自古以來，北方的春天就多冷空氣大風(fēng)，小的3、5天就有一場，大的十天半月也能來一次，從未間斷并不稀奇。這一次也不過是春季寒潮大風(fēng)的常規(guī)操作而已，只不過，這一次屬實是范圍有點(diǎn)大，強(qiáng)度有點(diǎn)極端，與一般的春季寒潮大風(fēng)過程相比，大概相當(dāng)于一群2米多的大漢中冒出了個“姚明”：通常過程局地最大陣風(fēng)10-12級，這一次過程大概可以出到局地12-14級。
那何至于此呢？如果也以長個子來類比形容的話，那就是：先天基因打了底、后天營養(yǎng)跟得上、體育鍛煉沒落下、睡眠時間有保證。
只要具備了某個主要條件就會有大風(fēng)——先天基因是高個兒那就基本矮不了；具備的的條件越好大風(fēng)就越強(qiáng)——改善的營養(yǎng)主導(dǎo)了中國青年平均身高30年提高近10厘米；多個主要條件都具備且都好那極端大風(fēng)就出來了。
風(fēng)是空氣流動形成的，而啟動空氣流動和影響流動空氣的因素實在是太多了，最終形成的大風(fēng)類型也多種多樣。有的大風(fēng)范圍很大，像寒潮大風(fēng)和臺風(fēng)大風(fēng)，有的風(fēng)范圍很小比如雷雨大風(fēng)，有的風(fēng)是兼而有之混在一起。這里撿幾個主要的、影響了本次大范圍極端大風(fēng)過程的因素簡單說一下。
1、先天基因打底——高低氣壓梯度巨大
“氣壓梯度”大是本次大范圍大風(fēng)主要成因——可能這兩天已經(jīng)聽過這話，為什么呢？我們可以用地形來近似理解這個道理：梯度就是坡度，大氣場中的高低氣壓就好比地形場中的高山深谷，空氣從高壓流向低壓，恰似石頭從高山滾落深谷——哪里坡越陡，那里下越快。這個因素是大范圍大風(fēng)最重要的成因，所以可視為“先天基因”。
但是這地形與氣壓這兩者有一點(diǎn)非常重要的差別必須提到：高山滾落石頭受地球自轉(zhuǎn)的影響微小到可以忽略不計；但在大氣場中，大范圍的大風(fēng)受地球自轉(zhuǎn)影響非常顯著，不可不查。
這個因素在北半球會造成運(yùn)動空氣向前進(jìn)方向的右側(cè)偏轉(zhuǎn)，當(dāng)它與氣壓梯度的因素最終平衡之后，會導(dǎo)致大風(fēng)不是垂直于等壓線的從高壓直接吹向低壓，而是平行于等壓線的高壓在右低壓在左。在上圖中的呈現(xiàn)就是大范圍的北風(fēng)。
地球自轉(zhuǎn)只改變物體移向，不改變移速。所以盡管有這個差異，氣壓梯度大對應(yīng)于風(fēng)大，與地形坡度大對應(yīng)于石頭滾落快的道理是完全類似的。
上圖取自本次過程中4月12日08時的模擬大氣氣壓場，不難看出，華北正是氣壓梯度最大的地方，而本次的氣壓梯度又屬于少見的大。
2、后天營養(yǎng)攝入——高空強(qiáng)風(fēng)動量下傳
實際上，很多大風(fēng)發(fā)生的環(huán)境氣壓梯度并不算大，尤其是在中低緯度。還有其它因素，這里面最主要的，可能要算是高空風(fēng)的動量下傳造成的地面大風(fēng)。
最典型的就死青藏高原冬季常駐的大風(fēng)了。如下圖所示，氣壓梯度接近微不足道，但由于對流層上部有強(qiáng)風(fēng)帶，所以接近這個強(qiáng)風(fēng)帶的青藏高原就會有大風(fēng)。
那么這個高空大風(fēng)的動量是如何下傳到地面的呢，這個機(jī)制也挺復(fù)雜的，用最簡化的方式可以這么理解：高層越冷地面越暖，則越有利于暖升冷降的空氣運(yùn)動，則越有利于高層強(qiáng)風(fēng)動量下傳。在冬半年的青藏高原，由于緯度比較低且海拔比較高，所以其實白天收到的太陽日曬是很強(qiáng)的，常常能把地表土壤溫度加熱到30℃以上（是的，你沒看錯）。地表又加熱近地面空氣，造成了上下層空氣的巨大溫差進(jìn)而造成冷降暖升的上下空氣交換，同時各層風(fēng)速不同的差異性本身也會更容易形成交界面的空氣交換流，于是高空大風(fēng)就造成了地面大風(fēng)。
這種核心物理機(jī)制也就造成了這種大風(fēng)的兩個主要特點(diǎn)：1、白天很強(qiáng)晚上顯著減弱，因為晚上沒太陽了；2、陣風(fēng)特點(diǎn)顯著，因為地形和下墊面的復(fù)雜性使得受熱不均進(jìn)而加熱空氣不均勻，所以造成的交換流是亂流。
3、攝入營養(yǎng)被吸收——一盤“冰水”從天潑下
如果說高空強(qiáng)風(fēng)是營養(yǎng)，吃進(jìn)去了是動量下傳，那么要想真正得到這個營養(yǎng)還需要吸收好，對應(yīng)于大風(fēng)機(jī)制就是：越能造成上冷下暖態(tài)勢的，越有利于上下交換，“吸收”越好。
本次大風(fēng)過程存在高空強(qiáng)風(fēng)帶，12日白天有春分后太陽照射的下暖，并且還多了一個高空很冷。一般來說大多數(shù)過程也都有高空冷的條件，但這一次冷的很突出，直接上圖。冷中心溫度海拔5000米處能達(dá)到-40℃，海拔3000米能達(dá)到-20℃。
綜上，先天基因的優(yōu)勢（強(qiáng)氣壓梯度）、后天營養(yǎng)的充足（強(qiáng)高空風(fēng)）、對營養(yǎng)高效的消化吸收（上有“冰水”澆頭下有“火爐”烘烤有利），集合了各種有利因素且它們“配合”很好，最終在華北地區(qū)出現(xiàn)了這次大范圍的極端大風(fēng)。
最后提一下，其實這次北方大范圍極端大風(fēng)沖到南方時雖然會顯著減小，但影響也很大。而且在這之前，南方會出現(xiàn)另一種機(jī)制的大風(fēng)——雷暴大風(fēng)，這種風(fēng)很局地，但可以在大范圍內(nèi)分散的局地。它的成因之前講過，這里且略過。
---全文完---
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