[科普中国]-寒潮天气

寒潮天气是指寒潮经过地区会引起温度剧降，伴随有大风和降水的一种天气现象。中央气象台的寒潮标准规定，以过程降温（冷空气影响的始末，日平均气温最高值与最低值之差）和温度负距平相结合来划定寒潮冷空气活动强度。

概念寒潮天气，又称寒流，是冬季主要天气现象之一，一般而言，寒潮天气是指一高气压在北方生成，冷高压沿着西风槽后之西北气流，向南侵袭，最后出海变性。 在寒潮侵袭期间，冷空气造成当地气温骤降，地面气压骤升，有时更造成强风，大浪。寒潮天气是在所有恶劣天气中影响范围最广的，冬季一般情况下能影响1000万平方公里左右，热带气旋、温带气旋也不能达至如此庞大的影响范围。

寒潮天气是冬季的一种灾害性天气，群众习惯把寒潮称为寒流。所谓寒潮，是指来自高纬度地区的寒冷空气，在特定的天气形势下迅速加强并向中低纬度地区侵入，造成沿途地区剧烈降温、大风和雨雪天气。这种冷空气南侵达到一定标准的就称为寒潮。

我国气象部门规定：冷空气侵入造成的降温，一天内达到10摄氏度以上，而且最低气温在5摄氏度以下，则称此冷空气爆发过程为一次寒潮过程。1

寒潮成因冬半年突出表现为大风和降温。大风出现于冷锋之后，一般风速可达5—7级，海上达6—8级。持续时间多在1—2天。在中国北方为西北风、中部为偏北风，南部为东北风。在干旱的西北、华北地区，经常形成风沙。前锋过境后，气温急降，可持续1天至几天。西北、华北地区降温较多，华中、华南由于冷空气变弱，降温较少。降温能引起霜冻、结冰。降水主要产生在冷锋附近，淮河以北降水较少，偶有降雪，淮河以南，降水增多，尤其当冷锋减速或准静止时，能产生大范围较长时间的降水。春、秋季，寒潮天气除大风、降温外，北方有扬沙、沙暴现象，降水机会也较冬季增多。

主要特点寒潮天气的爆发在不同的地域环境下具有不同的特点：在西北沙漠和黄土高原，表现为大风少雪，极易引发沙尘暴天气；在内蒙古草原则为大风、吹雪和低温天气；在华北、黄淮地区，寒潮袭来常常风雪交加；在东北表现为更猛烈的大风、大雪，降雪量为全国之冠；在江南常伴随着寒风苦雨。

9月到次年5月均可发生，集中于3、4月，我国大部分地区受到影响。

基本种类中国气象科学研究院的寒潮年鉴将冷空气过程分为全国性寒潮、区域性寒潮、强冷空气、一般冷空气四级。

全国性寒潮：凡日平均气温的过程总降温>10℃，负距平的绝对值>5℃的站点数，北方至少有32站（占北方站点数的三分之一），南方至少有13站（约占南方站点数的四分之一）；或南北方达到上述影响强度的总站数超过40站，同时过程总降温>7℃，负距平的绝对值>3℃的总站数超过90站（占南北方站点总数的60%），则作为“全国性寒潮”

区域性寒潮：凡日平均气温的过程总降温>10℃，负距平的绝对值>5℃的南北方站点数超过20站，同时过程总降温>7℃，负距平的绝对值>3℃，南北方站点数超过40站的，则作为“区域性寒潮”。

强冷空气：凡同样影响强度的站点数达到区域性寒潮标准的一半以上时，则作为“强冷空气”

一般冷空气：凡同样影响强度的站点数达到强冷空气标准的一半以上时，或日平均气温的过程总降温>7℃，负距平的绝对值>3℃的总站数超过20站；或虽未达上述标准，但造成了一定灾害的过程，一律作为“一般冷空气”。2

