摘要：大风呼啸、气温骤降，雨雪交加、沙尘漫天……恶劣天气已席卷而来！受强冷空气东移南下的影响，本周末，我国中东部大范围地区将迎来一场极端天气“大考”：华北将遭遇历史同期罕见的持续性大风，局部地区风力可能达到12-13级，这在陆地上极为罕见；内蒙古东部及东北局部有暴雪

大风呼啸、气温骤降，雨雪交加、沙尘漫天……恶劣天气已席卷而来！ 受强冷空气东移南下的影响，本周末，我国中东部大范围地区将迎来一场极端天气“大考”： 华北将遭遇历史同期罕见的持续性大风，局部地区风力可能达到12-13级，这在陆地上极为罕见；内蒙古东部及东北局部有暴雪，南方则将迎来今年以来最大范围的强对流天气，伴随猛烈的风雹天气。4月10日，中国气象局已启动三级应急响应，北京发布了近十年来首个大风橙色预警， 各应急响应部门纷纷发声： 周末非必要不出门！

全国大风预报图

为什么这次冷空气南下会引发如此猛烈、迅速，并波及我国多地的大范围极端天气呢？ 主要原因是西风带波动导致强冷空气急速南下并激发出温带气旋，冷高压与温带气旋相互作用，并与南方暖湿气流猛烈交锋，由此产生了大范围的大风、降温及强对流天气现象。

从太阳到西风带：极端天气的“源代码”

地球上任何天气故事的源头，都得从太阳辐射说起。由于地球表面受太阳辐射加热不均，赤道地区吸收的太阳能量远超两极，形成显著温度梯度。 受热上升的赤道暖空气向极地运动时，在地转偏向力作用下发生偏转——北半球右偏、南半球左偏， 最终在30°~45°纬度带的对流层上部形成西风急流带。 西风带的强度与赤道-极地温差呈正相关，如果温差越大，则急流速度越快。若地球是一个表面均匀的水球，西风带将呈平直气流，有效地将冷空气束缚在极地地区。

西风带流场示意图

（图片来源：NASA）

由于地球表面海陆分布不均，海洋和陆地之间热力性质的不同导致赤道和极地之间的温度差异在不同位置有所变化。因此， 我们会在西风带上看到许多南北方向的波动，这就是著名的大气罗斯贝波。罗斯贝波是影响温带天气系统演变的关键机制， 当暖空气向北扩展或冷空气向南侵袭时，罗斯贝波从西向东传播，促使冷暖空气发生大规模的南北交换，进而引发剧烈的天气过程。

此外，北极独特的地理格局——以北冰洋为中心，四周被陆地环绕——使得极地冷涡常呈分裂状态，主要集中在加拿大的巴芬岛一带和西伯利亚东北部。这样的分散形态为亚热带暖空气北上开辟了通道，进一步扰动西风带，导致其出现显著波动。这种扰动有可能挤压极地涡旋，使其向中纬度推进，并裹挟高密度冷空气大举南下，带来剧烈的冷空气活动。

2018年2月一次极涡分裂事件示意图。填色为10hPa高度上的位势高度，颜色由蓝到黄表示气柱高度从低到高，反映气温从冷到暖。

（图片来源：参考资料[2]）

冬季，极地冷空气南下常引发寒潮； 而在春季，冷空气与南方活跃的暖湿气流相遇，更容易激发强对流，诱发多种极端天气。

在西风带上，冷暖空气的交汇往往会促成温带气旋的形成。 西风带南侧为暖空气，北侧为冷空气，因此西风带本身就构成了一个典型的冷暖空气交界带，气象学中称之为 锋面 。当北方冷空气南侵、暖空气北上扩展时，锋面出现波动，进而发展出低压闭合等压线，标志着温带气旋的初步生成。

