天气小观:入冬地形雨日月永恒,海冰减少东亚低温

楼主: daron (一)   2020-12-01 11:38:41
天气小观:入冬地形雨日月永恒,北极海冰的减少与东亚低温
进入科技季节:冬季,
西风带笼罩台湾上空,原因当然是位于北极高空的涡旋势力增强,
目前北极高空百帕高度场的北极涡旋中心强度15100米左右,
正是一个非常强烈的北极涡旋(想像910百帕的气旋),
遥想上个冬季15000米以下的超级北极涡旋产生异常强极涡事件,
还好,
模式预报,未来一周强度没有多大变化,中心强度依旧是15100米左右,
但东亚未必高温,原因就在于北极海冰。
在北极,
长期极为寒冷的气候存在着多年不化的厚厚冰层,称为多年冰(老冰),
一般认为格陵兰岛北部海域是最后存在的多年冰,
但2018年夏季格陵兰的异常高温,使得该区多年冰开始断裂,
2019年的美国国家海洋及大气管理局 (NOAA) 发表年度北极报告中指出,
北极出现异常高的气温根源是
海冰覆蓋减少、
鱼类分布变化、
格陵兰岛冰盖和永久冻土大规模融化等问题。
报告可知北极海冰年轻化对北极造成的冲击,
在1985年,冬季结束时,较老和较厚的冰占总海冰量的 33% ,
但2019年3月,几乎不超过 1% 海冰是来自上一年的较厚冰块。
看来,
我们正经历北极的持续变化,当地出现更年轻、更薄、覆蓋范围更少的海冰。
2020年情况更恶化,
2020年夏季北极罕见高温,海冰来到历史第2低纪录,
入秋后,西伯利亚北邻的拉普捷夫海出现了史上第一次未正常结冰,
拖到10月下旬才开始结冰。
冬季是观察全球暖化的最重要指标,
因为暖化改变的冬季大气环境是四季中最明显的,
随着全球气候逐年增温,
冬季北极地区海冰减少的两个关键区:
1. 北美高纬度海区(巴芬湾、哈德逊海峡及拉布拉多海)
2. 新地岛附近海区(巴伦支海-喀拉海附近)
其中,
影响欧亚大陆冷空气活动的关键区就是:巴伦支海-喀拉海,
不少气象学者更认为,近年北半球中纬地区极端的强寒潮爆发事件,
就是因为巴伦支海-喀拉海的海冰迅速减少引发大气环流的调整影响到中纬度地区。
对东亚来说,
冬季异常的寒潮爆发与乌拉山的阻塞高压达到巅峰与崩溃有关,
阻塞高压是北半球中高纬重要的天气系统之一,
它的建立和崩溃常常伴随着一次大范围大气环流形式的剧烈转变。
研究指出,
冬季乌拉山的阻塞高压出现与北极海冰增减的关系密切,
当北极增温的环境下,
北极与南方之间的温度梯度减小,西风带减弱,
又位涡是绝对涡度与位温梯度的乘积,
因此,当经向(南北向)的温度梯度变小,则经向位涡梯度也减少。
大气科学家从位涡梯度的角度研究北极增暖对大气阻塞的影响,
阻塞系统的行为依赖于能量频散与非线性系统强度,
白话来说就是
阻塞高压的行为取决于: 能量消耗发散 与 非线性强度
当 能量消耗发散 变大, 阻塞高压容易崩溃。
当 造成阻塞形势的非线性系统机制 变强 , 阻塞高压容易维持。
而在北极增温的背景大气环流下,经向位涡梯度减少,
这使得阻塞系统的能量消耗发散变小,且非线性强度 变大
因此,
阻塞系统得以维持。
换句话说,
巴伦支海-喀拉海增温,使欧亚大陆的阻塞高压容易维持,
而盘踞在乌拉山和新地岛上空移动缓慢的阻塞高压,
通过向下的长波辐射造成持久的海冰减少,
恶性循环下,
乌拉山阻塞环流西侧与上游北大西洋海平流配合,
有利于将低纬度地区暖湿水汽输送到北极,造成巴伦支海-喀拉海地区的海冰持续减少;
因此,
最近数十年巴伦支-喀拉海海冰剧烈减少可能与乌拉山不断出现的阻塞系统有关。
同时,
乌拉山阻塞环流东侧则将高纬度地区的冷空气持续向欧亚中纬度地区(如:东亚)输送,
使得该地区极端寒潮事件的发生频率显著增加。
而今2020入冬的大气形势,
先看惨烈的北极海冰,早该结冰的喀拉海仍是一片"海波浪",
模式预报未来一周,
欧亚大陆乌拉山出现阻塞高压,由于中亚阻塞形势的发展,
阻塞环流东侧对应东亚大槽的活跃,东北季风增强,
因此,
台湾未来一周都是东北季风,尽管在菲律宾东方近海有气旋扰动,
但台湾高空已经是西风带了,不过在西太平洋上仍然漂亮,
尽管冬季不是气旋的季节了,但偶而出现依旧亮眼。
冬季地形雨 日月永恒
秋季的气旋雨让许多北部东北部甚至东部民众感觉下很久,
但冬季的地形雨才是真正的日月永恒,
这波从27号开始的东北季风地形雨,预计还会持续下去至少到周末,
因为周末以前没有高压出海的问题,
北方一直维持着西伯利亚/蒙古冷高压南下的态势,
周六到周日一波南下的分裂高压出海,东北季风有机会减弱,
但!
