气象分析 | 拉尼娜背景下2020/2021年漠河冬季气候概况

文/图 吴树森

拉尼娜现象是与厄尔尼诺相反的一种气候现象，是指赤道中、东太平洋海表温度异常，出现大范围偏冷、且强度和持续时间达到一定条件的冷水现象。对中国来说，增加了冷冬出现的概率。1950年以来，全球共发生了16次拉尼娜事件，从2020年8月开始，再次发生拉尼娜事件，2020年11月达到峰值，于2021年3月结束。

按照国家气候中心统计标准，冷冬、暖冬的定性需要考量前一年12月到后一年2月连续3个月的平均气温，从而判定整个冬季是否为暖冬或冷冬。2021年3月3日，国家气候中心官宣， 2020/2021年冬季（2020年12月1日～2021年2月28日）为暖冬，全国平均气温-2.5℃，较常年同期（-3.3℃）偏高0.8℃，是1961年以来历史同期第八高。而以寒冷著称的中国“北极”漠河，却经历了本世纪以来最寒冷的一个冬季，度过了一个与全国不一样冬天。

01. 2020/2021年冬季大气环流形势

2020年12月～2021年2月大气环流的主要特征是：北半球极涡呈偶极分布，极涡中心分别位于加拿大北部的伊丽莎白女王群岛附近及鄂霍次克海附近的俄罗斯远东地区，其中；12月鄂霍次克海附近的极涡较强（见图1a），1月极涡整体较常年同期偏强（见图1b），2月从极涡分裂出一个低涡位于中西伯利亚上空（见图1c）。

图1 2020年12月-2021年2月北半球500hPa平均位势高度场，（a）为12月，（b）为1月，（c）为2月

极涡是我国冬季寒冷和出现寒潮的“罪魁祸首”和“幕后黑手”。冬季，原本在北极上空盘旋的极地涡旋挟裹着大量的冷气团南下，影响到了我国东北及中东部。寒潮天气都是跟“极涡”的“出圈”有关，特别是今年1月末出现的“全能型”冷空气成为全国型寒潮过程。

2020年12月，亚洲中高纬呈西高东低形势，环流经向度较大，东亚大槽较常年明显偏强偏深，影响我国的冷空气势力显著偏强。我国北方大部地区为负距平控制，低槽宽广深厚，利于冷空气南下。

2021年1月，乌拉尔山附近有高压脊发展，东亚大槽较常年同期偏西偏强，亚洲中高纬环流经向度较大，我国东北部为槽区控制，受此影响，北方地区冷空气活动频繁，气温较常年同期明显偏低。

2021年2月，位于西伯利亚北部极涡强度较常年明显偏弱，但中旬位于喀拉海的低涡逐渐东移并分裂出切断低压位于大兴安岭西北部，中心也为负距平，高空槽随着低压系统不断东移，给我国北方地区带来一次中等强度的冷空气过程。

02. 2020/2021漠河冬季气温概况

漠河位于中国最北部，属于寒温带大陆季风性气候，冬季在极地大陆气团和蒙古高压控制下，异常寒冷，严寒期长，常出现-40℃以下极寒天气和暴雪天气。在全球变暖的背景下，从上世纪80年代开始，漠河气温呈变暖趋势。各年代冬季平均气温如下（见表1）：

虽然气候明显变暖，但对于处于寒温带的漠河来说，寒冷是不会改变的，仍是全国最寒冷的地区。气候变暖不等于不会出现冷冬，也常出现极端天气。从与历年冬季平均气温和近20年同期均值对比可以看出：漠河近60年冬季平均气温为-27.2℃，近20年同期均值为-26.2℃，2020/2021年冬季平均气温为-27.0℃，与历年同期均值相比仅偏高0.2℃，与近20年同期均值相比偏低0.8℃（见表2）。

从气温走势可以看出，季内冷暖起伏显著，气温呈先高后低再平的特点，其中：2020年12月平均气温为-25.3℃，比历年同期均值偏高2.7℃；2021年1月平均气温为-31.2℃，比历年同期均值偏低2.0℃，与近20年同期均值相比偏低3.4℃，排列近20年第3位；2021年2月平均气温为-24.4℃，与历年同期均值相同。

根据世界气象组织规定的1971年～2000年30年气候标准平均值，漠河30年冬季气候平均值为-24.5℃，2020/2021年冬季平均气温距平值为-2.5℃。《GB/T 33675-2017冷冬等级》规定：冷冬分为弱冷冬和强冷冬，按照划分标准计算，2020/2021年漠河冬季平均气温距平值≤-1.29a，故为强冷冬。