温带气旋形成示意图

（图片来源：Britannica）

随着波动加剧，气旋中心的气压持续下降，温带气旋逐渐加强。 由于气压梯度增大以及冷暖空气的剧烈交汇，温带气旋常伴随显著的大风与强降水。 在中心东侧的暖锋，暖湿气流沿着冷空气缓慢爬升，造成范围广、时间长的连续性降水；而在中心西侧冷锋附近，冷空气迅速插入暖空气下方，迫使暖空气剧烈抬升，易形成短时强降水或阵性降雪。

随着气旋发展进入成熟阶段，其从地面到对流层中层形成完整的圆形闭合环流， 天气剧烈变化由此达到顶峰，风力猛增，云雨影响范围达到最大。 此时在卫星云图上，温带气旋的云系呈现典型的“逗号”形态，且随着温带气旋沿西风急流自西向东移动，云系结构愈发清晰、紧密，气旋特征更加明显。

2023年3月28日，美国国家海洋和大气管理局的卫星图像显示，一个温带气旋在太平洋上空形成并旋转，它给加利福尼亚州和俄勒冈州带来降雨、大风，引发雷暴天气。

（图片来源：NOAA）

尽管温带气旋与热带气旋（典型的如台风）在成因机制上存在显著差异，其带来的灾害性影响却毫不逊色。 温带气旋通常尺度更大，直径一般在1000至2000公里之间，维持时间为5至10天。 尤其是形成在海洋上的温带气旋，由于暖湿空气充足，其强度往往超过陆地上形成的系统。

近年来，有不少温带气旋引发的极端天气事件，这不仅与其自身结构和强度有关，也因为中纬度地区是人口稠密、经济发达的区域，一旦温带气旋快速发展，将对交通、能源、农业等领域造成严重影响，经济损失巨大。

例如，2024年10月末，一个强烈地中海气旋生成后由西南向东北移动，影响西班牙瓦伦西亚地区。该地受中心风速超过20米/秒的东南风低空急流控制，大量水汽在西部山地抬升作用下形成极端降水。据西班牙国家气象局统计，奇瓦镇8小时降水达491毫米，赫雷斯机场24小时降水量也创下114.8毫米的纪录。这场风暴造成超过200人死亡，数万人断电，交通陷入瘫痪。

西班牙东南部10月29日晚至30日凌晨降暴雨，引发严重洪灾。

（图片来源：央视新闻）

当温带气旋在短时间内迅速增强，中心气压24小时内下降超过24 hPa时，称为“炸弹气旋”。 这种气旋爆发力强、破坏性大，在中高纬度海陆交汇地区尤为常见，如美国东海岸、加拿大、北欧等地，因其冷暖空气交汇频繁、海面热力条件充足，具备有利生成环境。

炸弹气旋多发于秋冬季节，因高纬冷空气活跃而低纬暖湿气流仍较强，冷暖对峙显著，形成有利的发展条件。在北大西洋，10月至次年3月是高发期，尤以1月和2月最频繁。虽然春季炸弹气旋出现频率略低，但冷暖空气仍频繁交替，亦不容小觑。2024年11月19日至20日，一场炸弹气旋席卷美国与加拿大西海岸。该系统中心气压骤降至946 hPa，强度达到峰值，造成大范围断电与交通中断。美国华盛顿州、俄勒冈州、加利福尼亚州逾33万用户断电，加拿大温哥华岛断电户数超10万。

（图片来源：中国新闻网，美联社视频报道截图）

极端天气的幕后：冷暖空气的巅峰对决

冷空气的南下活动易引起西风带波动而产生温带气旋，我国冷空气过程的源头主要来自西北方向，特别是西伯利亚一带，这里是冷空气聚集和加强的区域。西伯利亚地势广阔、地形开阔，属于典型的寒冷大陆性气候区。其东部和南部被蒙古高原和新疆高原阻挡，形成有利于冷空气滞留和增强的地理格局。 当北方冷空气顺畅进入西伯利亚后，会在此处聚集并不断增强。一旦冷空气的势力达到一定程度，再加上来自南方暖湿气流的推动作用，冷空气便可能突破阻挡，切断式南下，造成大范围的冷空气影响。

