Die stärkste Kältewelle dieses Winters hat uns erreicht, die Temperaturen sind lokal um 18 °C gefallen! Warum ist es in diesen beiden Tagen so kalt?

Es ist so kalt, so kalt … Haben Sie den plötzlichen Temperaturabfall in den letzten zwei Tagen gespürt? Ich möchte morgens nicht aus dem warmen Bett aufstehen und meine Hände sind kalt, wenn ich beim Gehen auf der Straße mit meinem Telefon spiele.

Das Zentrale Meteorologische Observatorium gab am Morgen des 27. November weiterhin eine gelbe Warnung vor Kältewellen heraus. Es wird erwartet, dass die Kältewelle von morgen bis zum 30. November weite Teile Chinas von West nach Ost betreffen wird. In den meisten Gebieten Nord-, Zentral- und Ostchinas wird die Temperatur um 10 bis 16 °C sinken, in einigen Gebieten kann der Temperaturabfall sogar mehr als 18 °C betragen .

Es stehe ein „klippenartiger Temperaturabfall“ bevor und über Nacht sei von Süden nach Norden tatsächlich der „Winter“ angekommen. Wie kam es zu dieser „stärksten Kältewelle dieses Winters“?

01

Starker Hochdruckeinfluss aus Sibirien

Das Bild unten ist eine aktuelle Wettervorhersagekarte. Auf dem Bild können wir ein starkes Hochdruckgebiet erkennen, das aus Sibirien kommt.

Wie also entsteht dieser hohe Druck?

Der extrem starke Hochdruck in Sibirien wurde zuvor durch numerische Modelle vorhergesagt. Bildquelle: Windy

Hier ist eine kurze Auffrischung Ihres Geographiewissens aus der High School (hoffentlich haben Sie es noch nicht „dem Lehrer zurückgegeben“).

Da die Fähigkeit der Landfläche, Wärme aufzunehmen und abzuleiten, im Winter geringer ist als die des Ozeans, ist die Wahrscheinlichkeit größer, dass das Land in den mittleren und hohen Breitengraden strahlt und sich deutlich abkühlt und so ein Kältezentrum bildet. Dieser Bereich kontinuierlichen Nettowärmeverlusts wird als Kältequelle bezeichnet und ist in Zentralsibirien und auf der mongolischen Hochebene, die über relativ große Höhen verfügen, am stärksten ausgeprägt.

Im kalten Quellgebiet schrumpft und sinkt die darüber liegende Atmosphäre aufgrund der stärkeren Abkühlung deutlich ab, wodurch sich in geringer Höhe in Bodennähe ein starkes kaltes Hochdruckzentrum bildet, das als Mongolisch-Sibirisches Hochdruckgebiet bezeichnet wird. Von hier aus braust der asiatische Wintermonsun herüber und verschmilzt mit dem Südpazifik, nachdem er Tausende von Kilometern zurückgelegt hat.

Karte des Luftdrucks auf Meereshöhe in Asien im Winter (Durchschnitt von Dezember bis Februar) von 1991 bis 2020 (Farbgebung, Einheit: hPa). Das in der Abbildung durch das schwarze Oval gekennzeichnete Hochdruckgebiet ist das Mongolei-Sibirien-Hoch

Allerdings handelt es sich bei dem Mongolisch-Sibirischen Hoch eher um ein saisonales Hochdruckgebiet, das den durchschnittlichen Winterluftdruck über viele Jahre beschreibt. Im kurzfristigen Wettergeschehen kommt es zu aktiven und drastischen Veränderungen, die sich in der Verstärkung, Abschwächung und Bewegung vieler kalter Hochdruckgebiete äußern, die mehrere Tage anhalten. Nach einer langen Periode der Mittelwertbildung werden diese steigenden und sich ausbreitenden Figuren zum mongolisch-sibirischen Hochdruckgebiet, das wir im Bild oben sehen.

Das kalte Hochdruckgebiet wird stärker und bewegt sich nach Osten und Süden, wodurch kalte Luftmassen nach China gelangen und ein Kaltluftwetterprozess entsteht, dessen Intensität sogar das Niveau einer Kältewelle erreichen kann . Im Gegenteil: Wenn der kalte Hochdruck schwach ist und sich im Norden befindet, ist die Kaltluftaktivität relativ gering und das Winterklima in China tendiert zu wärmeren Temperaturen.