寒潮影响寒潮天气是一种大型天气过程，会造成沿途大范围的剧烈降温、大风和风雪天气，由寒潮引发的大风、霜冻、雪灾、雨凇等灾害对农业、交通、电力、航海、以及人们健康都有很大的影响。

寒潮大风寒潮大风是由寒潮天气引起的大风天气。寒潮大风涉及面较广，中国北方地区的内蒙古、甘肃、宁夏、陕西北部、山西北部、河北、河南北部以及黑龙江、吉林和辽宁等地均是寒潮大风频发的地区，淮河以南到中国南海中部海域也可以出现寒潮大风。寒潮大风主要是偏北大风，风力通常为5～6级，当冷空气强盛或地面低压强烈发展时，风力可达7～8级，瞬时风力会更大。

中国寒潮大风地理分布广泛，可遍及全国，年大风频次（日数）分布具有区域性特征，多数地区大风年平均日数在20～70天左右，西北地区、华北、东北地区和青藏高原在10～75天之间，西南地区、华南及长江流域为3～25天。全国有三个大风日数高频区：第一个是青藏高原，年大风日数达75～100天及以上，是中国范围最大的大风天气高发区，经常引起雪域高原出现大风灾害，影响牧业生产。第二个是内蒙古北部和新疆西北部，该地区是寒潮入侵的必经之路，尤其内蒙古北部地势平坦，寒潮大风畅行无阻，大风日数多达50～80天，导致该地区风沙及风蚀沙化非常严重，对农牧业生产影响很大。第三个大风高频区是东北地区的松辽平原，大风日数在25～50天左右，该地区是东北气旋发展加强的区域，并且其西部有大兴安岭和内蒙古高原，东部有小兴安岭和长白山，大地形的狭管效应增强了风力。该地区春季寒潮大风频繁，常造成春旱，影响春播生产。中国寒潮大风的季节日数分布有明显的季节差异。大多数地区春季大风日数多于冬季和秋季，夏季大风日数最少。

寒潮大风造成的灾害主要取决于风力和大风持续的时间。就全国来看，瞬时出现的最大风速，除了高山和有力的地形外，只有内蒙古北部出现过40m/s以上的寒潮大风。据多年大风过程统计，中国沿海较内陆大风时间长，北方较南方大风时间长，偏北大风比偏南大风持续时间长。寒潮大风对农业生产、渔业生产、航运和军事活动等会造成很大影响，严重的可酿成灾害，给国民经济带来巨大的损失。

寒潮冻害寒潮天气的一个明显特点是剧烈降温，低温能导致作物霜冻害、河港封冻、交通中断灾害，常会给工农业带来经济损失。寒潮冻害特指冬季严寒对越冬作物的冻害。寒潮天气过程是高纬地区大规模的强冷空气南下，使经过之地出现剧烈降温和大风的天气过程。当气温下降到0℃（冰点）以下或较长时间持续在0℃以下，就会引发越冬作物的植株体结冰而丧失一切生理活动，造成植株枯萎或死亡，严重的低温也能引起牲畜患病或冻死，造成严重的农牧业气象灾害，即寒潮冻害。寒潮冻害主要是0℃（冰点）以下的低温造成植物组织冰冻而受害。很多研究成果表明，低温导致细胞组织结冰是植物死亡之原因。

中国处于世界上典型的季风区域，冬季盛行东北季风，夏季盛行东南季风。在冬半年，中国华北和东北地区吹西北风，华中为北风，华南地区是东北风，冬季风带来的天气是严寒和干燥。

