

美国本周经历了狂野而危险的天气。由于全国大部分地区都出现了创纪录的严寒和降雪,许多美国人想知道到底是怎么回事。以下是一些关于您最迫切问题的答案。
为什么风力涡轮机在冬季风暴中失效?
瑞典虽然不乏寒冷的冬季,但其约 12% 的电力来自风力,因此德克萨斯州的风力涡轮机在严寒和大雪中失效似乎有些奇怪。明尼苏达州和爱荷华州也有不少风力发电场。但这个问题的答案其实很简单:你需要额外付费才能购买防寒型风力涡轮机。
休斯顿冬季的平均气温在 40 华氏度左右,白天气温在 60 华氏度左右,奥斯汀和圣安东尼奥也大致如此。该州部分地区会更冷——埃尔帕索晚上的气温会降至 30 华氏度,但该州大部分地区冬季温和,降雪很少或没有。因此,当电力供应商建造风力涡轮机时,他们不太可能承担防寒的成本,因为这很可能是不必要的。目前席卷全国的冬季风暴是极其罕见的。所以问题不在于风能等可再生能源是否能在冬季运行——它们当然可以——而在于电力公司是否愿意承担防寒的成本。
值得注意的是,德克萨斯州电网中大部分损失的发电能力是由于天然气发电厂的故障。尽管许多政界人士声称可再生能源应负全责,但在需要的时候,却是化石燃料出了问题。
这么大的雪正常吗?
虽然德克萨斯州和俄克拉何马州等地出现的降雪量显然远超正常水平,但像中西部和中大西洋地区的人们可能在想,出现这么多冬季天气是否是常态。在全球变暖之前,也许这才是常态。
但实际上,这个问题很难回答。美国国家气象局指出,本周覆盖美国大陆的积雪比例——近四分之三——是“有记录以来最大的范围”。但他们也指出,记录仅追溯到 2003 年。
纵观大部分历史,我们测量降雪的方式一直在变化。最初是通过融化积雪来测量,将降雪量计算为深度的 10 倍(一英寸水 = 10 英寸雪)。但正如天气历史学家克里斯托弗·伯特所指出的,实际的平均比例更像是 12:1 或 13:1。后来,降雪量是用尺子测量的,但测量的频率和地点各不相同。然后在 20 世纪后期,雪板变得越来越受欢迎(不是冬季运动,而是字面意义上的木板)。雪板被放置在室外,上面的积雪测量频率可能高达每天四次,而以前可能是一两次,这意味着积雪总量增加了,因为积雪总是以最新鲜、最蓬松的状态被测量。
关于降雪趋势的研究总的来说发现,自 20 世纪 20 年代以来,降雪总体上在下降,西北太平洋和中大西洋地区的降雪量下降最快,东北部大部分地区的平均降雪量也在下降。然而,落基山脉背风坡和五大湖沿岸地区的降雪量普遍有所增加。
值得一提的是,每年人们似乎都对一月下旬和二月初的大量降雪感到惊讶。事实是,美国许多地方的年降雪量中有超过一半发生在 1 月 15 日之后。虽然西部地区通常在年初降雪较多,但像芝加哥、纽约和波士顿这样的城市,有 60% 以上的降雪发生在 1 月中旬之后。
冬季风暴会变得更严重吗?
我们知道,总的来说,随着全球变暖,极端天气只会越来越普遍。但具体归因于冬季风暴则更具挑战性。像这样强烈的寒潮是绕北极的急流变得不稳定造成的,导致其一部分向下延伸到大陆,释放出冰冷的北极空气。一些研究表明,随着气候变暖,急流异常将变得更加频繁,但也有研究表明,急流实际上会变得更稳定。
我们当然知道,随着地球变暖,低温总体上会变得不那么常见,所以随着时间的推移,我们对寒冷的认知也可能会改变。2081 年被认为是寒冷的一天,可能在 2021 年只是一个温暖的日子。
话虽如此,这无疑是一次不同寻常,甚至可以说是前所未有的寒潮。美国大部分南部地区经历了几十年来最冷的温度。但值得注意的是,在 1899 年,塔拉哈西经历了零下温度,新奥尔良居民看着冰块顺着密西西比河漂向下游,汇入冰冻的墨西哥湾。
影响全国的是同一场风暴吗?
冬季风暴 Uri(是的,我们像命名飓风一样命名冬季风暴)是一场真正的横跨东西海岸的风暴。它始于西北太平洋,然后向东向南席卷到俄克拉何马州和德克萨斯州,之后转向东北部。Uri 所到之处都带来了巨大的降雪。中西部和中大西洋/东北部最近的降雪天气是由另一场风暴 Violet 引起的,Violet,这场风暴给全国大部分地区又铺上了一层新雪。
如此大规模的雪暴虽然不常见,但并非闻所未闻。尽管降雪本身是 Uri 和 Violet 带来的,但极度寒冷并不是由风暴前线造成的。这是由于北极爆发(不是极地涡旋!)目前正用北极空气席卷整个大陆。