Das derzeit extrem starke Hochdruckgebiet entsteht durch die Ansammlung und Entwicklung kalter Luftmassen; Dieses Wochenende wird er mit großem Tempo nach Süden ziehen und in den meisten Teilen meines Landes von Nordwesten bis Südosten eine schwere Kältewelle mit sich bringen.

02

Wie stark ist der Kalthochdruck in dieser Kältewelle?

Wurde der historische Rekord wie gemunkelt gebrochen?

Die Intensität eines kalten Hochdruckgebiets kann normalerweise anhand des maximalen Luftdrucks auf Meereshöhe gemessen werden. Je höher der Luftdruck, desto stärker ist das kalte Hochdruckgebiet.

Der jüngsten numerischen Modellvorhersage zufolge kann der zentrale Luftdruck dieses kalten Hochdruckgebiets etwa 1065 hPa erreichen, was zwar „stark“ ist, aber immer noch weit vom höchsten Rekordwert in der Geschichte entfernt ist :

Der anerkannte höchste Rekord wurde am 31. Dezember 1968 erreicht, als eine Station in Nordsibirien einen Luftdruck auf Meereshöhe von 1083,8 hPa aufzeichnete. Obwohl Tosontsengel in der nordwestlichen Mongolei am 19. Dezember 2001 und 30. Dezember 2004 1085,6 hPa bzw. 1089,3 hPa meldete, lag die Beobachtungsstation mehr als 700 Meter über dem Meeresspiegel und musste mit empirischen Formeln in den Luftdruck auf Meereshöhe umgerechnet werden, was umstritten ist.

Foto des Inneren der Wetterstation Tosontsengel in der Mongolei (Purevjavet al. 2014)

03

Dieses extrem starke Kältehoch und die damit verbundene Kältewelle

Wie ist es entstanden?

Die extrem kalte Luftmasse, die diese schwere Kältewelle verursachte, schwebte bereits seit mehreren Tagen über Sibirien. Doch die treibende Kraft, die ihn nach Osten und Süden treibt und unser Land beeinflusst, lässt sich Tausende von Kilometern weit zurückverfolgen.

In der Troposphäre der mittleren Breiten ist der Westgürtel stark ausgeprägt und gleicht einem langen Fluss, der die Erde umgibt.

Und es wird Kräuselungen oder große Wellen in diesem langen Fluss geben - Nord-Süd-Schwankungen in der ostwärts fließenden Strömung, die in Bodennähe als eine Reihe von Zyklonen und Hochdruckgebieten erscheinen und tropischen Nebel oder polare Kälte auf das darunterliegende Land blasen. Ursprung dieser Kältewelle ist die Zyklonfamilie im Atlantischen Ozean .

Am 24. November um 8:00 Uhr Pekinger Zeit (Ortszeit in der Nacht zum 23. November) gibt es im Nordatlantik viele Wirbelstürme. Bildquelle: https://rammb.cira.colostate.edu/

Während diese Zyklone über den Nordatlantik brausen, nutzen sie gleichzeitig die langen Flüsse des Westwindgürtels, um ihre Energie schneller in die flussabwärts gelegenen Gebiete zu übertragen – in der Meteorologie nennt man dies Dispersionseffekt .

So bildete sich eine Reihe neuer Wellen, die sich entlang des Westgürtels ostwärts zum eurasischen Kontinent bewegten, und bis zum 24. November bildete sich auf der Nordwestseite des Uralgebirges ein hochgelegener, warmer Hochdruckrücken (Hochdruckgebiet, wie in der Abbildung unten dargestellt).

Schematische Darstellung des Hochdruckrückens (nicht des aktuellen Kältewellenprozesses), der sich auf den kammartigen Teil bezieht, wo die Isobaren im horizontalen Druckfeld in Richtung der Niederdruckseite ragen

Angetrieben durch die nördliche Luftströmung auf der Ostseite dieses Hochdruckrückens begann sich die starke, kalte Luftmasse, die sich in Sibirien festgesetzt hatte, deutlich nach Südosten zu bewegen. Es handelt sich um den Vorläufer der Kältewelle, die derzeit unser Land heimsucht. Zu diesem Zeitpunkt verlieh ihm die Entstehung eines warmen Hochdruckrückens die Kraft, sich nach Osten und Süden zu bewegen.