冻害对农业威胁很大，如中国的冬小麦和柑橘生产常因冻害而遭受巨大损失。寒潮冻害不仅取决于寒潮路径和强度，而且与农作物种类和地理位置有密切关系。中国受冻害影响最大的是北方冬麦区，冻害发生最多的区域是北方农业农业区和长江中下游地区。长江以北冬麦区因降雪少，秋旱，冷空气活动频繁，山川河谷容易积聚冷空气，常出现冻害；长江流域及其以南地区，因丘陵山地多，冷空气南下受山脉阻滞，停留堆积，导致洞庭湖盆地和浙、闽丘陵地区出现的冻害持续时间长、温度低，并常伴有降雪、冻雨天气，部分江河湖泊封冻，使麦类、油菜、蚕豆、豌豆和柑橘类经济林木遭受严重冻害。在西部的荒漠和高寒山区，因很少有越冬作物，因此寒潮对农业生产的影响不大。

在中国小麦是仅次于水稻的主要粮食作物，历年种植面积占全国耕地总面积的22%～30%，占粮食作物面积的20%～27%，分布遍及全国各省区。中国主要种植的是冬小麦。冬小麦冻害是多种因子综合影响的结果，其中0℃以下低温是引起麦苗受伤害的主导因子。越冬麦苗能忍受一定强度的低温，一般在冬季高于-10℃的低温不会造成麦苗死亡。但当麦苗环境温度进一步降低到麦苗不能忍受的程度时，这部分麦苗就出现了死亡。

寒潮雪灾在寒潮过程中，最突出的天气是降雪（雨）、大风和剧烈降温。冬季适量的积雪覆盖对于农作物越冬、增加土壤水分、冻死害虫卵、减轻大气污染等是有益的，但寒潮带来过多的降雪，甚至连续数天或十多天的暴风雪，就会造成灾害。在牧区，由于寒潮暴风雪而酿成的"白灾"，牧草被雪深埋，牲畜吃不上鲜草，干草供应不上，造成冻饿或因而染病，发生大量死亡，对畜牧业危害很大。

雪灾可能发生期的长短由积雪开始期和终止期决定的。积雪初日越早，终日越晚，雪灾发生期就越长，反之亦然。中国大部分牧区雪灾可能发生始期在10-11月份，终期在3-4月份，可能发生期约6个月。但各地雪灾可能发生始期差异较大，平原区一般是从东北向西南推迟，山地和高原牧区则随海拔高度的增加而提前。终止期和始期正好相反，从东北向西南逐渐提前，山地和高原牧区随海拔高度的增加而推迟，在青藏高原中部海拔4500m以上的高寒牧区，雪灾可能发生期从8月中旬到次年7月中旬，几乎整年都可发生。

积雪期的长短只反映雪灾可能发生期，而是否形成雪灾还要看积雪深度、密度、牧草高度和畜牧本身状况。据牧区的调查分析，中国牧区雪灾实际发生的主要时段在10月份到次年5月份，主要发生期在11月份和3-4月份，分别占年总次数的50%和40%左右。由于11月份的雪量大，表层积雪可日融夜冻，形成冰壳，牲畜不易破冰雪采食，造成"饿灾"。3-4月份牲畜膘情最差，部分牧区又处于接羔保育期，此期冷空气活动最为频繁，一旦发生雪灾，牲畜损失大。此外，雪灾危害的程度和所造成的经济损失还因各种牲畜的生理特性以及抗灾能力存在较大的差异。

雪灾对北方地区农牧业影响较大，气象上俗称为"白灾"。主要防御措施有以下几种：

建立草料库

这是抗御雪灾的主要战略措施。在入冬前要备足草料，在条件好的地区，可以扩大草场面积和建立人工饲料基地，种植饲料作物和优良牧草，为草料库提供充足的草料，以解决雪灾期的饲料问题。

