专家顾问:
中央气象台高级工程师 李嘉睿
国家气候中心气候预测室首席预报员 支蓉
全国气象学科首席科学传播专家 朱定真
冷空气的“段位”之争——什么情况才算寒潮?
秋冬季节,冷空气和寒潮的消息常常“刷屏”。不少人会疑惑,既然都是降温,冷空气和寒潮不是一回事吗?其实在气象业务里,这两个词并不能互换。简单说,冷空气是指使所经地区气温下降的空气团,是对此类降温天气过程的统称,而寒潮是其中强度最高、影响最显著的一类。寒潮一定属于冷空气影响过程,但并非所有冷空气都能达到寒潮的标准。
我们日常感受到的降温,大多来自高纬度地区的南下冷空气。冷空气本质上是一团偏冷、偏干的气团,它通常伴随降温和大风;如果与暖湿气流相遇,还可能触发降雨或降雪。不过,冷空气的强度差异很大,有的只是让人略感凉意,有的则来势汹汹,在短时间内造成剧烈降温,甚至影响交通运输、农业、能源保供等。为了更精准描述天气过程强度,并加强风险提示的针对性,气象部门会对冷空气进行强度分级。
那么,一股冷空气到底有多强,主要看什么?
气象上通常依据两个可客观量化的指标:降温幅度以及降温后最低气温是否达到一定阈值。也就是说,它不仅要降得快,还要降到够低。
按照强弱程度,我国通常将冷空气分为四个等级:弱冷空气、较强冷空气、强冷空气和寒潮。以某地日最低气温的变化为判据,弱冷空气一般表现为48小时内最低气温下降幅度不足6℃。这种过程确实会让人感觉到变冷,但更多是提示作用,提醒大家添衣、防风。
当48小时内最低气温下降达到或超过6℃、但不足8℃时,通常归为较强冷空气。它的特点是降温更明显,体感上会从有点冷转向明显冷。值得注意的是,在业务分级中,较强冷空气还包含一种常见情况:48小时降温幅度虽然达到或超过8℃,但降温后的最低气温并没有降到8℃及以下,也就是说“降得挺猛,但最低温度还不够低”。这类过程常让人误以为“已经是寒潮”,其实按标准仍属于较强冷空气。
较强冷空气再升级,便是强冷空气。它不仅要求48小时内最低气温下降达到或超过8℃,还要求降温后最低气温降到8℃及以下。强冷空气发生时,公众需要更加注意防寒保暖,同时需要关注降温与大风叠加对设施农业、养殖业、户外作业等领域带来的不利影响。
而寒潮之所以单独列出来,正是因为它代表冷空气影响过程中的“最强等级”。通常情况下,寒潮需要满足以下降温幅度之一:24小时内降温达到或超过8℃,或48小时内降温达到或超过10℃,或72小时内降温达到或超过12℃;同时还要满足一个关键门槛——最低气温降到4℃及以下。这一组合条件把“降温猛”和“降到够低”同时锁定,也意味着寒潮往往更可能带来显著影响:大风降温更突出;若再与暖湿气流配合,雨雪过程也更易发展,影响范围可能更广、持续时间也可能更长。
有时候会出现一种情况:大家体感很冷,但未必达到寒潮预警标准。这是因为气象指标与体感之间存在差异。除个体差异外,人的体感温度还受到湿度、风速、日照等多种外在因素影响,尤其在湿度较大的地区,冷的穿透感更加强烈。但气象上的业务分级强调的是过程强度与温度降幅,目的是在全国范围内形成相对统一、可比较的标准,以便于预警发布和应急响应。
因此,区分“冷空气”和“寒潮”,是为了把风险说得更准确:冷空气可以频繁出现、强度不一;寒潮则意味着更强的降温、更低的气温以及更高的影响可能性。所以,下次在天气预报中看到“冷空气”时,不妨留意两个关键信息——降温有多快、多大,以及最低气温会降到多低。(穆俊宇)
冷空气的“南下之路”——影响我国的寒潮从何而来
近期,我们经常会在天气预报中看到“寒潮预警”信息。所谓寒潮,是指极地或高纬度地区的强冷空气大规模地向中、低纬度侵袭,造成大范围剧烈降温和偏北大风的天气过程,有时会伴有雨、雪和冰冻灾害。
那么,这股“冷空气军团”究竟来自哪里?
