东西半球冰火两重天！极端冷暖事件频发或成新常态？
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我国却在经历气温“过山车”
2月20日，在北京通州运河文化广场上，一位男子穿着背心与孩子玩篮球。（图源：北京头条客户端）
今年以来
东西半球呈现“冰火两重天”的气候格局？
应如何防范极端冷暖事件不利影响？
国家气候中心对此进行了解析——
东西半球“冰火两重天”
今年极端冷事件和极端暖事件有点多！
今年以来，东西半球屡屡呈现“冰火两重天”的格局，严寒、暴雪与温暖如春在同一个时间、同一个区域穿插与轮回。
（a）全球平均气温距平分布（2021年1月1-10日）
（b）全球平均气温距平分布（2021年2月10-19日）
1月以来，北美大部地区天气先暖后冷，2月13日以来出现极寒天气。
1月上旬，北美大部分地区明显偏暖，部分地区平均气温较常年同期偏高超过10℃。
但2月13-17日，冬季风暴“乌里”袭击了北美大部地区，致使加拿大南部、美国大部、墨西哥北部遭遇强寒流、极端暴风雪过程，冬季风暴降雪叠加前期积雪，使得美国有75%的土地被白雪覆盖；美国中部地区平均最低气温较常年同期偏低8～16℃，德克萨斯州地区气温下降至-2℃～-22℃，2月16日，俄克拉荷马城（-26℃）出现该市自1899年以来的最低气温，达拉斯（-19℃）成为1930年有记录以来第二冷的城市，休斯敦（-11℃）、圣安东尼奥（-11℃）、小石城（-18℃）均出现1989年以来最冷气温，阿肯色州的费耶特维尔（-29℃）和内布拉斯加州的黑斯廷斯（-34℃）分别创下当地历史最低温度。
气象卫星美国积雪监测专题图（2021年2月19日3:45，北京时）
美国日最低气温（左）及距平分布图（2021年2月16日，图片来自NCEP）
受“乌里”影响，美国超过550万家庭断电停电，其中德克萨斯州灾情最为严重，有430.7万（占78.3%）户家庭断电。
2021年2月13-17日美国得克萨斯州遭遇暴风雪袭击（图源：CNN）
极寒天气除导致电网瘫痪，还严重影响炼油、半导体、畜牧业等多个产业。在加拿大安大略省，部分公交车取消，学校关闭。冬季暴风雨使墨西哥北部的电网紧张，导致墨西哥470万户家庭和企业停电。
几乎与此同时，2月8日前后在西欧地区掀起大寒潮，并逐步影响中欧、东欧，并直下南欧和地中海区域；
2月13日莫斯科城区积雪厚度超过60厘米，打破了1956年积雪厚度60厘米的纪录；
2月15日希腊北部地区科扎尼气温低至-19.9℃，一改往日“温暖如春”地中海气候。
今年以来，我国平均气温-2.4℃，较常年同期偏高1.4℃，为1961年以来历史同期第7高。其中，12个省（区、市）气温为历史同期前三高，安徽和江苏平均气温为历史同期最高，河南、湖北、湖南、江西、浙江、宁夏和陕西为次高，山东、山西及上海为第3高。
虽然今年以来我国气候总体偏暖，但气温冷暖起伏显著，前期偏冷而后期显著偏暖，极端冷事件和极端暖事件频繁发生——
1月6-8日，我国中东部大部地区遭遇强冷空气寒潮袭击，过程降温幅度大、影响范围广、低温极端性强、大风持续时间长，北京、河北、山东、山西等省（市）50余个国家级气象观测站的最低气温达到或突破建站以来最低纪录，北京大部地区最低气温在-24～-18℃，南郊观象台最低气温达-19.6℃，为1951年以来第3低。
2月19-21日，我国中东部大部地区气温回暖迅速，华北南部及其以南大部地区日最高气温普遍超过20℃，河北和河南部分地区达29～30℃，全国超过25%的市县（621个）日最高气温突破2月历史极值，主要出现在华北、黄淮、江淮、江汉和西北地区东部。
2021年1月上旬至2月中旬全国平均气温距平逐旬变化图
2021年1月上旬全国平均气温距平分布
2021年2月19-21日全国极端最高气温分布
2021年2月20日北京街头（图源：中国天气网）
全球变暖——
极端冷暖事件频发的主因！
导致今年以来我国和北美地区气温波动起伏大、并出现显著的冷暖反差的直接原因是近期大气环流形势异常，但根本原因是全球变暖加剧了气候系统的不稳定性。
受全球变暖影响，北极地区变暖的速度是全球其他地区的两倍，导致大量冰川融化，海冰消融，北极海冰去年秋季达到历史第二少，2月中旬我国北极“黄河”站（11°56′E、78°55′N）的监测气温在-4℃至-10℃，处于显著偏暖状态，北极海冰减少和气温升高，会导致极涡变得不稳定，进而发生分裂和移位，使得极涡中心易于偏向东半球或西半球。
今年1月上旬，极涡中心偏向亚洲东部至北太平洋上空，造成我国的极寒天气，2月中旬极涡中心偏向北美，引导极区冷空气向南侵袭，同时来自东太平洋热带洋面和墨西哥湾暖湿水汽输送稳定维持，形成强烈的水汽辐合，导致北美极寒、暴风雪天气。
北极上空极地冷涡概念图
北半球500百帕高度场
极涡：对流层中上层北半球极区附近环绕极区的气旋式涡旋。其中心通常会偏离极心，并且常呈不对称结构。如果极涡集中在极地地区不向南移动，中纬度地区不容易受来自极地的冷空气侵袭。但如果极涡分裂成几个，分裂中心南移，就容易把来自北极和西伯利亚地区的冷空气带到中纬度地区，造成这些地区受到冷空气(寒潮)影响。
极端冷暖事件新常态下
更需关注——
全球变暖对经济社会发展的不利影响
在全球变暖背景下，近年来全球极端冷事件时有发生——
2014年美国纽约出现118年来最低温，2016年美国强冬季风暴“乔纳斯”、2016年韩国南部极端寒流，2018年1月美国东海岸爆发性气旋影响打破近百年来最低纪录、同年3月极端初寒流横扫欧洲，2019年2月哈萨克斯坦最低气温跌破-40℃。
我国冬季极端冷事件也时有发生——
2008年百年一遇低温雨雪冰冻天气；2016年1月下旬的极寒天气，过程降温超过6℃的面积达到786万平方公里，67县市日最低气温突破历史极值。2021年1月7日，受寒潮天气影响，用电需求快速增长，国家电网经营区最高负荷达到9.60亿千瓦，日发受电量达到201.91亿千瓦时，均创历史新高。大范围极端冷事件，给交通、农业、能源等带来巨大挑战。
全球变暖导致了气候更加不稳定，极端冷暖事件频繁发生且强度增大或已成为新常态，特别是大范围极端天气事件给生活、生产带来了严重影响，更需重视并加强防范和应对，高度重视极端气候事件的影响。