什么是极地涡旋:环绕极地上空的寒冷空气团

冬天在看天气预报的时候,经常可能会听到一个名次——极地涡旋,那么这个极地涡旋是什么呢?极地涡旋是环绕地球两极地区的一大片寒冷、旋转的冷空气团,极地涡旋在其他的一些旋转、地倾角的行星上也会存在。

一般来说,极地涡旋可以分为平流层极地涡旋对流层极地涡旋,这两种极地涡旋都沿着地球自转方向旋转,但是它们确实两种截然不同的天气现象,具有不同的大小、结构、季节周期和对天气的影响。

平流层极地涡旋出现在高度15~50公里的平流层,是一个高速旋转的风区,一般出现在北纬或南纬50°附近,它形成于秋季。

北极南极地区的温度会随着极夜的出现而迅速降温,这就使得在极地和热带之间的形成了比较巨大的温差,这会导致强风出现,而地球的科里奥利效应则会导致涡旋向上旋转,从而形成了平流层极地涡旋。

随着极夜的结束,平流层极地涡旋在春季的时候也会慢慢消失。但是有的时候气候异常,则会导致平流层极地涡旋在冬季发生紊乱,从而可能对地表天气造成极大的影响。

平流层温度升高导致的极地涡旋和对天气的影响示意图
平流层温度升高导致的极地涡旋和对天气的影响示意图

而对流层极地涡旋指的是位于对流层的一股急流,比平流层极地涡旋更加靠近赤道,一般分布在北纬或南纬40°到50°之间,从地表延伸到10~15公里高的对流层中。

对流层涡旋和平流层涡旋的年周期也不一样,不像平流层涡旋那样是冬天才会出现,对流层涡旋则是全年都会存在,但是它在冬季的时候同样是最强的,所以还是会受到极地地区冬天低温的影响。

在北半球北极对流层涡旋强大的时候,整个北极地区都会被一个极地涡旋所控制,其形状清晰,近似圆形,在极锋附近有一个带有急流的单一涡旋,受到很好的约束,北极空气得到很好的控制。当北对流层涡旋减弱时,它将分裂成两个或多个较小的涡旋,其中最强的在巴芬岛附近、努纳武特地区,另一个在西伯利亚东北部上空。当它非常微弱时,北极空气的流动变得更加杂乱无章,大量的北极冷空气可以推向赤道,带来快速而急剧的气温下降。

北半球冬天的一些严寒也有对流层极地涡旋的紊乱有极大的关系,极地涡旋的异常会导致在世界其他地区出现极端气候现象。

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