2025 年 1 月 6 日,华盛顿特区,大雪覆盖美国多个州,从街道上看到的景色。 Celal Gunes/阿纳多卢,盖蒂图片社
严寒再次席卷美国,将寒冷的开局延续到新年。
本周的天气使墨西哥湾沿岸一路寒冷。路易斯安那州东南部已收到冬季风暴警报, 降雪量将达到 8 英寸以上。新奥尔良迎来了15 年来的第一场雪。冰雪冻结了管道,引发停电,并导致德克萨斯州休斯顿周围的道路封闭。 佛罗里达州狭长地带也出现降雪。
这段寒冷的天气是有记录以来最热年份之一的结束,虽然北美正在结冰,但这种寒冷的根源实际上是在北极。
有证据表明,由于气候变化,北极冷空气可能更有可能突破地球最北端的遏制并向南逃逸,给美国大陆等低纬度地区带来寒冷的气温。
这似乎有悖常理,但全球平均气温上升的事实并不排除寒冷的天气,对于一些北极驱动的风暴来说,这可能会加剧寒冷。科学家们正在研究人类对化石燃料的贪得无厌、遥远的北方和冬季风暴之间的联系机制。他们揭示了一幅复杂的图景,显示气候变化的一些最深远的后果发生在地球上最寒冷的地区和一年中最凉爽的时期。
随着平均气温迅速上升,其影响会以令人惊讶的方式显现出来,但通过更多的观测和更好的预测工具,冬季风暴不必如此致命和具有破坏性。
北极变暖如何给您的通勤带来冬季风暴
像冬季风暴布莱尔这样的寒冷背后有几个关键机制。其中之一是极地涡旋,这是一种旋转的强冷风带,通常限制在北极上空 10 至 30 英里的范围内。极地涡旋在冬季增强并趋于保持圆形,但由于大气中的波浪,它有时会分裂成多个漩涡或变形为椭圆形,到达北极以外。
另一个因素是被称为极地急流的急流。这是一条从西向东吹的气流,速度可达每小时 275 英里,高度在距地球表面 4 至 8 英里之间。
当极地急流很强时,它会在北极周围形成一个轮廓分明的环,并将冰冷的空气固定在适当的位置。当它减弱时,从北极正上方观察时,它会摇晃并形成花朵或三叶草形状。在这些裂片内,北极的冷空气溢出到亚洲和北美等大陆上。
极地涡旋的扰动与极地急流的偏差相结合,导致更多的冷空气到达更远的南方。
不过,这种北极溢出效应在过去曾自然发生过。全球变暖如何发挥作用?伍德韦尔气候研究中心的高级科学家詹妮弗·弗朗西斯 (Jennifer Francis)与人合着了一篇评论文章,该文章于 12 月发表,着眼于试图回答这个问题的研究机构。
关键事实是,虽然地球平均变暖,但北极的变暖速度比整个地球的变暖速度快四倍,这种现象称为北极放大。这具有重要的连锁反应。
一是北极变暖意味着北极与其周边地区之间的温度梯度变弱。弗朗西斯解释说,北极和亚北极温度之间的巨大差异首先是为极地急流提供动力的原因,因此当北部开始感觉更像地球其他地方时,急流就会变得更弱,使其更有可能出现寒冷的空气蜿蜒穿过北半球,并引发像布莱尔这样更极端的冬季风暴。
与此同时,近年来,地球上的海洋已经变暖到异常的水平,并且地球上的一些水域,例如北太平洋,仍然异常温暖。这将热带空气推向更北的地方,使急流在太平洋上空向北弯曲,在北美上空向南弯曲。
由于气候变暖,北极地区海冰消失,也有可能重塑极地涡旋,导致更多冷空气到达更南边。
弗朗西斯和她的合著者承认,要准确量化人为变暖对严寒时期的影响有多大,存在很大的不确定性。随着地球持续升温,目前还不清楚这将如何进行。
变暖的影响并不是线性扩展的,尤其是在北极,研究人员仍在试图找出许多复杂的反馈机制。例如,融化的反射海冰会形成黑暗、吸热的海洋,从而进一步融化更多的冰。
也有研究人员不相信气候变化在最近的寒潮中发挥了明显的作用,也不相信随着全球平均气温的上升,寒潮会变得更加普遍。去年发表的一项使用气候模型和历史记录的研究报告称,我们可以看到人类对突然出现的严寒时期的影响的主要方式是,它们不像以前那么冷了。该论文发现,极端寒冷天气的升温速度快于北美冬季的平均气温。
科学家们普遍认为, 冬季平均变暖,而且升温速度比夏季更快。尽管如此,危险的冬季天气有时仍会从北极蔓延过来。弗朗西斯在一封电子邮件中说:“尽管北极正在变暖,但冬季仍将在很长一段时间内寒冷,因为它已连续六个月没有阳光。” “当急流大幅向南倾斜时,那里仍然会有大量冷空气进入寒流。”
研究人员还强调,严酷寒潮的危险不仅来自温度,还来自人们应对寒潮的准备程度。如果寒流席卷很少出现如此严寒的地区,就像2021 年冬季风暴乌里 (Uri) 冻结德克萨斯州并导致 246 人死亡那样,寒流可能会致命。当几乎没有预先警告时,威胁就会被放大。
在这方面,在这个寒冷的天气里有一点温暖的舒适感。预报员正在更好地处理寒潮的警告信号。科学家们上个月检测到极地涡旋正在增强,气象学家自上周以来就发出警告,美国大部分地区将面临严寒和降雪。随着数据收集和新的人工智能预测工具的进一步进步,我们将来可能能够在更远的地方更清晰地看到严寒。
更新,1 月 21 日上午 10:50:这篇文章最初于 1 月 7 日发布,现已更新以包括最新的非常寒冷的天气。
原文: https://www.vox.com/climate/393566/winter-storm-blair-polar-vortex-climate-change