加强棚圈建设

在雪灾发生后实行牲畜圈养，避免风雪直接危害。若在放牧转场途中，则要利用避风向阳、干燥的地形，垒筑防风墙、防雪墙，尽可能做到避寒防冻，以减轻暴风雪的危害。

机械破雪和除雪

当雪灾强度不大时，可用机械或马群破雪，即在被雪覆盖的草场上，先放马群，再放牛群，最后放羊，也可收到较好的抗灾效果、

加强预警

有关部门应严密监视可能引发暴风雪的天气形势，提前预报暴风雪的强度和影响范围，并发布相关预警信号，提醒各界提前防御。

此外，雪灾除了对牧区畜牧业有危害外，雪灾对城市交通也能产生严重影响，因此在大雪降临时，高速公路和城市市区应及时清除路面积雪。为了加速积雪融化，可以在路面撒播融雪剂。在寒潮暴风雪强烈发生时，应避免出行或停车避让，交通部门必要时要关闭公路、铁路和航运交通，防止发生交通事故。暴风雪即将来临时应对温室、大棚和畜舍等农业设施进行加固。防止被暴雪压垮或被大风吹倒。

寒潮雪淞一般在初冬或冬末初春季节，寒潮降温天气产生的云中过冷却液态降水碰到地面物体后会直接冻结成冰，形成雨凇。冬春季我们经常可以看到电线、树枝上被一层晶莹的冰雪包裹或悬挂，这就是雨凇。有人将雨凇等同于冻雨，其实雨凇和冻雨形成的物理机制和结果确实是相同的，但仍有一定区别。冻雨是一种天气现象，而雨凇是冻雨的结果，是一种灾害或景观。

在多数情况下，雨凇是一种灾害性的天气现象。严重的雨凇厚度可达几厘米，能压断树木、电线和电杆，造成供电和通讯中断，妨碍公路和铁路交通，威胁飞机飞行安全。

中国雨凇发生最多的地区是贵州，其次是湖南、湖北、河南和江南等省区。北方地区雨凇出现较多的地区是山东、河北、辽东半岛、陕西和甘肃，其中甘肃东南部、陕西关中地区更多一些；而四川、云南、宁夏、山西以及华南沿海很少出现雨凇。

贵州发生雨凇天气日数最多，但每次雨凇持续时间并不长，湖北、湖南、河南、江西和安徽等省出现的天数稍少，但每次雨凇天气持续的时间较长，湖南常德和湖北钟祥最长一次雨凇天气持续的时间分别达到466小时和443小时，大约20天；雨凇很少出现的地区持续时间也最短，通常不到10小时。

每年的11月中旬前后，北方地区开始出现雨凇，南方要到12月。但湖北11月中旬就可能出现雨凇，雨凇开始期较早，结束期一般都在3月中旬以后；辽东半岛雨凇结束期在4月初，华东沿海和华南沿海在1月末至2月初较早地结束。中国多数地区雨凇发生在1-2月，3月较少；但新疆乌鲁木齐、辽宁、河北、山东等地以11月和3月最多，1月和2月反而较少。

中国北方地区雨凇出现之后就地消失的占多数，但也有扩展到南方地区的，有时最终到贵州才消失。南方雨凇的源地主要是贵州，雨凇发生次数约占总数的84%左右，发生在湖南的仅占16%。雨凇消失于贵州的站94%左右，消失在湖南的占6%左右。

雨凇造成灾害的可能性与程度都大大超过雾凇，在高纬度地区，雨凇是常出现的灾害性天气现象。消除雨凇灾害的方法主要是在雨凇出现时，采取人工落冰的措施，发动输电线沿线居民不断把电线上的雨凇敲刮干净，并对树木、电网采取支撑措施；在飞机上安装除冰设备或干脆绕开冻雨区域飞行，可部分减轻雨凇带来的危害。3

