比台风更难熬的“冬季风暴”因何频发

　　专挑最冷时刻到来，伴随创纪录的大风、雨雪和低温

　　比台风更难熬的“冬季风暴”因何频发

　　今年，在经历了摩羯、贝碧嘉、普拉桑等一连串猛烈秋台风之后，近期又有多个冬季风暴活动频繁，给途经区域带来严重影响。

　　产生于温带洋面的冬季风暴大多在海上生成并消散，仅偶尔影响沿海地区，世界气象组织(WMO)甚至还未形成给这些温带气旋命名的标准和惯例。但随着全球变暖，在“极地放大”效应的影响下，中纬度天气变化也更趋于极端。冬季风暴的频繁影响，或许是大自然给人类敲响的又一记警钟。

　　■魏科

　　12月7日凌晨，英国南部和西部300多万名居民的手机同时响起了长达10秒的刺耳警报声，这是英国气象局最高级别的红色天气预警，因为即将来临的超强冬季风暴“达拉赫”将带来大风、暴雨和降雪。政府呼吁公众尽量待在室内，备好手电筒、备用电池和充电宝，以应对停电等突发状况。

　　在此三周前，一架飞往温哥华的民航班机在降落过程中遭遇“炸弹气旋”，当时气旋中心风速已达14级，堪比强台风。飞机因此出现严重颠簸，所幸有惊无险，在机组人员沉着冷静的专业应对下，航班最终平安落地。

　　而这一“炸弹气旋”把北美西北部搅得天翻地覆：美国西北部超过50万户断电，风暴还造成2人死亡；加拿大不列颠哥伦比亚省超过27.2万户用户电力中断，沿海地区树木倒塌、道路阻塞，温哥华岛的主要公路关闭，渡轮公司取消多数渡轮服务。

　　今年，人们在秋季经历了接连不断的强台风，甚至12月还有4个台风在太平洋上“共舞”，如今强烈的冬季风暴又接踵而至。作为中纬度地区的一种极端天气过程，它们发展速度快、强度高，一旦经过人口稠密、经济发达地区，往往会造成严重灾害。随着全球变暖，中纬度天气更加极端化，冬季风暴的影响也将逐渐扩大。

　　冬季风暴

　　自然界“冰与火之歌”

　　冬季风暴和炸弹气旋都属于温带气旋。温带气旋是中纬度地区形成的一类低压涡旋中心，通常伴有强风、暴雨和洪水，甚至暴风雪，在沿海地区还会引发风暴潮。这种气旋一般“常年在线”，各个季节都会出现，但在冬季会出现得更强、更频繁。

　　与热带气旋(即台风和飓风)不同，温带气旋一般形成于冷暖空气剧烈交汇的地区，而且冷暖空气越强，温带气旋越强大，堪称是自然界的“冰与火之歌”。当经过海洋时，海洋上充足的水汽供应会给气旋发展提供大量“燃料”，温带气旋时常会在此时爆发性增强，也因此被称作“爆发性气旋”“炸弹气旋”“天气炸弹”或“气象炸弹”。

　　由此可见，炸弹气旋和炸弹一点关系都没有，也不是传说中的气象武器，而是一种自然现象。日本则把“炸弹气旋”翻译为“爆弹低气压”，每年约有20个这样的“爆弹低气压”影响日本。例如，2014年12月29日发展起来的低压中心最低达到949.8百帕，这一强度达到大多数强台风的等级，暴风雪导致日本各机场几乎完全瘫痪，让准备岁末出行的人败兴而归。

　　“炸弹气旋”一词最早由麻省理工学院科学家桑德斯和加库姆于1980年提出，他们在当年的《每月天气评论》上发表文章，首次提出了炸弹气旋的标准，即中纬度地区气旋系统中心气压在24小时降低24百帕。今年11月19日至21日影响北美西北部的中纬度气旋系统在短短24—36小时内，气压降低了约60百帕，远远超过炸弹气旋的标准。从后来的灾害情况看，这也是该地区所遭遇的最强气旋发展事件之一。

　　从全球来看，冬季风暴在中高纬度地区都有可能出现，北半球平均每年会出现约45个强温带气旋，南半球约出现26个。不过，炸弹气旋的形成主要集中在大洋上，这是因为温带气旋一般自西向东移动，来到海洋上后，所受摩擦减少，并得到大量水汽补充，故而常常会在大陆沿岸或附近洋面上迅速增强。炸弹气旋主要影响沿海国家，比如北美、西欧、日本等地。

　　气候变暖

　　中纬极端天气加剧

　　在气象学家看来，炸弹气旋是进行理论分析的完美模型，它集合了形成中纬度天气系统的三个主要元素：

　　第一，来自低纬度和热带地区的强水汽输送。

　　第二，中纬度地区强烈的温度对比。气旋南部、东部是来自低纬度的强暖湿气团，而气旋北部、西部则是来自高纬度和极区的强冷空气，这种温度对比越强，发展起来的气旋系统越强烈。