Die kalte Luftmasse verstärkte sich noch weiter, als sie durch die sibirische Wildnis zog, wo bereits ein kalter Winter eingetreten war, und der warme Hochdruckrücken in der Nähe des Uralgebirges bewegte sich ebenfalls entlang des Westgürtels nach Osten, drückte den niedrigen Wirbel weiter nach Osten und Süden und leitete die kalte Luft schließlich in Richtung meines Landes.

Infolgedessen wird das verdorrte Gras im Norden mit Frost und Schnee bedeckt und die Blätter im Süden des Jangtse fallen im kalten Nordwind.

04

Welche Auswirkungen wird diese Kältewelle haben?

Diese Kältewelle wird einen starken Temperaturabfall, weitverbreiteten Regen, Schnee, Frost und andere Katastrophen mit sich bringen.

Mit Ausnahme des Qinghai-Tibet-Plateaus und Yunnan werden die meisten Teile des Landes einen deutlichen Temperaturabfall von über 8 °C erleben, wobei im größten Teil des Nordens sowie im mittleren und unteren Lauf des Jangtse-Flusses Temperaturen von über 12 °C erwartet werden; In den meisten Gebieten werden die Temperaturen auf den niedrigsten Stand seit der zweiten Jahreshälfte fallen und die Tiefsttemperaturgrenze von 0 °C wird den Jangtsekiang überqueren.

Darüber hinaus wird es in weiten Teilen Zentral- und Ostchinas zu heftigen Regenfällen und Schneefällen kommen, darunter in vielen Gebieten nördlich des Jangtsekiang und in einigen Bergregionen südlich des Jangtsekiang, wo der erste Schnee fallen wird, während Teile Westhunans und Guizhous vor möglichem Eisregen gewarnt werden müssen.

Die nationale Temperaturabfall-Vorhersagekarte vom 26. bis 30. November. Da die Region Südchina und die Insel Taiwan erst nach dem 30. betroffen sein werden, ist der Temperaturabfall auf der Karte nicht signifikant. Bildquelle: Zentrales Meteorologisches Observatorium

Zeitlich gesehen begann die Kältewelle am 27. den Norden Xinjiangs zu erreichen, vom 28. bis zum 29. erfasste sie weitere Gebiete nördlich des Jangtse und überquerte am 30. den Jangtse und erreichte den Süden des Jangtse.

Dies ist die niedrigste Temperatur, die diese Kältewelle mit sich bringen kann. Bildquelle: Zentrales Meteorologisches Observatorium

05

Diese Kältewelle im frühen Winter

Bedeutet das, dass es dieses Jahr ein kalter Winter wird?

Lassen Sie mich zunächst die Schlussfolgerung ziehen: Es besteht kein direkter Zusammenhang zwischen den beiden (Vorhersagen darüber, ob dieser Winter ein „kalter Winter“ oder ein „warmer Winter“ sein wird, finden Sie im vorherigen Artikel „Kalter Winter VS. warmer Winter, sollte ich diesen Winter dickere oder dünnere Kleidung tragen? Lesen Sie diesen Artikel!“ von Science Popularization China).

Eine Kältewelle ist ein Wetterprozess, der mehrere Tage andauert, während ein „kalter Winter“ den anormalen Zustand beschreibt, bei dem die Durchschnittstemperatur im Winter kälter als normal ist.

Innerhalb einer Jahreszeit kann es zu erheblichen Temperaturschwankungen kommen, kurzfristige Temperaturschwankungen können jedoch nicht direkt auf die Gesamttemperatur einer Jahreszeit schließen . Die Temperatur im Winter wird stärker von saisonalen Klimafaktoren beeinflusst, wie etwa der Menge des polaren Meereises und der anormalen Temperatur des äquatorialen Pazifischen Ozeans.

Die nationale Durchschnittstemperatur im Winter 2020/21 ist anomal (Abweichung vom Klimadurchschnittszustand von 1981–2010). Obwohl es in diesem Winter mehrere starke Kältewellen gab und es auch in Gebieten wie dem Nordosten relativ kalt war, lag der nationale Durchschnitt dennoch deutlich darüber und wurde als warmer Winter gewertet. Bildquelle: National Climate Center

Seit diesem Herbst hat sich die Kälteanomalie der Meeresoberflächentemperatur im äquatorialen Zentral- und Ostpazifik erneut entwickelt, was darauf hindeutet, dass sich das dritte La-Niña-Spitzenereignis seit 2020 entwickelt.

