极地涡旋正在为新年带来巨大的变化。大约在 1 月 1 日，这个盘旋的寒冷空气团，位于北极地表上方 10 至 30 英里处，分裂成至少两个“姊妹”涡旋。这样的扰动会产生连锁反应，导致更南部的地区出现寒冷天气，气象学家表示，本月晚些时候，美国东北部和西欧有可能出现一段严寒天气。
但我们现在还不能百分之百确定——原因如下。
什么是极地涡旋——又不是什么
尽管我们可能会将极地涡旋与异常寒冷的天气和东北风暴联系起来，但它并不算异常。“有时你会看到类似极地涡旋来袭这样的标题，”布里斯托大学的大气科学家 William Seviour 说。“事实上，极地涡旋一直都在。”
每年秋季，随着北极地区光照减少且气温变得异常寒冷，北极和赤道之间的温差增大，导致极地涡旋形成。这些寒冷的西风位于平流层，即距离地面对流层往上数的第二层大气。天气公司（The Weather Company）的气象学家 Michael Ventrice 说：“它看起来就像一个非常大的龙卷风。但规模要大得多。”
如果任其发展，涡旋会在冬季持续存在，并在晚春消散。但是，平均每隔一年左右，暖空气会以所谓的“平流层突然增温”的方式侵入涡旋。这种增温确实是突然的——这部分大气中的温度在短短几天内会升高 50 摄氏度（或 90 华氏度）。
当这种情况发生时，涡旋会向南移动或分裂。然后，有时——但并非总是——这种对涡旋的扰动会导致中纬度地区出现寒冷天气，包括美国东北部、西欧和北亚。“这些是非常戏剧性的事件，”Seviour 说。“即使它们发生在平流层……我们也能看到对地表产生的影响。”
Seviour 补充说，说极地涡旋正在“移动”到受影响地区是不正确的。虽然在扰动时它可能会稍微向南移动，但根据科学家的定义，极地涡旋主要局限于北极上空的平流层。相反，位于对流层中的急流会在极地涡旋扰动后向南移动，并将北极的寒冷空气带走。
今年的情况预测
今年，12 月初西伯利亚地区发生了平流层突然增温，将极地涡旋分裂成两部分——或者说三部分，这取决于你问谁（很难明确定义，因为边界模糊）。这在北极形成了一个高压区域，称为高纬度阻塞。“这些事件会扰乱北极圈，将所有寒冷空气从北极圈推向我们生活的区域——中纬度地区，”Ventrice 说。
Seviour 在他的研究中发现，与向南移动相比，涡旋的分裂对天气影响更大。
Ventrice 解释说，由于增温发生在西伯利亚地区，在任何天气影响显现之前会有 20 到 40 天的延迟（这种延迟发生的原因尚不清楚，但可能与距离和海面水温有关）。相比之下，去年（也经历了极地涡旋分裂）增温发生在 2 月初的北大西洋，影响很快就显现了。回想一下去年席卷欧洲的“东方猛兽”事件，当时有 95 人死于与天气有关的原因。
“到一月底，我们可能会开始看到（天气）影响，”科罗拉多州博尔德合作环境科学研究所（Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences）的大气科学家 Amy Butler 说。她补充说，这种潜在的寒冷天气转变可能会持续长达六周。
我们仍然不知道什么
有人猜测北极的气候变化可能会使这些涡旋扰动更加频繁，认为海冰的减少可能会削弱极地涡旋。但 Butler、Seviour 和 Ventrice 都认为，目前还没有确凿的证据支持这一点。“目前还没有关于（极地涡旋）未来是否会发生更多扰动的共识，”Butler 说。
极地涡旋以难以预测而闻名，到目前为止，似乎并没有明显的扰动模式。在 20 世纪 90 年代，几乎没有发生过扰动。但在 21 世纪初，几乎每年都有扰动。最近，在 2013 年到 2018 年之间，极地涡旋一直保持稳定。虽然连续两年发生扰动可能看起来令人担忧，但没有太多证据表明它们的频率实际上在增加。“平流层似乎存在一些我们不太了解的长期变异，”Butler 说。
即使在短期内，我们也不能确定今年涡旋扰动对天气有何影响。“一个很大的因素就是随机变异，”Seviour 说。“大气是混乱的，这意味着你预测的程度是有限的。”Ventrice 说，像处于厄尔尼诺年（一种以太平洋海面水温偏暖为特征的气候模式）这样的因素，可能会延迟极地涡旋的影响。
“这些事件之后会有很多期待，”Butler 说。“人们总是会说，‘好吧，事情发生了，我想知道纽约什么时候会变冷。’”但是，预测高层北极地区风的变化如何影响中纬度地区的天气是很复杂的。Butler 补充道：“我们可以说，该地区变冷的几率现在增加了……但我们不确定什么时候会下雪。”