周六到周日的分裂高压一出海似乎就反悔了,因为后头蒙古冷高压又来,
原先要出海的分裂高压又将被蒙古冷高压合并,
这合并情况就会比较复杂,
如果出海的高压变性快,与蒙古冷高压之间会形成新的锋面,冷锋之后南下台湾,
如果出海的高压变性慢,很快被合并后东北季风增强,继续日月地形雨。
在温度上,
东北季风冷空气不断将冷空气带来,渐进式降温,
但是否有冷气团,则之后再看阻塞高压的发展了。
值得一提的是,为了减缓北极冰层融化,
一、
加拿大非营利组织 Arctic Ice Project 提出大胆的解决方案:
在冰层撒上“玻璃”。:在冰上洒玻璃
https://buzzorange.com/techorange/2020/10/05/glass-on-arctic-ice/
Field 认为,二氧化硅是制作玻璃粉末的最佳材料。
微观来看,这些粉末分别是直径 65 微米的“玻璃珠”,
而且这些珠子是中空的,因此就算冰层融化,它们也能浮在海面上反射阳光。
然而!!
生物学家担心玻璃粉末会影响食物链,
若这些粉末在海流快速的水域,它们很快就会消散,降低反射阳光的效果。
二、
救救北极熊!科学家设计“制冰潜艇” 打造人工冰山
https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/2932652
印尼一个由建筑师、设计师与科学家组成的团队设计出的“制冰潜艇方案”,
在最近一项国际设计竞赛中获评亚军,
该方案诉求为“重新冻结地球南北两极,
进而为全球暖化下不断融化的冰山及冰川带来逆转性的结果”。
该团队设计了一种潜艇,
可于1个月内透过特制船舱制造一个
16英呎(将近5公尺)厚、82英呎(约25公尺)宽的6角柱人造冰山,
据称,6角柱的外型可使其更易与其他冰山结合,进而形成更大的冰冻块。
然而!!
衡量到制冰效率,若想抵销过去40年的融冰量,人类需要上千万艘制冰潜水艇。
三、
决北极融冰 科学家拟打造1000万台帮浦恢复冰层
https://www.upmedia.mg/news_info.php?SerialNo=12305
一个来自美国亚利桑那州立大学(ASU)的科学团队,
想出一个简单却令人出乎意料的“冷冻计画”,来解决北极冰层逐渐融化的问题。
那就是建造1000万个风力发电帮浦,抽起冰层下方的水,并把它洒在冰层表面。
因冰层表面是最寒冷的部分,可以令水迅速结冰,增加冰层厚度,让北极回到15年前的状态。
然而!!
伦敦大学学院(UCL)教授兼美国国家冰雪资料中心(NSIDC)高级科学家
史多佛(Julienne Stroeve)认为这只是一个临时的“OK蹦”
希望人类最终科技解决办法囉~
(以上供想囉)
作者: typhoon79412 (珣豪)   2020-12-01 22:26:00
翡翠放掉的水可以分给桃园以南到高雄吗才不会浪费
作者: MarcusWright (Marcus Wright)   2020-12-03 20:21:00
可悲的是一点都不冷,连冷气团的边都摸不到,只有持续的异常降雨......
作者: singlesingle (時間之翼)   2020-12-03 21:36:00
淡水14.8度
作者: MarcusWright (Marcus Wright)   2020-12-05 15:32:00
回温后,宜兰大雨到周四......

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