冷空气正在席卷全国，瑟瑟发抖的小伙伴发出了灵魂拷问：你穿秋裤了没有？今年是不是最冷的一个冬季？
撰文 | 魏科（中国科学院大气物理研究所）
来源：科学有温度
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寒潮袭来，冷空气正在席卷全国，东北的小伙伴在争论到底是哈尔滨冷还是呼伦贝尔冷，北京大风降温到零下10度之下，体感温度直逼零下20度，上海的日最高温也逼近0度，冬日暖阳顿时成了昨日往事，似乎一下子进入了“冰期”，最近是否气候异常？这样的寒潮天气以前有过么？是不是60年最冷冬季来临？难道“小冰期”来了？
笔者的朋友圈在十几天之前就已经预警了此次寒潮过程，专业做相关研究的科研人员，对未来的变化更为敏感。也不得不说，目前的数值预报的延伸期预测（10天以上的天气预测）水平确实有了长足的发展，虽然还难以做到定时定点定量预测，但是对于全国寒潮这样的大过程抓得还是非常准确，小伙伴们可以登录大气物理所预测系统网站自己测试一下（https://project.lasg.ac.cn/FGOALS_f2-S2S/index.php），科学都是在大家不断挑剔中前行的。
图片来自于某大神的朋友圈
目前的温度不算历史极值，如果觉得今年冷，那可以看看往年，比如2019年12月31日，北京最低温度-15℃，日最高温-3℃，日平均温度-8.7℃；2018年12月30日，北京最低温度-14℃；哈尔滨最近最低温达到-28℃，而2019年12月26-28那次寒潮时，哈尔滨最低温度达到-31℃。尽管寒潮确实冷，但要是说冷得破纪录，可能还得再分析下数据，至少从目前来看，还有点距离。
个人看来，生物进化给人最大的发明是“忘记”，不知不觉中忘记过往的痛苦经历，人类才可以减少负担乐观向前，之所以很多人觉得从来没有这么冷过，那肯定是忘记了上一个冬天，和上上一个冬天自己是不是也说过同样的话了。
我国冬季气温大幅度低于同纬度
我国地处处于欧亚大陆的东侧，受大陆性气候影响，冬季盛行偏北风，北风来自遥远的北冰洋和西伯利亚地区，这些地方日照短促，黑夜漫长，强烈的长波辐射使得这一地区持续失去热量，成为北半球的冷极，像西伯利亚的维尔霍扬斯克曾记录过-67.7℃的极端低温（2020年6月20日，这一地区经历极端酷暑，日最高温达到38℃，年极端温差超过100℃）。来自冷极的冷空气顺着西伯利亚高压的东侧外沿，一路向南，越过我国三北（东北、西北、华北），可以到达华南，当寒潮爆发，冷空气极强的时候，甚至可以到达南海和东南亚地区。
受冬季风影响，我国冬季的平均温度比同纬度全球平均温度低很多，东北地区大概比全球同纬度低14~18℃，华北和黄河中下游大概低10~14℃，长江以南和华南沿海也偏低5~8℃。可以对比同纬度城市，例如英国利物浦纬度和我国东北漠河差不多，但是利物浦即使隆冬温度都很少低于0℃，港口常年不冻，海运畅通，冬季也一片郁郁葱葱，其1月份平均温度可以达到4.3℃，而漠河温度低到-30℃以下属于正常，冬季天寒地冻白雪皑皑满眼苍茫。
广州是我国著名花城，属于亚热带气候，大多数时间冬季温暖如春，四季花开，然而与同纬度的城市相比，例如与古巴哈瓦那相比，则温度要低很多，广州1月份也会偶尔降到冰点，每年平均有2天有霜期，但是古巴哈瓦那则全年如夏，最低温很少低于10度，因此这里是缤纷的夏日景象，配合拉丁风格音乐，适合来一曲Mojito。
周杰伦歌曲《Mojito》洋溢着哈瓦那的热带风情
拉尼娜和冷冬
在今年冬季来临之前，网上就有不少对于今年冬季冷冬的预测，例如“今冬将现60年来最寒冷冬天、最严重降雪”、“2008年以来的最冷一年”等，甚至这种情绪也传到股市，“冷冬板块”也掀起热度。
之所以今年会被认为是冷冬，和今年赤道东太平洋海温偏低有关，当海表温度比历史平均偏低0.5℃以上，持续5个月以上即可形成一次“拉尼娜事件”，从今年8月份以来，赤道东太平洋地区即海温偏低，到年底刚好满足“拉尼娜事件”要求的持续时间，不过从目前情况来看，偏低并不是很强，是一次中等强度的拉尼娜事件。
2020年冬季，热带中东太平洋海温偏低，出现La Nina事件丨图片来自NOAA/CPC
一般而言，在拉尼娜的冬季，热带西太平洋气压偏低，积云对流和降水偏多，我国南海会形成气旋性低压中心，在低压中心的北侧，我国东南部地区北风偏强，容易出现较强的冷空气和更频繁的冷空气，这些都容易使得我国东部地区温度偏低，这在之前的几次拉尼娜事件中得到了印证，例如2007/2008年冬季即是一次较强的拉尼娜事件，温度异常最高达到-1.6℃，当年冬季我国南方出现严重冰冻雨雪天气；2010/2011和2011/2012年都是拉尼娜冬季，这两个冬季在我国都是冷冬，所以认为拉尼娜冬季可能会偏冷是有一定道理的。
La Nina事件与全球各区域气候异常都有一定关系，一般而言，热带西太平洋海温偏高，对流和降水较强，我国东部地区偏干偏冷丨图片来自NOAA/CPC
