环球观点：史上最冷遭遇史上最热——小议今年十一长假天气的极端异常性

2022-10-05 19:10:26 来源：科普中国

一、极端和异常的含义

(相关资料图)

为了更好理解今年十一长假的天气，有必要稍微探讨下极端和异常的含义。

极端天气和异常天气，在我看来所表达的含义既有相同也有差异。相同点在于都是不常见的天气，可以由偏离平常/普通（平均）情况的程度体现。不同之处在于：提到极端，一般会与天气强度的极端相联系，而异常则更多的表达了罕见性，不一定非常强。

比如说21年河南特大暴雨，既在降雨的强度上很极端，又是极其罕见的；但21年十一期间山西的降雨过程，强度放在夏季并不极端和少见，但放在秋季则极其罕见。

为了评价天气气候事件，学术上有人将最强的那一极少数（或者5%，或者1%等）情况定义为极端，这种极端性必然也包含了异常性。比如高温和低温的强度，降雨的强度等都是有年变化规律的，其中最强的那极少数，自然也是极端异常的。

但是如果不是考察整年，而是考察某段时间的历史同期，也就是普通人所说的“往年这时候”，异常性就未必有极端的强度了。比如说经典的“六月飞雪”之说，无关降雪强度，但很显然是极其异常的，将其理解为极端天气也没毛病。

二、长假前期极端偏暖

其实我个人早些年极其反感动辄用极端异常这些词语来形容比较强的天气过程。但是近些年，却不得不经常这样做，因为历史数据对比是铁一般的事实，无可辩驳。比如这一次十一，前三天共有610个国家站（全国共有2400多个国家站）打破了10月上旬的历史最高气温纪录。

2022年10月1日至3日全国最高气温实况

（中央气象台，红圈为打破历史同期极值）

在南方，很多站点上演了类似“昨天破历史，今天破昨天，明天破今天”的三连破好戏，比如安徽六安，三连破后在3日冲到了40.7℃的历史同期最高位，其强度并不逊色于夏季的极端高温，将之前的历史纪录提升了4.1℃之多，。

极值前10位榜单（中央气象台，下同）

这610个破纪录站点中有些虽不是连破，可能只破了一次，但却依然霸榜前三，因为是10月1日破的，比如湖北江夏。

实际上，上面第一图中南方的那些有红圈的范围之内，破记录行为是无缝隙的。具体说，湖北、江苏、安徽、江西、湖南等省几乎都是全部测站破纪录，河南南部和浙江福建除了沿海地区也都是无缝隙破纪录。大多数都是霸榜前三或者前五中有三，最不济的，也是全部进前10。

南方同期极端高温，北方其实破纪录也很凶，比如说内蒙古的二连浩特。

一般我们会将气温较常年同期平均值高的叫做偏暖，偏高比较多的，叫做显著偏暖或者异常偏暖。很显然，上述连破纪录的事实已经不止是显著偏暖，而是史上同期最暖，极端异常偏暖的提法自然就当之无愧了。

史（指有气象观测的历史）上最热国庆当之无愧！

二、史上极端罕见的降温

正是在这样一个极端偏暖的背景之下，本轮强冷空气从北方横扫南下。这造成本轮降温天气的两个特点。

第一，降温幅度巨大，大到远超过了任何定义冷空气强度达到寒潮的标准。

中央气象台寒潮蓝色预警的降温幅度指标是四省以上降8℃，最高的寒潮橙色是四省以上降温12℃。这个降温是指平均气温或者最低气温的下降

而这次的降温幅度是历史罕见的，我没有去细细排查，但很可能是历史降温幅度第一位。下图是从9月30日以来的总降温情况，图中色标最高是-18℃的黑红色，实际是大范围降温超过20℃，相当一部分超过25℃。也就是说，实际降温幅度远远超过了我们设计此图时候所考虑的上限，所以下图就表现为大片单一的黑红色了。

9月30日以来全过程最大降温幅度

当然了，上图中的降温幅度大致相当于最高气温的降幅，会比平均气温或者最低气温的降幅大一些。由于南方大部分地区的最低气温会出现明天（6）日早晨，所以还没有这个最终的数据，但我估计应该可以大范围超过15℃，同样是大大超过寒潮预警标准的。

下图是以逐日14时的24小时变温做的动画，值得一提的是，华北平原地区在寒潮来临之前就已经由阴雨造成了降温，寒潮造成的降温不强，所以显得跳跃。从日降温（24小时）降温幅度而言，最大的国家站是上面提到的安徽六安，4日下午15时的气温比3日下午15时下降了27.3℃之多，而加密的区域自动站更是观测到了31.1℃（安徽裕安韩白渡三拐店）的降幅。

下图给出逐3小时的动画，可以更清楚的看出这个降温过程。

9月30日14时至10月5日14时最大降温幅度逐3小时动画

第二个特点是，虽然降温巨大，但因为前期高温，家底实在太厚，瘦死的骆驼比马大，以至于降温后的最低气温距离中央气象台发布寒潮的指标之一（江淮地区最低气温达到4℃）还挺远（4日江淮地区最低气温在10℃左右）。虽然5日最低和6日最低还可能再降1-3℃，但依然达不到指标。

2022年10月4日08时至5日08时最低气温

这一切都事先很确定的预测到了，所以在10月2日上午综合权衡之后，我破格发布了寒潮预警。但这破格也是合规的，因为在中央气象台现行预警发布规程中，第24条给出了预报员可以在某些天气指标达不到预警标准的情况酌情发布预警的规定。

三、长假后期极端偏冷——至少是白天

到目前（5日下午）为止，本次寒潮的主要降温过程基本结束了，明后天只有南方小部分地区有小幅降温。从已知的4日最低气温来看，北方地区有9个国家站已经打破了10月上旬的历史最低极值。比如河南登封，4.8℃的最低温打破了尘封41年的纪录。

内蒙古林西县更是以-7.4℃打破了尘封67年的1955年10月8日-6.8℃纪录。

南方的最低气温依然还有小幅的下降空间，预计5日夜间或6日夜间会处于最低位，能否打破历史同期极值还不好说，后天可以盖棺定论。应该会有一部分站点打破，但是大部分站点可能达不到。

因为日最低气温破记录站点不普遍，因此说是史上最冷国庆可能会有些勉强。但是假如我们考察日最高气温，则有大片地区将打破历史10月日最高气温的最低值纪录几乎是板上钉钉了。

日最高气温的最低纪录有些绕，把它简便理解为“最冷的白天”就行了。

目前北方地区已经有32个国家站打破了历史10月日最高气温的最低纪录。就找一个代表吧，辽宁旅顺站以11.5℃打破了2017年10月10日的12℃纪录。