2016年1月下旬,一场被公众和媒体形象地称为“霸王级”或“世纪寒潮”的极端天气过程席卷了整个东亚地区。此次寒潮过程(1月21日至25日)以其降温幅度之大、影响范围之广、极端性之强,载入了中国气象史册。在这次过程中,中国大部分地区的气温经历了“断崖式”下跌,全国数百个气象站点打破了历史同期的最低气温纪录。
最为引人注目的是,此次寒潮突破了传统的气候分界线,将0℃等温线历史性地向南推移至华南沿海一线。素来以温暖著称的珠江三角洲地区,包括广州、东莞、中山、深圳以及香港、澳门等地,均出现了极为罕见的固态降水(降雪、霰或冰粒)。对于广州市区而言,这是自1949年建国以来气象部门记录到的首次显著降雪过程(部分文献追溯至1929年或1967年郊区记录,但城区显著飘雪确属罕见);对于香港,其高地出现的冻雨和结冰现象引发了严重的社会影响,大帽山录得-6.0℃的极端低温。
此次寒潮暴发的直接导火索,是乌拉尔山阻塞高压的异常发展。阻塞高压是中高纬度西风带上一种尺度大、维持时间长、停滞少动的暖高压系统。在1月中旬,随着上游北大西洋波动能量的下游频散(罗斯贝波传播),乌拉尔山地区的脊线迅速发展并向北伸展,一度伸入北极圈内。这种经向度极大的高压脊切断了纬向西风,形成了一个稳定的“倒Ω”流型 。在阻塞高压的脊前(东侧),强烈的偏北气流引导极地冷空气源源不断地注入西伯利亚地区。由于阻塞系统的准静止性,这种输送过程持续了数天,导致西伯利亚地区的冷空气堆积达到了极限。这正如在河流中筑起一道大坝,上游的水位(冷空气)不断上涨,势能不断积聚。寒潮的最终爆发,依赖于高空环流形势的突变——即著名的“横槽转竖”过程。1. 蓄势阶段:1月20日之前,乌拉尔山阻塞高压维持,其东侧的西伯利亚地区存在一个横亘东西的宽广低压槽(横槽)。横槽内积聚了从极地输送来的极寒空气。2. 崩溃阶段:1月21日-23日,随着上游新的波动移入,乌拉尔山阻塞高压的根部被切断,高压脊迅速崩溃并向东南方向移动。3. 爆发阶段:失去阻塞高压支撑的横槽,在西风带引导下迅速转为竖槽(经向度加大)。这就好比大坝决堤,原本横亘在北方的冷空气,沿着竖槽后的强劲西北气流,如洪水猛兽般向南倾泻 。此次过程的特点是“崩溃式”爆发。与2008年阻塞高压稳定维持、不断分裂小股冷空气南下不同,2016年是阻塞高压整体崩溃,导致积累的所有冷空气在短时间内一次性释放。这就是为什么此次寒潮具有降温速度快、风力大、穿透力强的特点。对于地处亚热带的广东而言,降雪的首要条件是足够低的气温。通常,冷空气在长途跋涉到达华南时,会因为沿途地表的加热、跨越山脉(如南岭、武夷山)的下沉增温(焚风效应)而大幅变性减弱。然而,2016年1月的这股冷空气具备了保持“极寒”属性直抵南海的能力:1. 冷气团极其深厚:由于源地西伯利亚高压强度创纪录,冷气团不仅仅是浅层的冷空气,而是深达500hPa的系统性冷堆。深厚的冷气团翻越南岭时,虽然底层有摩擦和绝热加热,但主体核心依然寒冷。2. 平流速度极快:由于气压梯度极大,冷平流极其强劲。冷空气从长江流域推进到华南沿海的时间极短,大大减少了与沿途暖地表的显热交换时间。监测显示,1月24日,850hPa的-4℃至-6℃等温线压到了珠江口上空。这是一个关键指标,通常850hPa温度低于-4℃是华南降雪的重要参考阈值。与此同时,地面0℃等温线突破了南岭防线,直接压至珠三角中24日最低气温,珠三角许多地方接近0度
