2021-2022年冬季天气展望

2021-2022年冬季天气展望

La Niña条件已连续第二年在赤道太平洋发生变化,但该区域的温度异常预计将达到去年冬天的峰值(低于正常值1.7°C)的50%左右。使用温度异常作为强度分类,如果异常保持在比正常水平低0.50 - 0.99°C之间,则将被认为是弱的。去年冬天的温和事件(-1.00℃至-1.99℃)将温度范围的上限推高至低于正常值1.7℃至1.8℃。

今年冬天最大的问题是,去年冬天在高原地区形成的异常降水模式是否会再次出现。根据纯粹的统计数据,去年冬天北方高原(MT, ND, SD)的气温应该低于正常水平,湿度应该高于正常水平。然而,主要的风暴路径形成了有利于南部气流的分裂流型,随后的风暴活动穿过了高原地区的南部(TX, OK, KS, NE南部)。

降水地图
图1。2021年8月24日至11月21日偏离正常降水。
降水地图
图2。2020年9月至11月偏离正常降水。

今秋北部平原的天气模式(图1)比2020年秋季(图2)更为活跃。达科他东部、内布拉斯加州东部、明尼苏达州和爱荷华州北部的天气模式已经牢固确立。在我们的南部,从堪萨斯州向南都是干燥的地区,德克萨斯州东部和俄克拉荷马州都有强烈的干燥。与去年秋天相比,整个大平原的平均温度也截然相反,从德克萨斯州到北达科他州,异常温度比平均温度高3-6华氏度。去年,同一地区的平均气温异常比平均气温高出2华氏度到2华氏度。

在检查美国大陆La Niña事件中发生的相关降雪异常时,在弱La Niña事件中中部和北部平原有正异常。随着事件达到中强阶段,该降雪异常向北部平原和加拿大中南部移动。尽管在La Niña事件中,北部平原通常有70%的时间会看到更冷和暴风雨更多的冬天,但这并不能保证。穿过美国西部三分之一的强大气脊推动地面系统要么东北越过脊顶,要么东南进入南部大盆地,在那里它们在去年冬天被南部急流向东引导。

今年秋天,太平洋西北部地区的风暴活动增加,10月的最后三分之一期间,加州北部也发生了大气河流事件。此外,阿拉斯加东南部、华盛顿西北部和不列颠哥伦比亚省西南部也发生了大气河流事件。所有这些事件都发生在10月初。

“大气河”这个术语只是一个花哨的术语,指的是来自热带的稀薄的水汽带,它与进入美国西部的低压相互作用,增加了降雨。事实上,根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的数据,这些大气河流事件为大陆分水岭以西地区提供了多达50%的供水。此外,历史上80%的洪水破坏可以直接与大气河流事件有关。当所有的大气河流事件一起分析时,1月是最常见的发展月份。

海面温度异常图
图3。截至2021年11月21日的全球海面温度异常。

今秋的大气河流事件的不同寻常之处在于它发展得如此之早。你必须回到2018年,才能看到如此强烈的事件在秋末发展。2018- 2019年冬季,加州山脉下了太多的雪,导致春季径流导致奥罗维尔大坝崩溃。它还导致了内布拉斯加州北部三分之二地区的大雪,以及2019年3月初炸弹气旋的发展导致的随后洪水。

图3显示了当前全球海表温度的异常。阿拉斯加湾(蓝色阴影)存在强冷异常,而赤道太平洋上空的信号要弱得多。高于正常海表温度覆盖了赤道以北的大西洋和赤道以北的太平洋,远离西墨西哥海岸线。上升流(图4)表明在赤道太平洋东部有一股冷水正涌向海面。

温度异常地图
图4。2021年9月15日至11月21日赤道太平洋亚表层热含量。(动画地图,点击这里.)

在这个地下冷池的背后是一个异常的暖池,它在赤道太平洋下向西延伸到澳大利亚。正是这一异常温暖的口袋被全球模式所捕捉,并被预测开始削弱当前的La Niña事件。这些模式的全球共识是,La Niña条件将在冬末结束,而极有可能在2022年下半年出现El Niño-like或El Niño条件(图5)。

如果我们秋天的天气预示着这个冬天可能会发生什么,那么变化将是关键因素。简单地说,只要这些大气河流事件在美国西部发展起来,如果内布拉斯加州经历了非常活跃的天气期,我也不会感到震惊。如果这些事件指向太平洋西北部,系统将可能向东移动并影响北部平原。当大气河流袭击加州北部时,中部平原地区将最容易受到增强的风暴活动的影响(如10月下旬)。

海面温度异常预报图
图5。Niño 3.4区域(5°N-5°S, 120°W-170°W)的海表温度(SST)异常预报。2021年10月19日更新。

当加州北部在冬天遇到三次或三次以上的大气河流事件时,就会出现高于平均水平的降雪。下游(该地区东部)的影响包括快速移动系统,直到主要高空低层移动到内陆,这通常转化为强风暴向东移动。当然,降水类型取决于气温,所以如果缺少冷空气支持,通常会出现雨和/或湿雪。如果系统北部有足够的冷空气,就会出现更严重的降雪和/或偶尔的暴风雪。

北极海冰的形成也与去年略有不同,与东部盆地相比,西部基底的冰形成似乎更有利。因此,由于更多的冰形成支持更低的表面温度,今年冬天进入太平洋西北地区的风暴所需的冷空气也将比去年冬天更多。这将增加,但不能保证更强的降雪积累在北部落基山脉和高原。

在我看来,有时你在预测冬天天气时必须凭直觉。今秋大平原地区的情况与去年的趋势相反,大平原北部地区(包括内布拉斯加州)更是如此。随着近期冷空气开始向北输送,我相信今年冬天上半段我们会比去年经历更多的冷空气渗透。冷空气事件的范围和持续时间将取决于积雪覆盖。如果积雪持续,那么低于正常温度将是有利的。除非2020年2月北极入侵,否则12月没有降雪可能会导致一个高于正常水平的冬天。

如果全球模式是正确的,La Niña条件将在冬末到早春期间减弱和消散,那么南部急流将可能变得更加活跃,并可能支持一个穿过南部平原向北穿过内布拉斯加州南部半部的暴风雨春季模式。北部急流可用的能量将减少,这将以逐渐干燥的模式影响北部高原。如果厄尔Niño事件全面爆发,统计数据表明,夏季下半段将转向干燥模式。

总结:今年冬天,北部平原地区似乎比去年更加活跃,降水事件将取决于风暴活动移动到美国西海岸北部的频率。随着这些系统向东移动,当它们穿过美国时,在系统后面过滤的冷空气的强度将决定风暴路径的发展方向。如果冷空气从落基山脉东部进入美国,那么内布拉斯加州将处于一场猛烈风暴的西部边缘。如果冷空气从太平洋西北部被拉向南方,预计中部和北部平原将形成强风暴。

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