影响我国的冷空气,发源地主要在北冰洋及其附近的三个区域。一是新地岛以西的巴伦支海洋面上,这里的冷空气出现次数最多,而且能达到寒潮强度的比例也最高,冷空气一路经巴伦支海、东欧奔向我国;二是新地岛以东的喀拉海洋面到西伯利亚北边的泰梅尔半岛,冷空气大多经过喀拉海、泰梅尔半岛、西伯利亚进入我国,出现次数虽少,但由于路径短、气温低,往往可达寒潮强度;三是冰岛以南的大西洋洋面上,冷空气经过欧洲南部、地中海、黑海、里海进入我国,这类冷空气出现次数较多,但经长途跋涉后强度减弱,一般达不到寒潮强度。
根据中央气象台的统计,其中95%的冷空气都要经过西伯利亚中部(70°—90°E,43°—65°N)地区,并在那里积累加强,该地区因此被称为“寒潮关键区”。冷空气在此“蓄力”后,南下影响我国,其不同路径带来的天气也各具特点:
第一条是西北路(又称中路),冷空气从寒潮关键区经过蒙古高原到达河套地区,然后南下影响长江中下游和江南地区,这条路径使得长江以北以偏北大风和降温为主,到江南以后,南支槽前暖湿气流与冷空气交汇形成扰动,可能发展为雨雪天气。
第二条是东路,冷空气从寒潮关键区经过蒙古高原抵达华北北部,其中冷空气的主力东移,低空的冷空气受地形影响转向西南,经渤海进入华北、黄河下游,然后南下,到达长江中游两湖盆地地区的下游,东路冷空气会使得渤海、黄海、黄河下游及长江下游出现东北大风,冷空气从渤海回流华北平原时,还会形成持续阴雨雪天气。
第三条是西路,冷空气从寒潮关键区经新疆、青海、西藏高原东侧,然后南下影响西北、西南及江南地区,西路产生的降温幅度不大,不过当南、北两支锋区波动恰好配合时,也能造成明显降温。
第四条是东路加西路,东路冷空气从河套以南南下,西路冷空气从青海东部南下,两股冷空气常在黄土高原东侧,黄河、长江流域之间汇合,汇合时会造成大范围的雨雪天气,随后两股冷空气合并南下,带来大风和明显降温。
中央气象台发布的寒潮预警分为蓝色、黄色、橙色三级,判定标准均基于未来48小时的降温幅度,且冬季长江中下游地区(春、秋季江淮地区)最低气温降至4℃以下是各级预警的共同前提。在此基础上,按降温强度逐级递进:
蓝色预警:4个以上省(区、市)的大部分地区日平均气温或日最低气温下降8℃以上;
黄色预警:4个以上省(区、市)的大部分地区日平均气温或日最低气温下降10℃以上,其中2个以上省(区、市)的部分地区降温达14℃以上;
橙色预警:4个以上省(区、市)的大部分地区日平均气温或日最低气温将下降12℃以上,其中2个以上省(区、市)的部分地区降温可达16℃以上。
寒潮影响的范围和强度,是冷空气自身属性与大气环境、地形共同作用的结果。冷空气越强,降温越明显。寒潮造成的降温幅度,不仅取决于冷空气本身的强度,也与受影响前的当地气温密切相关。例如,在冷空气强度相同的情况下,某地前期气温越高,寒潮造成的降温幅度就会越大,降温越显著。
我国的山脉纵横,形成了“天然屏障”和“交通要道”,影响着冷空气的走向。东西向山脉,如天山、阴山、秦岭和南岭等,有助于山体北侧冷空气堆积,南北走向的山脉则形成冷空气的通道,使得冷空气可以分流南下。由于冷空气密度大,地面冷高压垂直厚度一般不超过3000米,而青藏高原平均海拔超过4000米,高原主体可阻挡冷空气翻越,因此青藏高原地区很少受到寒潮直接影响。
寒潮爆发时,冷空气横扫我国大部地区,不同区域的天气则表现各异:西北地区空气相对干燥,水汽含量少,常以大风和沙尘为先导,降温快、降水相对弱;华北平原在冷空气影响前气温较高,寒潮来临时气温会“断崖式”剧烈下降,同时大风带来的强烈风寒效应,让体感温度骤降,使人感到刺骨的寒冷;在东北地区,寒潮通常表现为“雪上加霜”,在本就严寒的基础上带来强降雪和低温,冰雪特征显著。(胡竟文)
春暖花开时突遇降温,是“倒春寒”还是“寒潮”?