Einer vorläufigen statistischen Analyse zufolge führen La Niña-Ereignisse dazu, dass es in den meisten Teilen Chinas im Winter etwas kälter ist, in den meisten Teilen des Südens weniger Niederschlag fällt und Kaltluft und Kältewellen relativ aktiv sind. Es muss jedoch auch darauf hingewiesen werden, dass im Zusammenhang mit der Klimaerwärmung der Korrelationskoeffizient zwischen La-Niña-Ereignissen und den Wintertemperaturen in China in den meisten Regionen der letzten Jahre nicht hoch ist , was darauf hindeutet, dass die Auswirkungen von La-Niña-Ereignissen auf das Winterklima in China nicht sehr bedeutend sind. Daher müssen andere Einflussfaktoren umfassend berücksichtigt werden, wie etwa das arktische Meereis, anormale Meerestemperaturen im Indischen Ozean und im Nordatlantik sowie Schneeansammlungen in hohen Breitengraden und auf dem Qinghai-Tibet-Plateau, um die Entwicklung des chinesischen Winterklimas besser analysieren und vorhersagen zu können.

Die Verteilung der globalen Meeresoberflächentemperaturanomalien (Abweichungen vom Durchschnitt von 1991–2020) im vergangenen Monat (23. Oktober – 19. November) (Einheit: ℃) zeigt, dass es im äquatorialen Zentral- und Ostpazifik deutlich kälter ist, was auf die Entwicklung von La Niña hindeutet. Bildquelle: National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)

Das Nationale Klimazentrum hat vor Kurzem eine Prognose zur allgemeinen Klimasituation im Winter veröffentlicht. Darin wird vorhergesagt, dass es im nördlichen Nordostchina, im Nordwesten Chinas und im östlichen Südwestchina kälter sein wird, während es auf dem Qinghai-Tibet-Plateau, im südlichen Nordostchina und in Ostchina einschließlich Shanghai wärmer sein wird .

Generell besteht zwischen La Niña-Ereignissen und den Wintertemperaturen in meinem Land eine gewisse Korrelation, und es ist wahrscheinlicher, dass sie im Winter in den meisten Teilen meines Landes zu niedrigeren Temperaturen führen. Da La Niña jedoch keinen direkten Einfluss auf das Klima meines Landes hat und das Winterklima meines Landes von vielen Faktoren beeinflusst wird, können wir die winterlichen Klimabedingungen nicht allein auf Grundlage dieser einen Bedingung bestimmen, insbesondere im Kontext der globalen Erwärmung.

Die Prognose des National Climate Center zur saisonalen Durchschnittstemperaturanomalie für diesen Winter (Dezember 2022–Februar 2023). Bildquelle: National Climate Center

Hinter einer Kältewelle können wir die sich verändernde Situation in der weiten Welt erkennen, und genau das ist der Fall, wenn man den Herbstbeginn anhand eines einzelnen Blattes erkennt.

Doch vielleicht sind wir mit unseren Gedanken etwas zu weit weg – angesichts des eisigen Nordwindes möchten wir alle Betroffenen der Kältewelle noch einmal daran erinnern, auf die drastischen Wetterumschwünge zu achten und sich rechtzeitig warm zu halten.

Quellen:

[1]Gomboluudev Purevjav, Robert C. Balling Jr., Randall S. Cerveny, et al. Der Weltrekord-Meeresspiegeldruckextrem in Tosontsengel, Mongolei: räumliche Analyse der Höhenverzerrung bei der Anpassung an den Meeresspiegeldruck. International Journal of Climatology, 2015, 35 (10): 2968-2977.

[2] Wu Rongsheng. Prinzipien der modernen Meteorologie. 1999, Higher Education Press, Peking.

Autor: Fengyun Mengyuan ist Doktorand in Klimatologie

Rezension | Ai Wanxiu, Leitender Experte, Climate Service Office, Nationales Klimazentrum

Das Titelbild und einige Bilder in diesem Artikel stammen aus der Copyright-Galerie

Die Vervielfältigung von Bildinhalten ist nicht gestattet