然而以上统计规律并不能保证一一对应，例如2017/2018年冬季也是一次拉尼娜事件，然而这一年冬季温度基本正常，还稍微偏暖一点。对赤道东太平洋的海温状况的研究有上百年了，学界认为每次厄尔尼诺（海温偏暖）或者拉尼娜（海温偏冷）事件都有各自的特点，不完全相同，其影响也有一定的差别，并不能将拉尼娜事件和冷冬一一对应。
另外，对于东亚地区的气候而言，其影响因子并不仅是赤道中东太平洋海温一个，东亚背靠最大的大陆，面对最大的海洋，还受最高大的青藏高原的影响，同时受海洋、陆地热力状况和地形的影响，年与年之间的气候变化比较复杂。
东亚冬季风异常受多个因子影响，包括西太平洋海温异常、ENSO事件、北大西洋涛动（NAO）、北极涛动（AO）和南极涛动（AAO）、平流层环流异常、行星波系统等，因此准确预测冬季气候及做冬季气候异常归因分析都具有较高难度。
还有一点非常重要，东亚区域处于中纬度，同时受高纬度气候异常过程和热带气候异常的影响，是一个多因子影响下的变化，虽然大家渴望找到一个能够“包打天下”的预报因子，哪怕找到一个“主导”因子也行，但是目前看来并不实际。以发生严重冰冻雨雪灾害的2008年为例，尽管这一年是拉尼娜年，然而在南海并没有出现与拉尼娜事件相对应气旋性低压中心，反倒是个反气旋高压中心。在冰冻雨雪灾害的成因分析里，各研究分别指向了印度洋海温异常、高纬度环流异常、北大西洋海温异常，以及平流层环流异常等。
冬季气候预测
每年冬季来临之前，国内外各个机构都会做冬季的气候预测，基于今年11月份国内外多个机构所的预测，今年冬季不仅不会是冷冬，而且很大可能会是一个暖冬，只有在东南沿海地区温度会稍低一点，当然预测有风险，但基于动力模型的结果，可靠度比网友猜测的“今冬将现60年来最寒冷冬天、最严重降雪”要高很多。
2020年11月中国多模式集合系统（CMME）所做的冬季（12月、1月和2月）的全球气温异常，结果显示中国绝大多数区域温度偏高，东南沿海小部分区域温度偏低丨图片来自CMME
2020年11月，美国多模式预测系统（NMME）所做的冬季（12月、1月和2月）的全球气温异常，在东亚区域NMME结果与CMME基本一致，但是NMME预测北美西北部有低温异常，这有待于未来检测丨图片来自NMME
天气与气候有别
在了解今年是不是冷冬之前，还需要对天气和气候的概念有所区别。天气指我们每天经历的气象变化，一般用温度、压强、风速风力、湿度、云量等来表示，例如“北京12月30日，天气晴，气温-12℃~-7℃，西北风三级，当前温度-9℃”，这是一个典型的天气状况的描述。而气候是一个区域较长时间气象要素的平均或统计状态，对应的时间尺度为月、季、年、数年到数百年以上，因此当说“北京冬季严寒、春季干燥多风沙、夏季炎热多雨、秋季秋高气爽”，或者“我国2020年夏季南方梅雨期偏长，降水异常偏多”，这是典型的对气候状况和气候异常的描述。
因此当我们讨论2020年冬季是“冷冬”或者“暖冬”，或者“偏冷”、“偏暖”的时候，我们讨论的并不是天气，而是整个冬季的平均状况，按照气象学的标准，一般以12月、1月和2月三个月的平均状况来考量冬季。因此，即使某一年是冷冬，也有可能有短时的暖期，或者某一年是暖冬，也会有寒潮和强空气过程。例如，2016/2017年冬季是一个典型的暖冬，是过去60年里最暖的冬季，但是这一年温暖的冬日里仍然有多次大范围的冷空气过程。就北京而言，其中2016年12月29-30日，最低温度降到-12℃；2017年1月10-13日，第二股冷空气使得最低温度达到-11℃；2017年1月19日~24日，第三次冷空气期间最低温度降到-14℃；2017年1月29日~2月2日，第四次冷空气期间最低温度降到-15℃。
在冬季无风的暖日，温度温度回升，在很多时候，北京的日最高温度甚至可以升高到10度以上，在这样的日子遭遇强寒潮，温度骤然降低，经常会导致24小时内温度降幅超过15度以上，再配合大风，人们会普遍感觉很冷，但是并不能因此就说整个冬天是冷冬，这就混淆了天气和气候的概念，任何一段时间的冷，某次天气过程的冷，都不能作为整个冬季冷冬的依据，只有整个冬季平均之后才可以判断。
很多人觉得冷，可能是对冬季缺乏足够的“尊重”，按照中国气象科学研究院林之光先生的看法，中国传统文化是一种“寒暑文化”，这是中国的“母亲气候”，因为冬季严寒，所以中国文化里才有很多关于寒冷的词汇，亲朋之间 “寒暄”、感慨“世事炎凉”，“寒门”出“寒士”，努力解决“温饱”问题等。
在没有暖气的过去，冬天不仅要穿秋裤、毛裤，还要穿棉裤，出门帽子、手套、围巾三件套缺一不可，而现在生活改善之后，棉裤、毛裤不见了踪迹，秋裤也成了区分“老同志”的标志，单裤逛街的人也不少，那不冷才怪。
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