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五问美国"致命"特大冬季风暴 极地涡旋为何轻易南下
五问美国"致命"特大冬季风暴 极地涡旋为何轻易南下五问美国"致命"特大冬季风暴 极地涡旋为何轻易南下
近日席卷美国的特大冬季风暴给美国带来了哪些严重影响。
今天，我们特邀中央气象台首席预报员周宁芳深度分析，这场特大冬季风暴究竟是如何形成的？从全球视野来看，这场发生在北美的冬季风暴究竟意味着什么？
01 此次美国冬季风暴有何特点？
周宁芳介绍，美国刚刚经历的这场“致命冬季风暴”，具有影响范围广、极端性强、多灾种并发、受灾严重等特点。23日至26日全美约40个州发布天气预警。
本次冬季风暴伴随明显的大风、降温、雨雪和冰冻等多种灾害性天气。随着极地冷空气强势南下，多半个美国气温降至冰点以下，最低气温0℃线南压至美国南部地区，得克萨斯州、佐治亚州至南卡罗来纳州出现了降雪和冰冻天气。
02 “极地涡旋”为何能“轻易南下”？
亚洲、欧洲和北美洲地处北半球中高纬度的区域，常受到极地冷空气南下影响，当地面冷高压达到一定强度，中高纬度环流径向度加大，往往就会引发寒潮大举南下，带来大风、降温、暴雪、冰冻等灾害性天气。本次美国遭遇的这次风暴是今年入冬以来最强的一次冷空气活动。
周宁芳分析，这次冬季风暴本质上是“极地-中高纬大气环流相互作用的结果”，其中关键环流是极地涡旋的发展以及极地冷空气直接南下。据介绍，当北极为“单极涡旋型”，一般涡旋强而稳定，冷空气多堆积在极区不易扩散；若为“多极涡旋型”，极地冷空气会随着极涡偏离北极从而容易向南扩散。
近期极涡呈现为多极型，一个极涡中心一直偏向西半球，有利于极地冷空气扩散南下。1月中旬后期，太平洋北部高压脊强烈发展并稳定维持，脊前偏北气流将极地冷空气引导南下，在加拿大中东部和美国东北部堆积，形成稳定少动的涡旋。
1月22日100hPa位势高度（等值线）及其距平（阴影）分布（单位：dagpm）
23日开始，加拿大西北部的极地涡旋明显增强，太平洋北部高压脊西北向发展，使得极地涡旋携带的冷空气直接南下，加拿大中部地面冷高压增强，沿西部高大地形南下然后东移，使得加拿大和美国遭遇今年入冬以来最强的一次大范围冬季风暴。
1月25日500hPa高度场（等值线）及距平（阴影）分布（单位：dagpm）
03 20分钟气温速降11.7℃，美国为何常遭遇断崖式降温？
值得关注的是，本轮过程中多地气温刷新历史低温纪录，明尼苏达州和北达科他州最低气温降至-27℃以下，局地低至-35℃，南部的得克萨斯州、佐治亚州至南卡罗来纳州的最低气温降至0℃，部分地区出现了降雪和冰冻天气。
这次冬季风暴气温降幅之大，更是令人咋舌。社交平台上，根据气象学家发帖，密西西比州格尔夫波特气象站的数据显示，气温一小时内降幅达到了10.6℃。
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01 此次美国冬季风暴有何特点？
周宁芳介绍，美国刚刚经历的这场“致命冬季风暴”，具有影响范围广、极端性强、多灾种并发、受灾严重等特点。23日至26日全美约40个州发布天气预警。
本次冬季风暴伴随明显的大风、降温、雨雪和冰冻等多种灾害性天气。随着极地冷空气强势南下，多半个美国气温降至冰点以下，最低气温0℃线南压至美国南部地区，得克萨斯州、佐治亚州至南卡罗来纳州出现了降雪和冰冻天气。
02 “极地涡旋”为何能“轻易南下”？
亚洲、欧洲和北美洲地处北半球中高纬度的区域，常受到极地冷空气南下影响，当地面冷高压达到一定强度，中高纬度环流径向度加大，往往就会引发寒潮大举南下，带来大风、降温、暴雪、冰冻等灾害性天气。本次美国遭遇的这次风暴是今年入冬以来最强的一次冷空气活动。
周宁芳分析，这次冬季风暴本质上是“极地-中高纬大气环流相互作用的结果”，其中关键环流是极地涡旋的发展以及极地冷空气直接南下。据介绍，当北极为“单极涡旋型”，一般涡旋强而稳定，冷空气多堆积在极区不易扩散；若为“多极涡旋型”，极地冷空气会随着极涡偏离北极从而容易向南扩散。
近期极涡呈现为多极型，一个极涡中心一直偏向西半球，有利于极地冷空气扩散南下。1月中旬后期，太平洋北部高压脊强烈发展并稳定维持，脊前偏北气流将极地冷空气引导南下，在加拿大中东部和美国东北部堆积，形成稳定少动的涡旋。
1月22日100hPa位势高度（等值线）及其距平（阴影）分布（单位：dagpm）
23日开始，加拿大西北部的极地涡旋明显增强，太平洋北部高压脊西北向发展，使得极地涡旋携带的冷空气直接南下，加拿大中部地面冷高压增强，沿西部高大地形南下然后东移，使得加拿大和美国遭遇今年入冬以来最强的一次大范围冬季风暴。
1月25日500hPa高度场（等值线）及距平（阴影）分布（单位：dagpm）
03 20分钟气温速降11.7℃，美国为何常遭遇断崖式降温？
值得关注的是，本轮过程中多地气温刷新历史低温纪录，明尼苏达州和北达科他州最低气温降至-27℃以下，局地低至-35℃，南部的得克萨斯州、佐治亚州至南卡罗来纳州的最低气温降至0℃，部分地区出现了降雪和冰冻天气。
这次冬季风暴气温降幅之大，更是令人咋舌。社交平台上，根据气象学家发帖，密西西比州格尔夫波特气象站的数据显示，气温一小时内降幅达到了10.6℃。
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