东亚大槽和季风槽有什么不一样?低涡和冷涡到底是不是一回事?
在日常气象解读中,预报员口中的“行话”常常困扰着公众和决策者,专业表达与公众理解之间的“语境鸿沟”有时还会阻碍关键信息的有效传达,进而影响其实际应用价值。
这些气象术语代表什么含义?它们描述的天气系统,会对天气及其演变产生何种影响?今天,小编将“拎”出气象服务中常见的几个专业词语,通过定义阐释与示意图解,让晦涩术语变得可感、可知、可用,让天气信息更好地服务于生活和决策。
高空槽:气流的“弯谷”
在天气图中,“高空槽”是一个非常常见但容易让非气象专业人士感到困惑的术语。其实它的本意非常直白:在高空(一般指对流层中上层,如500百帕或以上)大尺度气流中出现的向低纬度延伸的“凹陷”或“弯谷”。我们可以将高空等压面上的等高度线想象成一条条河道,当这些“河道”在某处向南弯曲、像谷地一样凹陷时,就形成了高空槽。因此,高空槽本质上是一种大尺度气旋性环流结构,是高空冷空气南下的表现。
示意图中,等高度线自西向东,在某一区域呈现明显向南弯曲,槽轴大致位于弯曲的中心位置。槽后(西侧)通常有北方冷空气南下,风向多为偏西或偏北;槽前(东侧)区域则有来自南方的暖湿空气输送,风向多为偏西南或偏南,暖湿空气在槽前气流的作用下被抬升,因此槽前往往是对流天气发展的有利位置。

为什么槽前容易形成降水?主要原因有两点:一是暖湿空气输送充沛,二是空气被抬升条件良好。高空槽前往往是上升运动的区域,大气处于不稳定状态,暖湿空气沿着槽前的偏南气流被抬升,一旦抬升至凝结高度,就会凝结成云并产生降水。而槽后则对应下沉运动,天气往往转为晴朗。
那东亚大槽和季风槽有何不同?东亚大槽是指冬半年在东亚地区常见的、范围广泛的高空槽,是东亚地区冬季冷空气活动的重要标志。季风槽多出现在夏半年,是季风环流系统的一部分,槽位偏南、偏东,常与副热带高压边缘的西南气流共同影响我国。虽然两者在性质上都是槽,但它们的背景环境和出现季节不同,东亚大槽以冷空气活动为主,季风槽更强调暖湿季风系统内部的扰动。
急流:空中也有“高速”?
在大气运动的复杂系统中,存在着一类被称为“急流”的特殊气流,它们如同大气中的“高速通道”,对全球天气变化有着至关重要的影响。
急流是指大气中一股强而窄的气流带,其核心区域的延伸方向被称为急流轴。这一气流带并非均匀分布,而是呈现出明显的集中性和方向性,在水平和垂直方向上都有着显著的风速差异,中心区域风速远高于周边区域,是大气环流系统中的关键组成部分。
根据急流所处的大气高度和风速特征,可将其分为不同类型,其中高空急流与低空急流最为常见。急流处在对流层上部(约距地面6千米以上)、中心最大风速超过30米/秒(相当于11级风)时,被称为高空急流。它如同大气高层的“传送带”,主要影响大范围的天气系统移动,比如引导冷暖气团的南北交换,调控暴雨、强对流等灾害性天气的发生区域和强度,对我国夏季主雨带的位置和冬季寒潮的路径也有着重要引导作用。

而在对流层下部(约距地面4千米以下),同样存在强而窄的气流带,即低空急流。气象上通常以特定气压层的风速作为划分标准,比如,850百帕(约距地面1.5千米)风速大于12米/秒(相当于6级风),或700百帕(约距地面3千米)风速大于16米/秒(相当于7级风)的风区,都属于低空急流的范畴。低空急流虽高度较低,但作用显著,它能将海洋等水汽充沛区域的水汽输送到陆地,为降水提供充足的水汽条件,同时还能增强大气的垂直运动,促进对流发展,是暴雨、雷暴等强对流天气形成的重要“推手”,对我国南方地区的汛期降水影响尤为突出。
涡:大气中的“漩涡”
在大气环流系统中,“涡”是一类常见的旋转气流系统,如同大气中的“漩涡”,对区域天气变化有着重要影响。
从定义来看,“涡”通常指大气中具有旋转特征的低压系统,在气压场上表现为闭合的低压中心,气流在北半球呈逆时针方向旋转,在南半球呈顺时针方向旋转,其空间尺度差异较大。小到几十公里的中小尺度涡旋,大到数千公里的行星尺度涡旋,都是大气运动的重要表现形式。
生活中常听到低涡、低压、冷涡等说法,不少人会混淆这些概念,其实它们是从不同角度对“涡”的分类。从气压性质来看,“低压”是最基础的称呼,指气压低于周边环境的天气系统,所有“涡”本质上都属于低压系统;“低涡”则更侧重描述系统的垂直结构,特指在对流层中下部(约距地面1.5千米—3千米)出现的、具有一定垂直伸展高度的涡旋系统,多存在于中高纬度地区,我国东北、西南等地夏季常见的低涡就是典型代表;“冷涡”则是从温度特性划分,指中心温度低于周边环境的涡旋,由于冷空气叠加在低层暖湿空气之上且密度大,冷涡往往具有较强的垂直运动和潜在的不稳定能量,易引发强对流天气。

之所以有多种称呼,是因为气象学中对天气系统的命名会结合气压、温度、高度、地理位置等多个维度的特征,不同称呼对应系统的不同属性,方便气象工作者精准描述和分析。
“涡”对天气的影响主要体现在降水方面。以冷涡为例,其中心的冷空气会促使周边暖湿气流抬升,形成强烈的对流运动,常伴随短时强降雨、雷暴、冰雹等强对流天气,且影响时间较长,可达3—5天;低涡则常与副热带高压边缘的暖湿气流配合,形成持续性降水,我国南方地区的梅雨季节,部分降水就与低涡活动密切相关;而规模较大的低压系统,如台风、温带气旋,往往会带来大范围的降雨和大风天气,对交通运输和农业生产有一定影响。
来源:中国气象报社