试想这样一个场景:当刚收起厚重的冬衣,心怀期待地迎接春日暖阳,却被一场猝不及防降温冻得措手不及。这种天气变化常被笼统地称作“倒春寒”。然而在气象学上,“倒春寒”与“寒潮”并非一回事,两者的发生时机、判断标准和影响方式都有着本质区别。
倒春寒本质上是一种“季节倒转”。它通常是指春季(通常指3月至5月)气温回升过程中,在前期回暖的背景下,受强冷空气侵袭,气温出现断崖式下跌,并持续多日显著低于常年同期水平的低温天气过程。倒春寒对农作物的危害极大——此时正值我国南方早稻、棉花等喜温作物播种和幼苗生长期,此类天气极易导致烂种、烂秧和死苗;对于北方,则主要影响冬小麦的生长发育,若前期气温较高,小麦提早返青,突然的剧烈降温极易造成冻害。
相比之下,寒潮的特征在于“气温骤降”,属于冷空气大规模南下的天气过程。但并非所有的冷空气活动都能达到寒潮标准。寒潮是我国常见的灾害性天气之一,发生频次高、影响范围广,常伴有大范围大风天气,明显的风寒效应,往往对农业、交通运输、建筑及公众健康造成严重威胁。
无论是哪一种“寒”,都会对生产生活带来影响。公众日常出行时,务必密切关注气象部门发布的最新天气预报,做好防寒、防风准备。同时,剧烈的气温波动易诱发感冒和心脑血管疾病,因此“春捂”十分必要,尤其是老人和儿童等群体尤需注意保暖。对农户而言,也应主动关注天气变化,提前采取覆盖、烟熏等防寒措施,减轻低温对农作物的不利影响,确保农业平稳生产。(张嘉赫)
气候变暖背景下寒潮有了“新动向”
在全球气候持续变暖的大趋势下,寒潮并未如人们预期般逐渐“退场”,反而呈现出新的变化特征。
数据分析显示,寒潮总体发生频次并未随气候变暖呈现线性减少趋势,而是表现出明显的年代波动特征。20世纪60年代为寒潮高发期,平均每年发生7.7次;此后发生频次逐步下降,至20世纪80年代进入相对低谷期,年均4.1次;20世纪90年代至21世纪10年代,寒潮频次维持在年均5.1次至5.9次的相对稳定区间。值得注意的是,2020年以来,寒潮发生较为频繁,2021年至2022年连续两年年均寒潮次数达11次,为20世纪70年代以来最高值。
寒潮平均持续时间也有所延长。数据显示,1990年以前寒潮平均持续时间为3.17天,持续时间5天以上的寒潮过程占比8.15%;1990年以后寒潮平均持续时间延长至3.29天,增幅3.79%,持续时间5天以上的寒潮过程占比12.74%,较前期增加4.59%。
全国型寒潮占比略有下降。1990年以前,全国型寒潮占比达52.7%,高于普通寒潮占比;1990以年后,全国型寒潮占比下降至49.1%,普通寒潮占比反超至50.9%。


1960-1989年,全国型寒潮占比达52.7%,高于普通寒潮占比;1990-2025年,全国型寒潮占比下降至49.1%,普通寒潮占比反超至50.9%。数据由国家气候中心提供 黄琬婷制图
(责任编辑:何长剑)