本文来自微信公众号：地球知识局 （ID：diqiuzhishiju），作者：小哲，校稿：辜汉膺，编辑：果果、板栗，原文标题：《寒潮来了，断崖式降温》，题图：10月10日，沈阳迎来下半年首场降雪，来自：视觉中国
10月8日，意味着国庆假期已然溜走，为期七天的工作大礼包奉上。而这一天，寒露也骤然降临，很多人都已经感受到它凛冽的寒意。
寒露是秋季的第五个节气，是深秋的节令，这一时节除了菊艳蟹肥、天高云淡，也伴随着冷空气活跃躁动，频繁南下侵扰。
此后，东北、西北地区千里霜铺、万里雪飘，华北由凉转寒、日温差大，南方暑热褪去、秋意渐浓。中国大部分地区也将在冷高压控制之下，告别雨季，直面凛冬。
当然，今年冬日似乎比往年都来的早一些。
断崖式降温
进入10月的国庆前几天，副热带高压加强并逐渐北抬西伸，“秋老虎”雄踞南方，出现了大范围35℃以上甚至超过37℃的高温天气。
国庆前一周，南方气温依旧热度不减（图：中央气象台）▼
上海、武汉、合肥、杭州、南昌、南京等多地打破10月最高气温纪录，将近200个国家观测站达到或突破10月气温历史极值，热如盛夏。徐家汇站在建站150年来首次在10月出现过35℃以上高温天气，成为当地历史10月最高气温纪录。
为此，中央气象台于2日6时发布了高温黄色预警。
国庆假期，高温天气还在加班（图：上海自动气象站）▼
当然，进入10月，意味着冷空气的主场来了。在高空大槽的引导下，庞大的冷高压已经在西北吹响了集结号，准备狠狠敲打这只“老虎”。
高温天气在南方的统治地位即将受到冷空气的挑战（图：中央气象台）▼
为此，中央气象台于2日10时发布寒潮蓝色预警，罕见地在一天之内既发布高温预警又发布寒潮预警。这也是自2010年现行预警办法实行以来，在下半年发布的最早寒潮预警。
高温后脚还没走，寒潮前脚就跟了过来（图：中央气象台）▼
如此强的冷空气快速南下，“头都要吹掉”的大风伴随着断崖式的降温，10月2日~6日，中东部大部地区气温普遍下降8～12℃。
一个国庆，前三天夏天，中间一天秋天，后三天冬天（图：中央气象台）▼
除了南方部分地区，基本都能体验到国庆七天四季游（图：中央气象台）▼
伴随降温的还有降雨：在之前强盛的副热带高压抽吸下，大量暖湿空气北上，与逐渐南下的冷空气交汇，从南到北带来大范围降雨天气，局部地区有暴雨。但遗憾的是，副高脚下的湖南、江西、福建等地降雨较弱，对旱区旱情缓和的作用十分有限。
湘赣地区，依旧在等待缓解久旱的那场甘露（图：中央气象台）▼
3日晚，华北地区进入速冻模式，北京在这次过程中最低气温降幅超过10℃，并且伴随了7级左右阵风。
北京入冬的时间，只用了一晚上（图：北京市气象局）▼
4日随着强冷空气继续南下越过长江，南方迎来了猛烈的降温天气，多地气温骤降20℃以上，南京前一天15时温度38℃，过了一天第二天15时气温就仅14℃了。
强冷空气一夜之间“碾压”过了长江，也许3日是南京人今年最后一次开空调制冷的一天（图：江苏省气象台）▼
随着寒潮南下，北方气温则略有回升，京津冀一带部分地区最高气温回升到20℃左右。一路南下征讨的冷空气也遭遇武夷山和南岭的阻挡，强弩之末下也只能偃旗息鼓了，也意味着这一轮大降温接近尾声。
西伯利亚冷高压前部的锋面止步于两广（图：中央气象台）▼
高空大槽拉动冷高压
寒潮，顾名思义，寒冷空气如潮水奔流而来。
根据《冷空气等级》国家标准中规定：某一地区冷空气过境后，日最低气温24小时内下降8 ℃及以上，或48小时内下降10℃及以上，或72小时内下降12 ℃及以上，并且日最低气温下降到4℃或以下时，可认为寒潮发生。