　　第三，中高层大气的强大低压槽，多数情形下还有切断低压发展。

　　可能在公众看来，冬季风暴和夏秋季台风只是出现的时节不同，但从气象学的专业角度看，两者在动力学过程和形成机理上有着明显差别——温带气旋系统发展主要是源自中纬度的强烈温度对比(斜压性)，而飓风和台风靠的是热带海洋水汽潜热释放为其源源不断补充能量，因此热带气旋往北移动登陆后会迅速减弱，而温带气旋一般入海后则迅速增强。

　　对身处风暴中的地区而言，炸弹气旋会比飓风更难熬一些，因为它专挑冬季最冷时刻到来，并伴有暴风雪和严寒天气，常会出现创纪录大风、雨雪和低温天气，甚至进一步引起海水倒灌、树木房屋倒塌、停水停电、航班延误等，引发区域紧急状态。

　　根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的数据，2023年初，北大西洋区域出现了20个达到飓风强度的强风事件，其中14个都属于炸弹气旋过程。

　　事实上，日益加剧的全球变暖让中纬度地区的天气更加极端化，可能使炸弹气旋更为频繁出现。

　　2021年发表在《科学》杂志上的一项研究显示，随着全球变暖导致“极地放大”现象，极区的增暖幅度达到全球平均的3倍以上，这使得极地涡旋减弱并向低纬度地区延伸。这意味着极地涡旋变得更加不稳定，更容易与中纬度大气发生冷暖空气交换——一方面，暖空气可以延伸至极区，导致极端暖过程；另一方面，冷空气可以延伸到北美和亚洲更低纬度区域，出现极端冷过程。

　　从气象云图上看，炸弹气旋的螺旋状云带空间尺度一般在数千公里，与飓风的空间尺度不相上下，甚至更大一些。当这样的系统发展起来，蔓延数千公里，即使像加拿大、美国这样幅员辽阔的国家，也会有一半的国土与人口受到影响。北美地区在遭受一次炸弹气旋之后，很多地区的积雪量甚至可能超过1.5米。

　　就以今年11月19日影响北美西北部的炸弹气旋为例，气旋中心最低气压低至约940百帕，堪比四级飓风，几乎与本年度导致234人死亡、经济损失超过892亿美元的飓风海伦妮相当(最强盛时中心气压降低到938百帕)，而今年肆虐上海的强台风贝碧嘉是1949年以来登陆上海的最强台风，其中心最低气压也有955百帕。

　　影响渐强

　　有待国际统一命名

　　由于大多数炸弹气旋主要发生在海上，影响有限，除了业内人士，其发展消亡过程不会引起公众注意。但当它们光顾沿海地区，如北美东西海岸、西欧和东亚等人口众多、经济繁荣地区时，所引发的灾难性天气过程就会特别引人关注。

　　其实，迄今为止，WMO一直未给温带气旋建立统一的命名系统，它们往往被简单地以发生的时间或地点来标识，比如“2012年的东北风暴”或“欧洲中部气旋”。

　　随着气象科学发展和公众对极端天气事件关注度的提高，为温带气旋建立一个统一的命名系统变得日益重要。命名系统可帮助人们更快识别并响应即将到来的风暴，减少因混淆不同风暴而产生的误解和恐慌。

　　温带气旋的命名规则与热带气旋有所不同。由于温带气旋的形成和消散速度通常比较快，且影响范围广泛，因此它们的命名更多依赖于实际影响而非路径预测。英国气象局自2015年开始尝试对温带气旋进行命名，采用男女名字交替的方式，并按照字母顺序排列。

　　2015年，英国气象局将第一个温带气旋命名为“阿比盖尔”，这是个常见的女性名字。不过，“她”一点都不温柔，最强风速达每小时135公里，风力13级，达到台风等级。很多学校被迫关闭，强风和降雨使得英国多达2万户家庭停电，并导致道路封闭和交通中断，所幸没有人员死亡记录。

　　目前，欧洲已有法国、西班牙、丹麦、比利时等多个国家对影响本地区的气旋进行命名。从2012年开始，美国私人气象服务公司“天气频道”(TWC)冬季风暴命名系统正式运行，尽管还没有被美国国家气象局和其他一些气象机构采用，但逐渐被公众接受。

　　过去10年间，欧洲平均每年有8个被命名的气旋，最多为12个(2023年冬季)、最少为4个(2022年冬季)。而北美地区冬季风暴平均每年超过22个。

　　(作者为中国科学院大气物理研究所研究员)

　　来源：文汇报