小寒節氣一般在1月6日前後,“小寒近臘月,大寒整一年”。在古人的印象裏,小寒和大寒是農曆年即將結束,新年即將到來的標誌。在現代氣象學裏,小寒也是我國北方最冷的節氣。大家都知道的“三九天”,基本上都在小寒和大寒節氣裏。
小寒時,太陽直射點已經從南回歸線向北移動,我國接收的太陽輻射和熱量比冬至時多了一些。那麽,為什麽小寒反而比冬至時還冷呢?還是那句話:地表和海洋是吸熱、儲熱的,從最低熱量到最低氣溫,具有滯後性。北方更幹燥,水體少,大陸性明顯,所以北方最冷時間是1月上旬至中旬的小寒時節;南方濕潤,水體多,海洋性強,所以南方最冷時間是1月下旬的大寒時節。而海洋的熱容量更大,所以海洋最冷的時間是2月。
天寒地凍
小寒是北方最為幹冷的時候,氣候和地理上具有西伯利亞冷空氣達到極盛、北方大陸性明顯等特點。通常情況下,西伯利亞北風勁吹,東北的氣溫常常達到零下30℃甚至更低,內蒙古北部、黑龍江北部甚至可以出現低於零下50℃的溫度,往往創我國冬季氣溫最低。這時,有部分自動站出現最低氣溫超出溫度計量的情況,為防止低溫影響觀測設備正常運行,氣象局業務人員會給采集器和串口服務器加蓋棉被。這種直接由西伯利亞冷空氣吹出來的降溫,就叫“平流降溫”。
還有一種情況是“輻射降溫”。如果說平流降溫要刮風,那麽輻射降溫不刮風,它是大地熱量毫無遮擋地向天空散發導致的低溫,往往溫度很低,但因為風力不大,所以風寒指數不高。如2018年小寒時,寒潮吹走了長江以北的雲,安徽淮河沿線、江蘇徐州和宿遷、河南南部和湖北北部山區還有相當厚的積雪。這些地方在寒潮降溫、融雪吸熱、輻射降溫的共同作用下,成為華中的“西伯利亞”,最低氣溫一般跌破零下10℃,接近或打破了曆史紀錄。
槽潮
小寒時還有一種非典型的降溫方式,叫作“槽潮”,常見於西南和華南地區。眾所周知,由於西南和華南地區有山脈保護,能嚴重影響這些地區的冷空氣不多,寒潮更是少見,造成的大風、降溫也不如北方和江南那麽劇烈。不過,少見不代表沒有,總有一些強冷空氣如天兵天將般駕臨。這種冷空氣如果遇到強盛的暖濕氣流輸送,威力將會變本加厲。因為降水雲係可阻擋太陽輻射,降水還可以將高空冷堆帶到地麵,加速降溫過程。特別是隆冬時節,雲南一旦遇到回流冷空氣和暖濕氣流碰撞,極易產生大範圍降雪,而華南則會出現連綿陰雨。
西南和華南是否有強盛的暖濕氣流輸送進來,取決於南支槽的位置和強度。西風帶在冬季南壓,遇到青藏高原後分叉,高原南麵的一支被稱為南支西風。有時候南支西風在孟加拉灣向南彎曲,這就形成了南支槽。這時熱帶海洋水汽就會進入西南和華南地區,一般情況下,南支槽越深,水汽輸送強度越大。如果冷空氣和南支槽同時發飆,“槽潮”天氣就會駕臨。
鑽石雪和濕雪
小寒時的雪,要分為兩個陣營了。那種顆粒很小、幹幹的,在路燈下會閃閃發光的雪,就叫“鑽石雪”。而顆粒很大的、落地即化的雪,俗稱“濕雪”。需要注意的是,鑽石雪和濕雪不分屬北方和南方,隻要條件適宜,北方也可以有濕雪,南方在小寒時也可以有鑽石雪。
2018年底,武漢就下了一場鑽石雪,距離小寒節氣很近。當時的武漢有紮實的冷空氣底子,有立交橋式的水汽輸送,低空溫度遠低於0℃,地麵溫度也在0℃以下,雪花晶體健康生長且不融化粘連,落地馬上積雪——這就是南方少見的鑽石雪,雪落如沙,蓬鬆的堆積結構在燈光下折射出耀眼的光芒。
大霧彌漫
因為大地氣溫實在太低,海洋溫度比陸地溫度高,所以小寒時特別容易起霧,尤其是冷空氣暫停時。如2017年小寒節氣,中央氣象台在曆史上首次發布大霧紅色預警,當時水汽從南航、太平洋和印度洋大舉北上,在灰霾幫助下浸潤我國東部的半壁江山,京津冀、江浙滬兩大經濟中心中招,河南、山東、安徽所受影響最為嚴重。不過由於暖濕氣流太強,這次的霧把霾壓下去一點,各地的空氣質量反而有所好轉。
一號台風
出乎大家意料的是,一年之中的台風活動,往往從小寒節氣開始。當然,這時候的台風不會襲擊我國陸地,隻會在遙遠的熱帶海洋深處活動。如2018年小寒節氣前,1號台風布拉萬生成,2018年風季正式拉開帷幕。這是西太平洋在21世紀最早生成的1號台風,最終布拉萬登陸越南南部沿海,引發了我國南沙群島的風和雨。再如2019年小寒節氣前,1號台風帕布在我國南沙群島附近海域生成,它是有氣象記錄以來最早生成的台風,也是曆經多次起落,曾被寒潮吹散,但又頑強複活的傳奇台風。帕布雖然沒有登陸我國大陸,但卻和南支槽結合,給我國南方帶去持續的大範圍陰雨。
暖冬下的小寒
在全球氣候變暖的背景下,小寒節氣有時候會以溫暖的麵目示人,出現一些以前從未出現過的天氣情況。如2020年的小寒節氣,在副熱帶高壓和南支槽的強強聯手下,極強的暖濕氣流從雲貴高原和南海出發,直衝華北平原;與此同時,副高實際控製線登陸廣東和福建,完全控製了海南和台灣。雲貴高原尤其是貴州,出現了1月罕見的強對流天氣,貴陽一帶出現了夏天才會有的激烈暴雨、密集雷電甚至冰雹;北方雨雪全麵加強,北京普降中雪,局部大到暴雪,陝西、山西、山東和河南雨雪強度明顯加大;而東南沿海出現了極為溫暖的天氣,從廣西到上海,各地氣溫紛紛逼近甚至打破1月最高溫的曆史紀錄。