可见，并不是每一次冷空气南下都称为寒潮。如此强劲的冷空气，我们需要望向北方：
冷空气等级划分▼
每年秋分之后，随着太阳直射点的南移，北极高纬度地区接收到的太阳辐射减少，强烈的辐射冷却空气下沉，在高空表现为“冷低压”，高空的寒冷空气在地转偏向力的作用下围绕着北极自西向东旋转，形成了一个逆时针旋转的环流系统，称为极涡。
AIRS捕获的极地涡旋（2019）（图：wiki）▼
而在中高纬度地区则形成了环绕极涡的西风带。西风带作为行星尺度上基本的大气运动，是很多天气系统形成的基本背景。
地球上大规模大气环流的理想化描述（春分）（参考：wiki）▼
在乌拉尔山脉、落基山脉和大西洋的扰动下，西行气流产生波动，形成了地理位置相对固定的东亚大槽、北美大槽和欧洲浅槽。
冬季三槽大致位置▼
其中，我国大部分区域都位于东亚大槽的后部。这就意味着平均来看，我国高空表现为向南的西北风，这也正是我国遭受冬季寒潮侵袭的重要原因。
而东亚大槽西侧的阻塞高压是阻挡冷空气的利器▼
极地空气冷却下沉，对应着地面则形成大规模极寒冷的冷气团，而由于陆地比热容较小，冬季西伯利亚与加拿大则形成庞大的地面冷高压，还常常与极地冷高压相接形成统一的系统。而在我国这一侧的西伯利亚冷高压就是造成降温的元凶。
一旦低压槽东移南下，冷空气也会顺势沿着槽南下，给南方地区造成降温▼
那么高纬度地面的冷空气为啥不好好呆着，非要南下来中低纬度呢？这样我们就需要将高空与地面结合来看了。
在高空西风带的风速极快，其中心的高空急流风速可达30~40m/s以上，如此快的空气流速会拖拽低空的空气运动，地面冷高压系统的移动常常就与之有关，高空风速越快，地面冷高压系统的移动也越快，这样起到引导作用的高空气流即称为引导气流。
10月2号冷高压南下“大举入侵”，给接下来的大幅降温来了个“预热”（图：中央气象台）▼
而冬季常常在我国形成的西风槽波动，就往往成为拉着冷空气南下的罪魁祸首。当高空西风带发生大规模的波动，冷槽大规模发展、移动、调整，高空就会形成大规模向南的引导气流。
10月3号的高空槽后有大规模向南的气流（图：中央气象台）▼
冷高压就会在高空气流的引导下迅速南下。由于其移动速度较快，在地面冷高压的前端往往会形成一条强度较强的冷锋，成为寒潮的“前锋”，相当于寒潮大军的“先锋官”。
10月3号，在高空气流的引导下，冷高压前锋直抵长江沿线（图：中央气象台）▼
正是在这样的高低空系统的配置下，地面寒冷空气在高空引导气流的率领下，从高纬度地区如潮水般蜂拥南下，给中低纬度带来凛冽的寒意。
一波又起
今年下半年第一轮寒潮刚刚过去，但高兴不了多久，一波未平、一波又起！寒露当天（10月8日），新一冷空气接过军旗号令，新的大槽再度发展东移，波动幅度相比之前更大，势头也更猛。
后部的西风气流几乎是南北走向，将高纬度的冷空气拽下来（图：中央气象台）▼
在这样的高空气流引导下，冷空气迅速南下，速度极快，北方部分地区降温剧烈，局地降温可达14℃，最低气温创入秋以来新低，京津冀及河南、山东等局地大风也更加极端。如此强劲的冷空气将直接翻越南岭，横扫华南地区，给两广带来显著的降温。
冷高压已经迅速南下压在中国上空（图：中央气象台）▼
更要命的是，由于高空槽前往往对应着辐散，而高空的辐散会使得空气上升补充，从而使得地面气压下降，这样就造成了高空大槽的前端有一个低压的气旋生成。而气旋意味着这里会有冷暖空气的交汇和辐合上升的条件，东北、内蒙就会出现强劲的雨雪天气。
可以看到高空的槽前对应着一个气旋的生成，上：10月8号 500hPa；下：10月8号 地表高度（图：中央气象台）▼