仅有冷空气只会带来干冷的大风天气(晴空辐射降温),要产生降雪,必须有水汽配合。而在强北风控制下,水汽通常被吹散。2016年广东降雪的奇迹在于冷空气与水汽的“完美邂逅”。虽然强盛的东亚大槽引导干冷空气南下,但在青藏高原南侧,南支槽(印缅槽)在1月22-24日期间表现活跃。南支槽前的西南气流虽然受到霸王级寒潮的强力压制,无法像2008年那样长驱直入长江流域,但它依然顽强地在冷空气前锋到达华南沿海的短暂窗口期,将孟加拉湾和南海北部的暖湿水汽输送到了广东上空 。此外,700hPa层的相对湿度场显示,在1月24日白天,珠三角上空存在一个湿区。这是由于强冷空气楔入暖湿气团下方,产生的强烈锋面抬升作用,将残留的水汽迅速抬升凝结。这种动力抬升机制在短时间内制造了较厚的云层。在24日上午,广州、东莞等地率先观测到的是“霰”(小冰粒,不透明)。这说明在云层中低部存在较强的过冷水滴。雪晶在下落过程中与过冷水滴碰撞并冻结(Rime过程),形成了球状的霰。这通常发生在冷锋刚刚压境,大气对流性较强,且过冷水含量丰富的阶段 。2016 年 1 月 24 日早晨,广州市区出现雨夹霰随着冷空气进一步由表及里控制整层大气,云中温度进一步降低,过冷水耗尽,冰晶生长机制(韦格纳-伯杰龙-芬德森过程)占据主导。冰晶直接凝华增长为六角形雪花。由于此时低层空气极度干燥,雪花在下落过程中发生蒸发(升华)冷却效应,使得周围空气温度进一步降低,保护雪花以固态落到地面,即便是地面气温在1-2℃时,雪花也能短暂存活。气象资料显示,广州最近一次有记载的郊区降雪是在1967年,而城区出现明显的飘雪现象则要追溯到建国前(如1929年)。因此,2016年1月24日的降雪被定性为“建国以来广州城区首次降雪” 。实况记录:1月24日中午前后,广州市越秀、天河、海珠等中心城区及番禺、花都等地,市民肉眼清晰观测到漫天飘洒的白色颗粒(先霰后雪)。虽然落地后多融化或仅在车顶、草丛有极薄积雪,但这一景象引发了全城的狂欢。气温极值:广州国家基本气象站录得过程最低气温1.7℃,刷新了近年来的低值。从化等北部山区录得-2℃至-5℃的低温。5.2 香港:大帽山的“冰封”与救援困境香港在此次寒潮中经历了更为严峻的考验,特别是高地地区。香港天文台总部在1月24日下午录得最低气温3.1℃,这是自1957年以来的最低纪录,也是历史第六低值。全港多区气温降至0-2℃,新界北部及高地普遍在0℃以下 。全港最高峰大帽山录得-6.0℃的极端低温。香港广泛观测到了冻雨、冰粒和高地的结冰现象。香港天文台特别解释了冰粒的形成:高空雪花在下落通过一段较暖气层(稍高于0℃)时部分融化,随后进入近地面的深厚冷层(低于0℃)重新冻结成透明冰珠。1月24日早上海平面气压图,1030hpa南压至广东沿海此外深圳录得最低气温1.7℃,为特区成立以来最低值,并首次记录到冰粒 。澳门录得1.6℃,为1949年以来1月最低,观测到雨夹雪和霰 。正是这场寒潮,让很多广东人第一次见到了雪,这场寒潮留给人们的不只是照片和视频,更是一种集体记忆:原来距离北方很远的“雪”,也会在某个冬日越过纬度与想象的边界;原来气象图上的一条等温线,真的能改变一座城市的节奏。后来每当冷空气南下,人们都会想起那几天——想起屋檐下的雪粒,想起结霜的栏杆,想起被风吹得发疼的脸颊,以及那句在南方说出口显得有些陌生、却无比真实的话:“原来我们也可以堆雪人。”