侵袭我国的冷空气来源

（图片来源：中国天气）

在本次冷空气南下之前，西伯利亚已积累了大量冷空气。自4月7日起，来自中东地区的大量干热气团迅速向西北方向推进至西西伯利亚，导致西风带呈现出类似“Ω型”的形态。在这种情形下，位于西西伯利亚的冷空气团容易在西风带的引导下切断南下。 这股冷空气的“暴走式”南下速度和强度远超常规，几乎可在一天内就横扫全国，直抵海南岛。

欧洲中期天气预报中心（ECMWF）4月10号500hPa位势高度（等值线）和850hPa温度（阴影）预报

（图片来源：ECMWF）

随着冷空气南下，冷高压外围的大风经过我国中部黄土高原，扬起漫天黄沙。此外，冷空气南下激发了西风带中的温带气旋。 到 4 月 11 日早上 8 时，温带气旋的中心气压已在我国华北区域降至 995hPa，这个强度和 2023 年第十一号台风 “海葵”、2024 年第 14 号台风 “普拉桑” 登陆我国时的气压强度相当。而 随着冷空气高压把温带气旋往西 “推”，高压与低压之间的气压梯度几乎和台风风眼一样陡峭，形成了猛烈的大风区。

2025年4月11日08时500hPa天气图，其中H表示冷空气对应的冷高压，L为温带气旋中心低气压，蓝色带三角形实线为冷锋，红色带半圆形实线为暖锋，紫色填充区为六级以上大风速区。

（图片来源：中央气象台）

温带气旋西侧的强风将覆盖我国东部、北部和中东部的大部分地区，大风过程可能在多个地区打破极值。比如，北京地区 12 日白天将迎来风力最强时段，山区局地阵风有可能达到 13 级以上。 风力达到或超过 13 级时，就接近台风强度了。根据国家风力等级标准，11 至 12 级风在陆地上极为罕见，13 级以上风力对地面物体的破坏性极强，要参照防台风标准做好防范措施。

风力等级划分

（图片来源：中国气象网）

以往，西风带上的波动通常在我国多个地区处于气旋的“酝酿”阶段，气旋一路东移至黄渤海或东北东部上空形成，因此，给我国带来的风雨雪等天气现象较为温和。但 此次气旋的形成路径不同以往，它直接在蒙古高原上生成，随后南下至渤海，再向东北方向移动。整个过程几乎将气旋的能量全部释放在我国陆地上，情况极为罕见。

在冷空气的南部前沿，当冷空气大举南下进入我国南方地区时，还会引发猛烈的强对流天气。在冷空气完全压制南方暖湿气流之前，我国南方暖湿气流持续增强，气温攀升，多地温度超过30℃。而 当冷空气强势南压，与湿润环境叠加时，空气中的不稳定能量就会急剧增强，强对流天气随之而来，带来暴雨、冰雹等极端天气。在强对流单体中，还可能出现局地雷暴大风等剧烈天气。 4月10日下午，南京周边的汤山、句容等地就已出现冰雹天气，部分冰雹甚至达到了鸡蛋大小。这不禁让人回想起去年4月中旬，强对流天气席卷我国南昌等地，大风、雷电、强降雨齐袭，造成了严重影响。至今，这场灾害仍让人记忆犹新，时刻提醒我们要高度警惕强对流天气。

面对这次冷空气极端南下事件，防范和应对显得尤为重要。此前，多个超级计算机数值预报模式一致显示了剧烈天气趋势，气象部门已经高度重视，并陆续发布了相关预警，各地政府和相关部门也已启动应急响应机制。而公众需增强防灾避险意识，密切关注权威天气信息，合理安排出行，并采取有效的防护措施。 鉴于预期的天气风险，本周末建议大家尽量居家避险，非必要不外出，务必注意人身安全！

来源：东窗史谈一点号