两股东路冷空气带来截然不同的空气和降温

tom.hp · 发表于 2013-1-28 20:34

最近讨论最为热烈的气象话题就是我国中东部雾霾导致的重度污染。的确，不断上升的PM2.5污染指数很是令人心慌，比如最近几天武汉和北京污染指数又大踏步升高，让很多人都不敢出门，大家的正常生活都在逐步受到影响。

不过对于上海来说，很多人倒是觉得奇怪。25日和27日都是受到东路冷空气影响，路径、强度都相仿，但是为什么前一股冷空气对空气的改善没有半点作用，而后者却一来就把雾霾天一扫而空呢？这到底是神马原因呢？

首先说一下雾霾成因：

秋冬季冷高压主体控制的地区，晴朗少云，风力微弱，地面辐射降温明显，容易在大气层低层形成逆温层，大气流动性差，污染物不容易扩散。汽车尾气、工业排放等这些污染物逐渐累积，加上水汽凝结，部分污染物颗粒被裹在微小水滴中，更不容易扩散，这就是雾霾的形成。

所以分析雾霾天气需要在近地面的大气层中进行。

先上两幅25日和27日上海地区的风力风向图，大家可以很明显发现，25日主要是偏西风，27日则是东北风。好了，就是这2个不同之处，使得这两天的空气呈现天壤之别。

西北风控制下，风是从内陆吹过来，上海处于大陆下风向。由于之前内陆的空气已经污染严重，所以即使吹过来，也是污染物为主，很难扩散；

反之，东北风是从海上吹过来的，上海处于海面的下风向，大陆的上风向。由于海面本来风力就比内陆大，空气容易被稀释，所以从海面上吹过来的空气污染物较少，空气比较清新，上海是其第一个受益点，所以空气自然就转好了。

tom.hp · 发表于 2013-1-28 20:37

接下去深入分析一下，为什么两股非常类似的东路冷空气带来的风向会有这么大的差异？

上几张地面、850hPa和925hPa层面的实况图，这个问题就变得容易的多。冷高压和冷涡位置不同决定了地面和近地面风向，27日的冷空气路径更加偏东一些，冷流基本从海上过来；而前者25日的冷空气路径略微偏西，冷流有一部分经大陆南下。就是这些区别，导致了空气质量明显的差异性。同样，也就是这些差别，导致了南方地区的不同的降温效果。

首先还是来看上海，虽然低空层面显示27日的冷空气南压更多一些，但25日的冷空气对上海的影响程度比27日却要厉害一些，25日宝山国家站最低气温是-2.4度，而今天是-0.7度；而对华南地区正好相反，今天才出现了下旬的最低值。

这是由于25日的冷空气有一部分经陆地南下，这样上海受到的是直接从内陆来的干冷空气，影响强度当然比27日从海上来的要猛烈一些。因为对于北方来说，海温再低，肯定高于陆地温度，所以对偏北地区的影响而言，海水是一个暖区，海陆热力差占了绝大部分的作用。

而正因为25日的冷空气部分从内陆南下，南岭在这时就起到了隔绝热辐射的保温作用，所以25-26日华南地区气温并没有出现很大的回落。而是到了27日，干冷空气从海上南下，正好就绕过了南岭-武夷山的屏障，华南的气温才会有比较明显的回落。所以华南地区会经常发布“东北寒冷季风”等之类的词。2010年3月10日，也是一股非常偏东的寒潮，把华南大部分地区的气温带入当年最低值，同样也是这个道理。

因此这次两股东路冷空气，乍一看平淡无奇，但可以折射出不同区域不同的气候特点。

tom.hp · 发表于 2013-1-28 21:17

最后留一个问题，为什么武汉和北京这几天又“黑”掉了？北京今天污染指数直逼500了。。。

回复请设置隐藏，时间截止为1月31日晚上20点。

将臣 · 发表于 2013-1-28 22:54

随着冷高出海，后部偏南气流流向大陆，所以近地层逆温，而北京更受槽后低层脊位影响（将转全层），逆温层更厚。

本来单纯人类活动逆温一下也没啥，但是我国已经成为世界垃圾工场，所以垃圾逆温层中宣示FB的代价。

将臣 · 发表于 2013-1-29 08:54

等解密时间到了，大家就可以看到我上面的发言。

今早，老潘引用他老婆的微博：

新浪微博@张欣：

伦敦50年代也污染，那时候战后大发展，在伦敦建了几家发电厂（现在的泰德美术馆是一个），每家都烧煤。一次雾霾笼罩，市里连公交车都停了，不让人外出，但门窗不好，污染入户，还是死了4千多人。英政府立法治理，很快雾霾就没了。

大家在看《全球同此冷热》时，就可以看到这个片段。

清新 · 发表于 2013-1-29 12:57

4# 将臣

可以看看吗？

tom.hp · 发表于 2013-1-31 20:16

时间到，解除隐藏，老将的回复真是全面和独到。

PS：可惜，只有一个人回答，难道这道题很难乎？

冷高出海，冷高后部控制，最容易出现逆温，这点应该很容易回答。

至于后面一部分，我特意给了27日的925和850hPa低空形势图，温度和位势场都是弱脊位，所以对于逆温层是正反馈效应，结果就是巨大逆温层+近地面大气接近静止。

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[理论研究] 两股东路冷空气带来截然不同的空气和降温

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