三月初，华盛顿特区著名的樱花本已准备绽放。反常的二月暖冬已将这些光秃秃的、休眠中的树枝催促到进入全面开花的状态。尽管大部分花朵还很幼嫩——仅仅是花蕾——但有些已经达到了可以窥探的程度，长出了饱满的“蓬松白色”花朵。然后，出乎意料但并非完全不可能的是，连续一周的严寒天气降临了。毕竟才三月初，美国国家海洋和大气管理局（NOAA）直到四月底才宣布华盛顿地区已经摆脱了霜冻的风险。
然而，在过去的几十年里，这个日期似乎越来越早。几项先前的研究已经记录了过去一个世纪以来美国大陆无霜期的延长，春季的最后一次霜冻来得更早，秋季的第一次霜冻来得更晚——每年增加了大约十天的无霜期。但驱动这一变化的原因一直不明朗。而这个答案不仅关系到我们国家的樱花：它对农业和后院园艺有着巨大的实际影响。
这些季节性转变（特别是春季霜冻的结束和秋季霜冻的开始）背后的触发因素，是《自然·通讯》杂志上一项新研究的主题。
“自然而然地会认为这是全球变暖造成的，因为整体温度升高似乎应该会增加春季霜冻提前或秋季霜冻延迟的可能性，”该研究的首席作者、犹他大学大气科学家Courtenay Strong说。“然而，预报员知道，真正控制异常霜冻时间的是强大的冷锋，而强大的冷锋更多地取决于大气环流的变异性，而不是像大规模全球变暖那样。”
Strong 在美国地质调查局（USGS）研究科学家Gregory McCabe汇编的现有数据基础上进行了研究——这些数据包括美国大陆各地的温度数据，以及霜冻发生时间的分析。
“在那项研究中，他们考察了一些我们已知的标准环流模式，如北极涛动（Northern Annual Mode）和厄尔尼诺现象，结果发现相关性相当弱，”Strong 说。
大气环流，即全球空气的大规模运动，似乎并不是驱动霜冻时间的因素。
“所以这就留下了一个重要问题：是什么在驱动？” Strong说。“是我们还没有找到的环流模式，还是全球变暖？”
为了回答这个问题，他考察了大气环流和温度之间的相关性。但他没有像大多数气象爱好者那样关注像厄尔尼诺这样的主流大气指数——他聚焦于研究较少的环流模式。当科学家试图理解气候系统时，他们往往会关注冬季模式，因为冬季模式更大，变异性也更大。例如，厄尔尼诺现象与美国冬季变暖高度相关。
但在研究较小的环流模式时，Strong 发现了与霜冻时间高度相关的新模式。对于美国中部和南部地区，正是这些模式驱动了过去一个世纪以来春季和秋季霜冻日期的变化。对于美国西部和北部地区，答案则更复杂一些。春季，主要驱动因素是这种较小的环流模式。但秋季霜冻的延迟实际上与气候变化有关。
大气环流模式的变化解释了霜冻时间变化的 25% 到 48%。在我们现在平均经历的额外十天无霜期中，有三到五天是由于大气环流，约有三天与气候变化有关。
“在过去一个世纪里，当我们观察霜冻时间的变化时，实际上是大气环流的影响大于全球变暖。风吹的方向比地球的总温度更重要，”Strong 说。
但他警告说，除非我们采取措施应对气候变化，否则到 2100 年，这种趋势将会逆转——届时气候变化将成为我们无霜期的主要驱动因素。
“我不想让人们看了这项研究就认为气候变化不重要，”Strong 说。“气候变化是真实的，它影响了这项研究的结果，而且环流模式可能已经受到了气候变化的影响——它只是比环流变异性更不重要而已。”
