昨天，北京因大风预警而进入紧张状态。菜市场被抢购一空，电商配送预约排到了半天以后，园林部门紧急砍伐枯树并修剪长树枝，许多商场的地下停车场免费开放。这种氛围堪比南方沿海城市台风登陆前的状态。

北京市气象台发布的大风橙色预警显示，平原地区阵风达到9至11级，西部、北部阵风达到11至13级，山区局地阵风甚至可达13级以上。这是近10年来北京首个大风橙色预警。河北、山西等地也发布了类似预警，内蒙古中西部、山西、河北西部局地阵风风力可达12至13级。中小学提前放学，居民无必要不外出，户外施工全部停止，汽车尽量停在开阔地带，应急部门严阵以待。

人们在不安中等待风的到来。北方春天虽然常有风沙，冬天和春天也经常有寒流侵袭，但很少出现如此严重的大风天气。这让人不禁担忧未来是否需要增加防风灾项目。

4月11日，北京的一些大学生提前将电瓶车放倒以防被风吹倒。从大气环流图上看，这次大风是如何发展的。4月11日上午，5500米高度的高空风力图显示，中国北方上空的空气流动出现了异常：原本冷空气自西向东流动，这次却彻底转为从北向南，又在青藏高原边缘受到阻挡，改为向东北流动，形成了一个巨大的“V”型折弯。

这种情况在天气系统中并不罕见。地球自转时，在不同纬度和高度上的角速度不同，会在大气中形成罗斯贝波。而罗斯贝波在西风带，经常表现为高空槽。但这次的“V”型高空槽转弯过于极端，引导其下方的空气流动形成了闭合，即西风不再西流，而是如漩涡一样逆时针流动，形成了冷涡。700百帕高度的空气动力图上，一个长轴的大气漩涡已经逼近华北上空。这个冷涡是4月10日在蒙古国上空生成的，一路加强并向东南移动。

今天再看空气动力图，冷涡已经移动到北京上空。从1500米到1万多米的高空，一个强大的大气漩涡雄踞华北上空。冷涡和台风有相似之处，都是具有一定尺度的环流系统，都有闭合的环流结构，中心气压相对较低，且都有较强的风场。但形成机制不同，台风形成于热带海洋，冷涡则由高空西风带里的冷性低涡系统发展形成。此外，台风直接扫过地面，冷涡则在高空旋转，并不直接扫过地面。然而，这次冷涡却带来了类似台风的危害。

这次大风前，中国北部有明显的升温过程，例如4月10日北京最高气温达到了27℃。这不仅源于太阳曝晒，还因为冷空气南下挤压了本地气团，导致空气密度骤增。因此，我们面临的情况是一个巨大且寒冷的冷涡来到头顶，同时冷空气还在持续输入，两者深度耦合，给地面带来巨大影响。

这次冷涡和冷空气分别有多强呢？冷涡对应的地面气压较低，与前面的暖气团形成锋面交接，容易形成低压气旋。通常海平面的气压为1000百帕，冬天亚洲腹地的气压为1030百帕，台风眼的气压为950百帕以下，而这次华北的温带气旋气压约为985百帕。另一方面，冷涡后面的冷空气中心气压可能达到1040百帕，与前方的低压区在几百公里内形成了50百帕的气压差，气压梯度达15百帕/百公里。这种巨大的气压差催动了极端大风天气。

除了水平梯度上的气压差，冷涡还是一团飞速旋转的冷空气，冷空气比暖热空气更重，会向下俯冲，在与暖空气的交接中形成湍流。北京之所以成为这次大风的核心区域，还因为地形放大效应。北京西北高、东南低，是一个天然“风洞”。冷空气通过南口、古北口等山口时，受燕山、太行山挤压，风速会骤增，使得延庆佛爷顶、昌平虎峪等风口区域的实际风速比平原地区高2-3级。

更大的地理背景上，北京正处于内蒙古高原到华北大平原的节点区域，京西的太行山背后正是西北风南下的“风口”。这些巨大的长条形盆地是冷空气南下的重要通道。平时，当冷空气南下还未构成风灾时，我们不会注意到北京位置上的风口效应，但一旦风大到构成危害，地形上的叠加效应就需考虑到了。尤其是冷风翻越太行山后，冷空气趁势下沉，增加了风势。

在全球变暖和气候变化越来越极端的情况下，很少达到灾害水平的大风也在北方大地上咆哮。科学家们更多地谈论气候变化，因为动态变化太过叵测。大自然面前，唯有加倍小心警惕。