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美国超级寒潮的原因,找到了地球知识局 [复制链接]

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年1月初,受北极极地涡旋出现分裂、南移的影响,中国从北方开始出现寒潮,所到之处气温骤降,北京甚至出现了年以来的最低气温,伴随着刺骨的寒风,进一步降低了体感温度,让室外行走都成为了一种折磨。

那几天相当要命,仿佛把北极搬到了北方

伴随着大风,体感温度还要低得多

(年年初的超级寒潮)▼

好在因为当时南方的湿润空气北上受阻,没有形成降雪,对于供电、交通、能源供应还算是不幸中的万幸。寒潮加暴风雪的次生灾害最终也没有在中国北方大规模出现。

可能只有俄国人对此是习以为常的

(年2月13日,莫斯科)

(图:shutterstock)▼

而从年2月初开始,美国也陆续出现数次降温,范围近乎波及整片中部地区。其实这已经不是美国近年来第一次遭遇严重寒潮,在年1月整片五大湖地区的平均气温降至-34℃至-40℃,不少市镇出现了创纪录的低温。

年1月27日的北美五大湖,寒冷彻骨

(图:NASA)▼

今年的寒潮让美国很多地区的低温再创新低,其中受寒潮波及严重的地区,甚至包括美国南部靠近墨西哥湾的得克萨斯州。

时隔两年,横跨东西半球的三次寒潮背后有同一个关键因素的影响——极地涡旋。

寒潮下的得克萨斯州(纬度相当于中国湖北)

(卫星图:NOAA)▼

极地涡旋的新家

地球不同纬度接受的太阳辐射量不同,低纬地区能受到太阳直射,气温高,地表气压低,而高纬度气温较低,地表气压高,平流层附近气压却较低,这导致极地高空出现巨大的寒冷的涡旋。

涡旋可以将极地温度极低且密度较大的空气,一直通向上空的平流层,就像无形的弹力绳“束缚”着冷空气,把冷空气限制在极地地区。

相当于打了个封印,虽然不那么牢靠▼

南北极都有极地涡旋,南极因为存在较为规则的南极大陆,而四周为海洋,所以南极的涡旋中心较为稳定,通常靠近南极点。而北极因为陆地分布不规律,北极点位于北冰洋中,而海陆热力差异又导致陆地在冬季时气温更低,所以北极涡旋也相对呈狭长状,中心分布于西伯利亚北部和巴芬岛上空两个区域。

南极点在陆上而北极点在海上

北冰洋周边环境也复杂得多▼

受地球高低纬度之间的气压差的影响,极地与赤道的温差越大,极地涡旋也就越稳定,越能将冷空气锁定在极地。可是近年来,全球变暖海冰消融,北大西洋和北太平洋水温升高,北极涡旋开始出现分裂趋势。在洋流和大气环流的综合影响下,南方的温暖空气会向北移动,“挤压”北极冷气团,甚至将其“挤”出多个中心,并在不稳定的情况下向南移动。

相当于分出好多条北海龙王

每一条南下都是一次大寒潮

(图片:NOAA)▼

西半球的北极冷涡中心巴芬岛位于加拿大东北部。这里与美国之间仅有哈得孙湾、哈得孙沿岸平原与五大湖相隔,地势一马平川,并不能有效阻碍寒潮南下。

这个时候就看出阿巴拉契亚山脉的作用了

(年1月寒潮南下)

(图:NOAA)▼

近年来气候变化日益明显,北极海冰持续减少,北极冷涡变得很不稳定,巴芬岛上空的冷涡中心经常南下到五大洲周边地区和美国东北部,在北美的人口密集地区肆虐。而美国的中央大平原同样地势低平,有利于寒潮的进一步南下,冷空气常常得以贯穿全美,美国自然深受其害。

也就是说在驻巴芬岛北海龙王面前

从哈得孙湾到墨西哥湾,几乎无险可守

南北向的密西西比河上空,寒流可以肆意流淌

(底图:shutterstock)▼

每次冷涡一到,美国各地降温幅度也非常夸张。今年1月,其在北京创造的最低温度是-19℃,而五大湖周边受寒潮影响时,则动辄出现-30℃的低温。南下的冷涡除了带来低温,还与哈得孙湾与五大湖的水汽碰撞,导致大规模降雪、道路结冰、冻雨等次生灾害,为交通、供电、农业带来巨大压力。

2月19日早晨的低温美国

图中温度应为华氏度,1华氏度相当于-17.22摄氏度

-10华氏度,相当于-23摄氏度,相当冷了

(图:NOAA)▼

换句话讲,冷涡为美国带来的除了“冷”,还有“冻”。

美国这一次寒潮范围之广也实属罕见,从加拿大边界的圣劳伦斯河到墨西哥边界的里奥格兰德河,美国本土领土从北至南近英里的广袤土地被寒潮贯穿,普遍遭遇降温。1.54亿美国人可能受到寒潮的影响,位于平原地带的亚拉巴马州、俄克拉荷马州、堪萨斯州、肯塔基州、密西西比州和得克萨斯州先后发布了紧急声明。

相当于得克萨斯可以和阿拉斯加一个温度

免费体验了一把北极

(2月15日北美气温,图:NASA)▼

极寒气候下的能源危机

近几天,寒潮裹挟的水汽为美国北部从阿肯色州到纽约州北部,以及南部的得克萨斯州部分地区带来15-30厘米的积雪。当强风刮起积雪,行人的视线会受到严重影响,道路结冰又让行车的安全性大大降低,在短短的几天中,就有15人死于交通事故。

本来以为开春了,没想到又加强版入冬了

(得克萨斯州-麦金尼,图:shutterstock)▼

仙人掌表示:我是谁、我在哪、这是啥

(得克萨斯州-奥斯汀,图:shutterstock)▼

暴风雪不但为东北部和大湖旁边的中西部带来了影响交通的积雪,还导致数百座城市出现创纪录的低温。人们只能躲在家中,用取暖器惬意片刻。然而当几百座城市的居民都想在同一时间“惬意一下”的时候,能源需求却成倍暴增了。

特别是考虑到美国郊区城市化的现状,每户人家供暖所需的燃料数量都会比公寓楼更多,聚沙成塔的消耗为能源供应带来的压力也不能小觑。

能源重镇得克萨斯州表示毫无压力,燃料要多少有多少▼

偏偏在这样的关键时刻,不少能源的供给、运输企业掉了链子。

近年来美国的原油自给率油波动上升,然而这次寒潮导致一些油井只能暂时关闭,已经让能源安全跛了一只脚。此外,美国逐渐重视环保问题,天然气取暖炉成为重要的取暖器,然而中部地区却出现了大量天然气管道被冻裂的情况。

这种天气状况换俄国人早就见怪不怪

对美国人就很突发了

(图:shutterstock)▼

不但一次能源出现紧缺,作为现代社会基础的电力,也出现了严重的供应问题。部分州大力推动清洁能源建设,让风力涡轮机成为重要的电力来源,然而冻雨让风力涡轮机冻结,大大影响了风力发电的效率。

这些不利因素综合在一起,导致至少14个州出现了大规模停电,截至2月15日有万户美国人遭遇停电问题。

得克萨斯州经济发达,人口众多,不但集中了众多耗能巨大的工矿类、炼化类企业,还因为良好的投资环境,在近年来吸引了不少逃离硅谷的科技公司,成为人口新的人口流入区,日常耗电量巨大。

得克萨斯州有着著名的油气带

长期不缺能源不缺电,用起来也是大手大脚

(图:

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