这周大家都在谈论天气。美国中西部大部分地区都发出了寒潮警报。佛罗里达州下起了雪。而PopSci的办公室已经变成了“雪球”,因为所谓的“炸弹气旋”正在席卷纽约市。
当我们在这里一边打字一边瑟瑟发抖(一边打字一边瑟瑟发抖)时,我们不禁想:会不会有一天冷到下不了雪了?
美国国家冰雪数据中心(National Snow and Ice Data Center)的Mark Serreze是解答这个问题的不二人选。他和他的同事们研究的是“冰冻圈”,这个词字面意思是“寒冷的世界”。他们关注的是水的奇妙之处——但仅限于水冻结的时候。Serreze说,从技术上讲,任何低于32华氏度的温度都有助于下雪。但他补充说,认为“太冷了下不了雪”的说法“有一定道理”。这是因为随着气温下降,空气中的水分也会随之减少,从而降低了任何形式的降水形成的概率。
雪的形成过程相对简单。只需要水蒸气、云凝结核和上升气流。本周,东海岸具备了所有这些要素。云凝结核几乎无处不在,它们会帮助水蒸气凝结成液滴。而且,来自大西洋的湿热风暴已经持续了好几天,空气中充满了水蒸气。然而,这股海风并没有给海岸带来温暖,而是遇到了从北极南下的冷空气锋面。当这两个锋面相遇时,暖空气被推到冷空气之上,为大风提供了上升气流,使其演变成一场全面的暴风雪。只要这些相互对抗的阵风继续进行它们寒冷的“探戈”,气象学家预测,从缅因州到佛罗里达州,各地都将持续这种严寒天气。
然而,如果这个冰冷的方程式中任何一个环节发生改变,即使气温保持不变,雪也可能停止。虽然这在纽约短期内不太可能发生,但在南极洲,大多数时候都在上演着无雪的冬天。
我们那令人忧虑的、被遗忘的大陆以其冰雪覆盖而闻名。南极洲是地球上平均最冷、风最大的地方。至关重要的是,它也是最干燥的地方之一。“在南极洲,天气极其寒冷,大气中的水蒸气含量非常低,降水量也很少,”Serreze惊叹道。“一年只有几英寸[的降水]。一年才几英寸,仅此而已——在南极洲内陆。”由于内陆的极端寒冷和“大陆性”(南极洲足够大,大部分陆地离水源很远),该地区降雨或降雪极少,被正式归类为沙漠。
然而,在罕见的降雪情况下,这些雪花一定会堆积起来。“那里有巨大的冰盖。南极洲锁住了大约70米的[海平面上升潜力],”Serreze说。“这是因为降水仍然在年复一年地累积,持续了成千上万年。”
总之,不,不会太冷而下不了雪,但绝对会因为太干而下不了雪。碰巧的是,冷空气通常更干燥,所以雪往往在中等湿润和中等温度下落下。但母大自然会如何平衡,则由她自己决定。“如果你想要一场暴风雪,你需要温暖和寒冷——这才是有趣的地方,”Serreze说。
本文的早期版本曾表示南极洲锁住了17米的[海平面上升潜力]。实际数字是70米。现已更正。