寒潮天气预报寒潮预报应包括：寒潮的强冷空气堆积预报；寒潮的爆发预报；寒潮的路径与强度预报；寒潮天气预报

1．小槽发展型预报着眼点：小槽本身的温压场结构；上游脊是否发展；南支波动的位置；上下游效应：东亚大槽是否减弱东移。

2．低槽东移型预报着眼点：低槽西北侧是否有小槽移近，有无新鲜冷空气补充并入，槽后脊到里海、黑海和乌拉尔山能否发展。

3．横槽转竖型预报着眼点：横槽本身的温压场结构（不利于脊的发展），风场的转变，阻高的崩溃或不连续后退，长波调整。

2016年1月，受强冷空气影响，21日夜间至25日我国中东部地区自北向南将先后有强降温和大风天气，大部地区气温将下降6～10℃，局地降温可达12～14℃（图1）；长江中下游地区的最低气温将下降至-10℃左右，0℃线将南压至华南中部一带（图2）。安徽中南部、浙江西北部、福建西北部、广东北部等地的部分地区最低气温可能逼近或突破历史极值。长江以北地区最低气温出现时间为23日或24日凌晨，长江以南地区最低气温出现时间为24日或25日凌晨。

预警标识1．对农作物造成冻害(秋季和春季危害最大，春季秧苗出土，遇到大幅度降温，会冻死秧苗，秋季农作物没有成熟遭遇降温，使农作物减产)——强烈降温

2．吹翻船只，摧毁建筑物，破坏农场——大风

3．压断电线，折断电线杆——大雪、冻雨

寒潮和强冷空气通常带来的大风、降温天气，是中国冬半年主要的灾害性天气。

寒潮带来的雨雪和冰冻天气对交通运输危害不小。可造成铁路车站道岔冻结，铁轨被雪埋，通信信号失灵，列车运行受阻。雨雪过后，道路结冰打滑，交通事故明显上升。

综述

寒潮预警信号分四级，分别以蓝色、黄色、橙色、红色表示。

蓝色预警信号

标准：48小时内最低气温将要下降8℃以上，最低气温小于等于4℃，

寒潮黄色预警信号

陆地平均风力可达5级以上；或者已经下降8℃以上，最低气温小于等于4℃，平均风力达5级以上，并可能持续。防御指南：

1．政府及有关部门按照职责做好防寒潮准备工作；

2．注意添衣保暖；

3．对热带作物、水产品采取一定的防护措施；

4．做好防风准备工作。

黄色预警信号

标准：24小时内最低气温将要下降10℃以上，最低气温小于等于4℃，陆地平均风力可达6级以上；或者已经下降10℃以上，最低气温小于等于4℃，平均风力达6级以上，并可能持续。

橙色预警信号

标准：24小时内最低气温将要下降12℃以上，最低气温小于等于0℃，陆地平均风力可达6级以上；或者已经下降12℃以上，最低气温小于等于0℃，平均风力达6级以上，并可能持续。

红色预警信号

标准：24小时内最低气温将要下降16℃以上，最低气温小于等于0℃，陆地平均风力可达6级以上；或者已经下降16℃以上，最低气温小于等于0℃，平均风力达6级以上，并可能持续。4

预防措施在冬春季节，寒潮天气常常对农作物和人们生产生活造成较大的影响和灾害。大风灾害的防御，主要要做到以下几点：

高度重视

及时做好各项防御工作。各地、各有关部门应该高度重视立即行动，采取有力应对措施,及时、负责地组织好防御工作。同时，要利用新闻媒体、电子商务、手机短信等，迅速将天气变化过程及其有关消息和防御措施向社会发布，以便广大群众和有关单位及时开展防御工作。

采取措施

确保农业生产安全。各县（市、区）和市农业局要组织农技人员深入一线，积极指导和帮助群众采取各项防御和补救措施，最大限度地减少灾害损失。以设施农业为防御重点，认真做好棚体加固、压紧棚膜、保温防冻等防御工作。加强圈舍加固、畜禽免疫等工作，做好幼仔畜的保暖，提高畜禽抗寒抗病能力，确保畜禽安全。

立即行动

切实做好其他方面工作。各地、各有关部门要迅速行动，明确责任，落实任务，对大风可能影响的建筑工地、户外广告、电力设施、城乡危房等重点部位，认真排查，对可能出现的问题要提早预防，采取强有力的措施，确保人民群众生命财产安全。