气旋（10月8号 地表高度）▼
而且在近地面，气旋的低压与南下的强劲冷高压形成极大的气压梯度，如同落差使得水飞流直下，极大的气压梯度意味着更强劲的风速，8号夜间至9号华北迎来大风最强时段，内蒙古中东部、京津冀、黄淮北部等局地可达10级。
华北地区的朋友们这两天处于在风中凌乱的状态（图：中央气象台）▼
此次冷空气过程降温幅度大、影响范围广，打断了缓慢回暖的趋势，可以说寒露之后，多地已经感受到了冬季的寒意。
与国庆假期期间的寒潮过程相比，此股冷空气造成了中东部大部地区气温较常年同期偏低1至3℃，中国中东部也狠狠遭受了大风猛烈的打击。
过了一周色调都变了（图：中央气象台）▼
除了当前的寒潮，我们自然还很关心之后今年冬天的情况。提到这个问题，我们就又会想起那对兄妹——厄尔尼诺和拉尼娜。在遥远的太平洋另一端，秘鲁沿岸的海表依旧呈现出偏冷的状态。
8曰18日，可以明显看到秘鲁沿岸的海面温度异常▼
今年8月31日，世界气象组织（WMO）官方发布了一篇名为《WMO预测本世纪首次“三重”拉尼娜现象》的文章，文章预测：旷日持久的拉尼娜事件很可能至少持续到年底，成为本世纪首个“三重”拉尼娜现象，即连续三个冬天都发生拉尼娜。
这三年冬季，拉尼娜赖着不走了（图：WMO）▼
相比于厄尔尼诺，拉尼娜持续的时间确实会久一些，比如1957~1959年为持续时间最长的厄尔尼诺仅仅24个月，但1998~2001年的强拉尼娜事件持续了32个月，因此今年冬季出现拉尼娜也不算出人意料。
拉尼娜在一定程度上有利于冬半年的冷空气活动，根据统计数据显示，1950年以来15次拉尼娜事件，10次都对应着我国的冷冬，约是偏暖概率的两倍。
今年的拉尼娜，带来的是暖冬还是冷冬呢？（图：NOAA）▼
然而，目前短期气候预测的难度和不确定性仍较大，而且所谓的冷冬、暖冬，说的也是大范围平均的情况，难以得到某个区域某次极端天气过程的情况。因此，今年入冬究竟如何，还是得看天气形势具体分析，不可以排除有极端情况发生的可能。
参考资料
[1] 中央气象台：寒潮天气将终结南方高温 四川陕西河南山东等地有较强降水 http://www.cma.gov.cn/2011xwzx/2011xqxxw/2011xzytq/202210/t20221003_5118634.html
[2] 中央气象台：新一轮较强冷空气将影响中东部地区 四川盆地江汉江淮等地多阴雨 http://www.cma.gov.cn/2011xwzx/2011xqxxw/2011xzytq/202210/t20221007_5119787.html
[3] 中国天气网：寒露节气我国冬季版图反超秋季 这些地方昼夜温差可超15℃ https://mp.weixin.qq.com/s/9Y1k_Ep_ymJPczvBwDo0nQ
[4] 中国天气网：降温18℃以上！南方降到预报图发紫 热到破纪录后10月上旬少见的凉来袭 https://news.china.com/domestic/945/20221005/43569386_all.html
[5] 朱乾根，林锦瑞等著《天气学原理和方法》第四章：大气环流；第六章：寒潮天气过程
[6] GB/T 20484-2017 中华人民共和国国家标准：冷空气等级
[7] 赵振国，蒋伯仁，陈国珍，王永光，刘海波，许力.ENSO事件对中国气候的可能影响[J].山东气象，2000，(01):4-12.
本文来自微信公众号：地球知识局 （ID：diqiuzhishiju），作者：小哲，校稿：辜汉膺，编辑：果果、板栗