华北大风为什么会“暴走”全国？南信大专家详解自然界“超级大风扇”

“历史同期罕见”“北京近十年最强”，首席预报员直呼“从业以来首次经历”……“暴走”的华北大风已刮上热搜，对南京也造成了不小影响。南信大大气科学学院灾害性天气分析与预报方向的曹洁教授，应邀从科学视角拆解这个自然界的“超级大风扇”。

Q：历史罕见的大风到底有多大？与历史同期相比，处于什么水平？

曹洁介绍，每年4月，华北、江淮很少出现超过12级的大风。此次大风，349个国家级气象站4月12日的风力突破了当地4月同期的历史极值。北京市气象台发布近10年首个大风橙色预警，足见其罕见程度。

与历史同期相比，这次大风的极端性主要体现在三个方面：

①风力等级强。北方多地出现9-11级阵风，局部地区甚至超过14级，这样的风力在内陆地区实属罕见，相当于在北方内陆瞬时出现了与台风同等级的大风。

②影响范围广。冷空气“一泻千里”，裹挟沙尘，自北向南影响我国自内蒙古到华南地区，几乎席卷了大半个中国；此外，冷暖空气对峙导致内蒙古和东北出现强烈的暴风雪天气。

③持续时间长。强冷空气南下的寒潮天气一般影响1-2天。然而，这次大风受西北气流源源不断的“充能”，导致我国北方地区大风要从4月11日一直持续到14日。

Q：同样是涡旋，极端大风现象中北方的冷涡与台风有什么不同？

“别看它们表面相似，其实内里大有不同！”曹洁教授说，从科学性上看，虽然都是快速旋转的天气系统，但二者的热力结构和生成机制完全不同。北方的涡旋系统属温带气旋，又称锋面气旋，常伴随着冷暖空气交汇形成的锋面，为冷心结构，平均直径有1000公里，十足“高冷”。而台风属热带气旋，在海上诞生，有着深厚的暖心结构，水平尺度更小。

从极端性上看，除个别狠角色如“炸弹气旋”外，温带气旋的平均强度和生命史通常弱于台风。台风是中心风力超过12级的热带气旋，生命周期可达数十天，遇到强台风或超强台风，更加不好惹。

从切身感受上看，此次华北大风与台风风力等级持平的是阵风风力，而此次大风的8级左右平均风力可以近似理解为瞬间出现的超13级大风与持续的5级风取平均值，这些都与台风中心附近较长时间、较大范围稳定维持12级左右大风，完全不同。

Q：此次华北极端大风形成的主要因素有哪些？具体机制是怎样的？

专家表示，这场极端大风的形成是多重因素共同作用的结果。春季本就是大气环流调整的时期，冷暖空气频繁交锋。此次大风开始前，西伯利亚地区已积聚了大量冷空气，而我国自3月以来地面温度持续偏高，冷暖气流“针锋相对”，形成强烈的气压梯度力，在较大范围触发平均风力超过8级的北风。

曹洁教授自制气压梯度力示意图

此外，午后太阳辐射强，高低空之间发生强烈热量和动量交换，形成上升和下沉气流的湍流，而高空存在的强风与低空之间出现的摩擦力，对下沉气流而言相当于推力，带动它们加速，即“高空风动量下传”，从而在地面形成超过9级的阵风，风向紊乱、持续时间短，危害极大。

地形、城市等复杂下垫面对大风也有明显的影响。不过，对于寒潮冷空气大风这个“吨位”的极端大风，南京周围山地的空间尺度较小，对风速影响较小。

Q：本次大风会造成哪些连锁的天气现象？大风过后气温会回暖吗？

华北遭受极端大风影响，强风裹挟沙尘形成沙尘暴，一路南下；北方冷暖气团相遇产生暴雪；南方因不稳定能量积聚，出现雷暴大风、冰雹等强对流天气。

4月13日21时全国空气质量指数(AQI) PM2.5实时地图

曹洁告诉记者，随着大风过程逐渐结束，各地气温将呈现不同变化趋势：北方地区由于冷空气持续影响，气温回升较慢；而南方地区则会快速回暖，但仍需警惕强对流天气的突袭。“这场极端天气事件再次提醒我们，面对复杂多变的气候系统，做好防范准备至关重要。”曹洁说。

Q：近年来华北极端大风事件是否增多？与全球变暖之间存在关联吗？

有研究表明，极端寒潮随全球变暖而增多、变强。许多人好奇，华北极端大风事件是不是变得更加肆虐？相反，华北冬春季8级以上大风日数呈减小趋势。

南京信息工程大学和北京市气象台近年一项合作研究，使用我国气象台观测数据（黑线）和世界通用的再分析数据（红线），均显示：1979-2019年冬春季北京市8级以上大风天的日数，呈现明显下降趋势。这些统计结果说明每年冬春季出现大风频次降低，但不能说明风力等级也会减弱，即华北超12级的极端大风不会跟着“退休”了。

曹洁教授自制北京8级以上大风天数逐年变化图

链接：“大风天生存指南”来了！

①与冷空气大风中心位置“遥遥相望”的大风，易局地突发雷暴大风、冰雹、短时强降水、甚至龙卷等强烈的灾害性天气，一定要听从气象预警信号指引，非必要不外出。尤其是体重较轻的同学小心被吹跑了！

②远离高大建筑物、广告牌、临时搭建物、大树等，它们是潜藏的“空中杀手”。

③避免穿行在两栋建筑物之间，受“狭管效应”影响，局地风速会加大。

④建议佩戴护目镜、口罩，保护眼睛和呼吸道。除了防护沙尘暴，冷空气大风还会将花粉等颗粒带入云层，在水分和闪电作用下，爆裂成更微小的颗粒，造成严重过敏。

扬子晚报/紫牛新闻记者  杨甜子

校对 王丽丽

编辑 : 朱亚萍