交通安全

大风对海、陆、空交通的运营影响都比较大，从事海上作业的人员，应根据天气预报情况采取停止作业、回港避风、加固船只和钻井平台等措施；加强船舶动态监管，做好现场巡查和现场检查工作；密切关注天气变化，严格执行抗风等级的规定，严禁超抗风等级冒险航行。加强值班，保持正规瞭望，谨慎驾驶；加强船岸联动，企业的主要管理人员积极、主动、全面地掌握船舶状况，及时消除潜在的不安全因素。在风力很强的情况下，应关闭机场和高速公路，特殊情况下，客运列车也要停运，以便防止大风引发交通事故。

品种培育

植物冻害是在强冷空气爆发南下产生剧烈的降温时引起越冬作物和果树受冻，造成植株死亡或部分死亡，因此防御冻害一方面要设法提高越冬作物和经济果木抗御低温的能力，另一方面是采取措施阻挡寒风入侵，减小降温强度。防御冻害的有效措施主要有：

培育耐寒品种，提高抗冻能力

对于越冬作物或亚热带经济果木，选育耐寒性强的品种，提高植株抗冻能力，是避免或减轻冻害的一项战略性措施。

冬前管理

加强冬前管理，增强抗冻能力

栽培管理的好坏直接影响到越冬作物和果木的抗冻能力，因此搞好冬前栽培管理是防御寒潮冻害的重要措施。

利用环境

利用局地小气候环境，实时避冻栽培

在中国亚热带柑橘栽培的北缘地区，充分利用山体或水体有利的小气候资源环境栽培柑橘，可以有效地避过或减轻寒潮冻害。

注意事项1．当气温发生骤降时，要注意添衣保暖，特别是要注意手、脸的保暖。

2．关好门窗，固紧室外搭建物。

3．外出当心路滑跌倒。

4．老弱病人，特别是心血管病人、哮喘病人等对气温变化敏感的人群尽量不要外出。

5．注意休息，不要过度疲劳。

6．采用煤炉取暖的家庭要提防煤气中毒。

7．应加强天气预报，提前发布准确的寒潮消息或警报。

8．发布准确的寒潮消息或警报，使海上船舶及时返航。

9．事先对农作物，畜群等做好防寒准备。

防冻措施防御冻害除上述的战略措施外，还可以在冬季低温来临前和降温期间采用多种防寒抗冻措施。政府及相关部门按照职责做好防寒潮的应急和抢险工作；注意防寒保暖；农业、水产业、畜牧业等要积极采取防霜冻、冰冻等防寒措施，尽量减少损失、做好防风工作。

露天增温利用一切条件提高近地面层温度，如布设烟堆、安装鼓风机等，打乱逆温层，对近地层有显著地增温效果，其中熏烟一般能提高近地层温度1～2℃。

植被覆盖利用覆盖物保护植物体的地上部或地下怕冻部位，减少地面长波辐射，防御寒风侵袭，从而起到防寒作用。覆盖有水平和垂直覆盖两种，其中有直接覆盖在作物上或果树上的，有搭棚覆盖的，还有采用包扎式的。风障对防御冻害也有较好效果，可以根据实际情况采用不同类型和不同倾角的风障设计。

喷洒药剂主要用于果树防冻。喷化学药剂防御冻害，一是利用生长激素控制果树生长规律，增强抗冻能力。化学方法防御冻害是一种应急措施，必须掌握短期的寒潮降温预报。

另外，在寒潮发生后，还可以针对不同作物采取一些简单的防寒补救措施。如撬泥培土护根，压草保苗等。对早播出苗的春马铃薯、春大豆，可以及时搭好小拱棚防寒。各类作物受冻后，要根据冻害程度和苗情，及时追施适量速效氮肥和钾肥，每亩（1/15hm2）施尿素和氯化钾各3～5kg，以便促进植株尽快恢复生长。

本词条内容贡献者为:

杨刚 - 教授 - 西南大学