定位置，对云贵地区的天气、气候有显著影响。冬季侵袭西南地区的冷空气，绝大多数源于北冰洋、巴伦支海和喀拉湖，小部分来自冰岛以南的洋面。这类深厚的冷空气一般先在西伯利亚北部和蒙古国积聚，使大陆冷高压加强。当西风带较强的波动向东推进时，常使低层大陆高压破裂，导致冷空气爆发南下。因受青藏高原大地形的阻挡，便沿高原绕流，经河西走廓，翻过秦岭，进入四川盆地南下，然后沿大凉山东侧上爬至云南高原东北部和贵州高原。由于受云贵高原上一系列山脉的层层阻挡，冷空气就渐渐地静止下来，即由冷锋转变为准静止锋，这就是著名的昆明准静止锋。锋面坡度很小，一般在1／250以下，如图2。昆明准静止锋的位置，约有85％以上是在昆明与贵阳之间，如图3。锋面两侧的气温、日照、风、相对湿度等气象要素都存在着明显的不连续，天气特点也迥然不同。处于锋面西南侧的云南大部分地区因受单一暖气流控制，碧空万里，阳光灿烂，气温较高，冬无严寒；锋下的四川凉山州东北部、云南东北部和贵州大部分地区因位于冷空气一侧，风向偏北，气温低。由于贵州地形复杂，加之这次冷气流特别强大，故贵州的凝冻灾害天气特别严重。 

3、西南暖湿气流的影响加重了我国南方雪灾。进入冬半年后，行星风带南移，副热带高压中心南移至北纬15°～20°左右，西风带也随之南移。由于受青藏高原的阻挡，西风分成南北两支。北支西风气流经我国西北、华北、东北、华东等地流向太平洋；南支西风气流沿高原南缘东流，即从阿拉伯半岛、伊朗、巴基斯坦、印度半岛北部等地的热带沙漠、内陆地区平流到云南。由于托罗斯山脉、高加索山脉、伊朗高原自西向东构成了从欧洲和中亚过来的冷空气的有力屏障，因而南支气流秉性十分干暖，沿锋面虽有一定的抬升作用，但不能形成明显的云系和降水。锋下冷空气南下过程中，沿途增加了不少水汽，进入云贵高原以后，又沿坡上滑逐渐冷却和湍流混合作用，可呈现以中、低云为主的云系结构。在这种气流影响下，西南的暖湿气流与北下的寒冷气流在云贵高原、甚至长江中下游地区上空交汇形成冷锋，加重了我国南方雪灾。 

　　4、大气垂直结构分析。这次雪凝灾害还有一个特点，就是大气在垂直方向上是比较稳定的。如图4是锋面结构。当高空的冰晶降落到锋面以上的位置时，由于温度稍高而形成雨滴。雨滴再往下降落到锋面以下，遇寒冷空气时形成过冷却水。在适当的时候，这种过冷却水冻结成冻雨。这种低于0°C的过冷却水滴，在碰到树枝、电线、枯草或其他地上物，就会在这些物体上冻结成外表光滑、晶莹透明的一层冰壳，有时边冻边淌，象一条条冰柱。这种冰层在气象学上又称为“雨凇”。冻雨多发生在冬季和早春时期。我国出现冻雨较多的地区是贵州省，其次是湖南、江西、湖北、河南、安徽、江苏及山东、河北、陕西、甘肃、辽宁南部等地。其中山区比平原多，高山最多。冻雨是一种灾害性天气。它在地物上冻结并积累后能压断电线和电话线，严重的冻雨会压塌房屋，压断树木、竹子，还会冻死农作物和蔬菜。由于地面冻结，对交通造成很大影响。如果飞机在有过冷却水滴的云中飞行会使机翼、螺旋桨积冰而造成失事。这次南方大面积地区尤其贵州冻雨持续的时间较长，是与大气在垂直方向上的稳定结构即通常我们所说的大气的逆温现象有直接关系。