暴雨、狂风、冰雹，今年4月为何频发强对流天气？

本文来自微信公众号：果壳 （ID：Guokr42），作者：风云梦远，编辑：Luna，题图来自：视觉中国

这个五一前夕，南方的天气不太好。

4月28日一股强大的对流云团，先在西南地区造成了狂风暴雨，随后对华南地区产生了显著影响，又继续向东扩展。由于天气恶劣，大量航班被延误和取消，公路、铁路交通也受到不同程度影响，“假期计划全被打乱了”。

而4月以来的恶劣天气，不止这一次。中国气象局在4月30日介绍，今年4月全国共发生8次区域性暴雨过程，较常年同期（3次）明显偏多；其中4月2日至7日、19日至21日发生在南方的暴雨过程影响范围广、综合强度强，受暴雨过程影响，珠江流域北江接连发生两次编号洪水。

今年4月有9次强对流过程影响我国。受强对流天气影响，湖南、福建、广东、广西、贵州、四川等地灾害影响较重。

4月1日至30日全国降水量分布图丨国家气候中心

为什么4月频发强对流天气？

低空越暖湿而高空越冷干，越容易引发强对流天气。最初情况下，不同高度的大气密度也不尽相同，且随着高度增高而密度下降；在此基础上，如果低空的大气密度比常态更小（或是高空的更大），就容易导致它们向上（向下）运动，而引发强对流天气。

什么会让低空的大气密度更小呢？在温度方面，气温越高大气密度越小；而由于水的相对分子质量（18）低于空气的（约29），因而在其它条件一定时，空气湿度越大，密度也会越小。

最近一段时间，华南等地正符合上述条件：低空暖湿，高空冷干。在贴近地面的低空出现了携带着大量热带海洋水汽的西南暖湿气流（下图），而高空却是被频繁的高空槽活动带来的较为干冷的西北风。低空暖湿气流与高空干冷气流配合下，华南等地的对流层层结相当不稳定，一旦有初始扰动很容易发展大量强对流系统，其中较极端的超级单体就可能进一步诱发冰雹以至龙卷。

北京时间4月27日14时，NCEP模式的低空（约1500米高度）风向和总可降水量（绝对湿度在垂直方向积分，填色）分布

同时刻对流层高层（约10000米高空）风向和该层面相对湿度（填色，越偏向棕黄色湿度越低）

而在当前，随着一股较强冷空气南下，盘踞华南多日的低空暖湿气流也将暂时撤退，这导致强对流活动将明显减弱。5月1日的强对流系统将多集中在华南沿海一线；而5月2日华南地区多地虽然仍有降雨，但以冷锋区域层状云降水为主，强对流活动频率明显下降。

中央气象台5月1日6时发布的强对流/短时强降水预报（5月1日8~20时生效）

强对流天气背后是厄尔尼诺和气候变化

今年这类强对流天气为何增多？可以主要概括为以厄尔尼诺事件为代表的短期气候因子（数月至1~2年），与长期气候变化趋势影响两大类原因。

2023年初发展的厄尔尼诺事件在今年初以来出现了衰减，但它后续的气候影响仍在，主要表现为导致热带地区海温总体偏高、蒸发与水汽输送增强；同时西太平洋副热带高压明显偏南偏强，其西侧边缘的偏南急流得以将热带印度洋、太平洋水汽输送向我国南方。

过去一个月以来全球海温偏离1991-2020年同期平均的距平丨NOAA

3月1日至今情况。填色为总可降水量距平（绿色为偏多，红色为偏低）；箭头为低空（约1500米高）风场相对于常年同期的异常（可以看到南方出现了更强的西南风，并输送更多水汽）

而在前文提及过，要形成更频繁、极端的强对流活动，除了需要强烈的低空暖湿气流外，高空干冷空气也是相当重要。而今年也正是符合了这一情形：位于青藏高原频繁的高原槽、西北地区等地的深槽，源源不断向南渗透高空冷空气，配合低空强烈暖湿气流形成了大范围、极端的强对流天气。

这样的态势同样与厄尔尼诺事件密切相关。厄尔尼诺事件引发的热带大西洋和东太平洋海温偏高，它们激发出的大气环流异常加强了上述深槽；同时厄尔尼诺事件衰减期西风急流明显偏南，也有利于这些高空干冷空气进一步向南影响华南多地。

然而，除了厄尔尼诺事件这种持续时间较短的气候因子外，还有更漫长气候变化笼罩的魅影。

我们现在提及的“气候变化”，不只是简单的完备工业化以来的一百多年内平均气温升高，还有更深远的影响。例如平均气温的升高，能让空气容纳水蒸气的上限（饱和水汽压）进一步上升，也让海洋的蒸发显著增强与全球大部分地区绝对湿度上升，从而激发本地或远方更为强烈的降水和强对流天气——这已被最近数十年观测证实，并在多气候模式模拟下，认为在气候变化进一步深化的未来会进一步加剧。

此外除了平均态势外，事件的极端性也是很关键的。

根据统计，大部分地区气温、降水等要素的方差，在气候变化下是显著上升的，这代表显著偏离平均值的极端事件频率发生了显著上升。IPCC的第六次气候变化评估报告也指出，在各种不同程度的升温趋势下，全球大部分地区最大日降水量都呈现明显增大趋势，这也是我们在未来可能进一步将面临的挑战。

本文来自微信公众号：果壳 （ID：Guokr42），作者：风云梦远，编辑：Luna