天氣小觀:北極堆出當地入冬以來最強冷凍氣團
天氣小觀:北極地面堆出2016冬~迄今以來,當地最強的超冷凍氣團
除了熱帶區的大氣精彩外(夏季系統覺醒),原來北極區的大氣也很精采,
由於大量極寒空氣龜縮在北極,在阿拉斯加以北的北極冰洋堆出可怕的溫度。
不看還好,一看850帕溫度場竟然超過零下40度,為2016冬-迄今以當地來最低的溫度。
在對流層的冷渦旋一整個爆炸性增強,
500帕高度位勢米低於4800米,中心的500帕高度位勢米竟達到4680米,
對比太平洋高壓以500帕高度位勢米5880米來看,兩者相差1200米,差了一座山的氣壓。
太平洋高壓5880米往上,北極的冷渦4680米往下,就像是天與地,
這種入冬以來最強的北極高空冷渦旋,
一樣對應到地面可怕的低溫,能使一般水面瞬間結冰。
(北極高空冷渦旋是對流層的冷渦,非北極渦旋,北極渦旋位於對流層頂~平流層,
在冬季北極渦旋會向下連結對流層冷渦旋,勢力甚至逼近低層到地面層,但現在3月春)
不過對於海面來說,
海面的結冰過程是很複雜的,由於海水帶有大量鹽分,結冰點溫度比淡水低,
越鹹的海水越不容易結冰,且由於冷水的密度比熱水密度高,
因此海水表面的海水在接近結冰點時,表面上的高密度的海水會下沉,
引起海水的垂直對流作用。
上下層的海水開始混和。
除了上面流體對流作用外,當海平面溫度低於冰點時,
海水表面上的表層水開始結冰,海水結冰時,又會把鹽分析出,
使鄰近的海水更鹹,鹽度大增,
鄰近的海水冰點再下降,更不容易結冰。
因此海水結冰的過程複雜而冗長,
各種深度從表層到海底的水溫都必須接近冰點時,海水面才會凝結為海冰。
也就是說海面上結冰時,海底層也必須接近冰點。
所以,海水結冰不像湖水、河水這類的淡水那樣容易。
因此海水表面結冰時,通常海平面溫度都已達零下多度。
以北極區的海域完全結冰來看,環境場通常已達零下10度。
因此住在高緯度地區的人,
通常初冬冷凍氣團來臨時,陸地和淺水池塘很快凍結成一層薄冰,
進入深冬時節,江河冰凍,海面上卻照樣波濤洶湧,只有寒潮頻頻爆發後,
該區域的地面空氣長時間達冰點低溫的情況下,才會開始出現海水結冰現象。
因此相對於河水、湖水,海水的結冰條件很嚴苛,
除了海面大氣氣溫比海水溫低外,且已有少量的過冷卻水出現,
也就是出現的水溫已低於水本身的冰點,但卻還未結冰的過冷水,
此外,水中有懸浮微粒、雪花等雜質作為凝結核,
就像天空中的水汽要冷卻凝結成雲需要凝結核。
還有,海水結冰過程除了複雜也很冗長,
一般說的海冰是指海水結冰的通稱,但真正海水結冰的海面過程很冗長/繁瑣,
但海水開始結冰時,也就是海冰初生時,通常呈現針狀或薄片狀的冰晶,
繼而形成糊狀或海綿狀,這時還不是塊狀的海冰,有人稱為初生冰。
進一步冷凍後,海水面終於凍結初像皮狀或薄餅狀的冰,有人稱為蓮葉冰
蓮葉冰僅是海表面上的一層薄冰,厚度較薄,也較脆弱,
容易受到風吹碰撞的外力而碎成一塊塊長方形的薄冰塊。
薄冰塊與薄冰塊持續碰撞後,蓮界冰開始連結成更大塊的冰層
當海平面漸漸佈滿蓮葉冰後,冰層開始往下發展發展,厚度開始增厚,
在寒冷持續時,初生冰、蓮葉冰、...
甚至還有在再細分出冰皮、尼羅冰等這些各式各樣的冰彼此碰撞與冷凍在一起,
因此冰層厚度開始增加時,冰面看起來呈現灰色,為灰色冰,
厚度再增加超過30公分後,冰面色澤看來轉為白色,為白色冰。
當海面上白色冰出現後,簡稱白冰(不是白冰冰,不能胡亂簡稱,會差很多)
此時,海面上的白冰,才是海冰的完全結冰現象,此後再也不見海潮波浪,
該區已成為冰之地,可以在上面跑步開車。
北極海冰的面積就是計算白冰的面積,
不過2016-2017冬季的北極海冰面積與近幾十年的歷年比較,創下新低慘不忍睹。
主要是因為北極海區以外的海水結冰太少,
目前堆出的零下40度的可怕超凍氣團,位於原本就已結冰的北極海區,
可怕的是,先前從北太平洋往北極深入的阻塞高壓要崩潰了,
超級冷凍氣團順著崩潰的暖脊往北美加拿大入侵,
加拿大地區由西向東準備接受3月冰風暴的洗禮。
至於北亞,模式看來,位於北歐的阻塞高壓往東崩潰為中亞脊,
一周後期,一部分冷凍氣團被帶到西伯利亞,不過規模不如北美那一波。
因此持續聚焦在一周後期,南亞的強大西風南支槽東移的變化。
今明兩天來看,冷空氣已經開始南下,對台灣北部來說,明晚起比較有感覺,
不過由於開始與太平洋副高對峙,高空冷氣流往南輸送受阻,
西風槽難以率領地面冷高壓大幅南下,東北季風直接從西伯利亞/蒙古輸送冷空氣,
但冷空氣到南方後開始轉性,雖然還不完全變性,但會和北方的主力高壓唱反調。
溫度就不易再往下掉,因此模式預報850帕6度線到台灣北部後就差不多了。
如果是變性高壓則直接和北方系統對尬的現象(春雨鋒面)。
一周後期,變性高壓出現,東南風開始帶進來台灣,溫度會蠻溫暖的。
(快速說說,以上供參考囉)
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