03. -40℃以下极寒天气时空分布

根据气象专业制定的“寒冷程度等级表”，气温从-40℃以下至9.9℃，由低到高共分为八级。漠河今冬各等级气温出现次数如下（见表3）：

入冬之后，漠河市极寒天气频发，漠河市气象局发布了4次寒潮预警信号。根据漠河所属国家气象观测站和无人自动站观测统计，2020年12月12日～2021年2月28日，全市各站点均出现了-40℃以下极寒天气，全市平均出现极寒天气13次，出现时段主要集中在12月12日～16日、12月26日～28日、1月4日～7日、1月14日～15日、1月19日～22日、1月28日～2月4日、2月15日～17日。

今冬漠河极寒天气出现范围广，持续时间长，但时空分布不均，各站点出现极寒天气次数差异明显，出现次数最多的为洛古河29次，出现次数最少为北极村和观音山，仅5次。漠河本站（西林吉镇）共出现16次，其中2020年12月出现2次，2021年1月出现10次，2月出现4次。各站点出现极寒天气次数见表4（注：因3月份不属于冬季，故不含3月份数据）：

全市极寒天气气温也存在较为明显差异。最低气温极值出现在阿木尔为-49.7℃，为漠河近50年最低值，观音山仅为-44.3℃，两站差值为5.4℃。漠河本站（西林吉镇）最低气温为-46.2℃，为近22年来同期最低（1998年1月6日为-47.5℃）。各主要站点最低气温极值及出现日期见表5：

1969年2月13日北极村测出了-52.3℃的中国极端最低气温极值，而今冬北极村最低气温极值仅为-45.2℃。可以设想，如果当时漠河设有其它站点（呼中1970年建立气象站），中国最低气温极值可能不会出现在北极村，最低气温数值可能还会更低。

04. 2020/2021漠河冬季降水概况

冬季降水为30.9mm，排列历史同期第6位，比历年同期均值偏多14.2mm，比近20a同期均值偏多12.8mm。其中，12月份明显偏少，1月份明显偏多，2月份异常偏多，排列近20a同期第1位，2月份出现了1次大雪和1次大到暴雪，这是冬季降水明显偏多的主要原因（见表6）。漠河本站最大雪深为50cm，排列历史第2位（1963年为53cm）。

05. 极寒天气造成冰雾现象

“冰雾”不同于夏天的水汽雾，这种寒温带独有的天气现象南方人闻所未闻，甚至很多气象工作者也不曾知晓。

冰雾是由悬浮在空气中的大量微小冰晶组成的雾，在空气中水汽凝华而形成的，是高寒地区人们鉴定极端气温的一种标志，常见于严寒地区的冬季。冰雾一般出现在-40℃以下，在空气干冷、无风微风、天空无云的夜晚和清晨出现，有时持续到中午才散去。

极寒天气常伴有冰雾出现，气温越低，出现越多，能见度越小。冰雾天气是一种双重危害的极恶劣天气，对交通、电力、通信、供热、供水、生产活动和身体健康都会造成极为不利的影响。

漠河是中国的最北部，冬季漫长、昼短夜长，气候异常寒冷，这里被称为“高寒禁区”，是出现冰雾最多、持续时间最长的地方。在这种气温极低恶劣的冰雾天气环境中，极有可能造成停电、停水、停气（供热）和停运等，将直接影响人们的正常生活和工作，甚至危及人的生命安全和社会稳定。因此，当地政府和有关部门应高度重视，制定相应的防范应急措施。

06. 极寒天气气象服务情况

漠河市气象局对冬季极寒天气高度重视，对标习近平总书记对气象工作提出的“监测精密、预报精准、服务精细”的重要指示，充分发挥气象部门防灾减灾第一道防线作用，全力以赴做好极寒天气的监测、预报和服务工作。根据天气变化，加强省、市、县三级联动，提前发布预警信息，并及时向当地政府、交通、供水、供电、宣传等部门提供气象服务，发布《重大气象信息专报》3期。气象部门上下齐动，多渠道开展宣传，充分利用电视天气预报和“漠河气象”微信平台发布极寒天气信息和科普知识。我局以图文、视频等形式制作的专题极寒天气信息成为热搜。漠河极寒天气被中央电视一台二台、黑龙江电视台、新华网、中新网、搜狐网和中国气象局网站等20余家媒体进行了报道，引起社会广泛关注。