

2014-2015年的冬天,至少在许多人看来,是波士顿这座城市“疯了”的冬天。那一年,新英格兰地区——这个以严寒闻名的地区——却因降下了可以说是令人难以置信的大雪而吸引了全国的目光。该市以一英寸的优势打破了1995-96年创下的107.6英寸的最高纪录。而在平常年份,该市的降雪量约为43英寸。
但2015年不仅异常多雪,而且异常寒冷。自1872年有记录以来,这座“豆城”创下了气温低于40华氏度的最长连续纪录。而寒冷的不仅仅是波士顿。居住在中高纬度地区的人们已经注意到,异常温暖的冬天,比如第二年(2015-2016年)的冬天,也会穿插着异常寒冷的冬天。2016年发表在《地球物理学研究杂志》上的一项研究发现,极端冬季在美国正变得越来越普遍。最近发表在《美国气象学会公报》上的一项研究可能有助于解释原因。
罪魁祸首,颇具讽刺意味的是,是正在变暖的北极。随着北极因气候变化而变暖,它正在导致所谓的极地涡旋发生变化——这是一个围绕地球两极的大片低压和冷空气区域。
这项新研究并非首次发现这种联系;早些时候的报道已经表明,变暖的北极可能会产生反常的更寒冷的冬天。然而,这项研究阐明了如何发生的。
研究人员发现,通常情况下,构成极地涡旋的逆时针气流有助于将寒冷空气保持在极地附近。但是,当斯堪的纳维亚和俄罗斯北部的海冰融化时,现在没有冰的海水会释放出更多的热量,这些热量可以上升到18英里高的平流层。这会削弱逆时针环流,使更多的冷空气逃逸到南部。这就会导致异常寒冷的冬天。研究作者发现,在过去的40年里,许多最寒冷的冬天都可以归因于极地涡旋的减弱。
研究人员通过分析1979年至2015年期间,60N(或奥斯陆以北)以上地区1月和2月的平流层风速数据得出了这个结论。这通常是极地涡旋(正常情况下)所在的位置。他们仔细研究了数据,以确定哪些冬天存在强极地涡旋,哪些冬天存在弱极地涡旋。然后,他们将其与平均地表温度进行了比较,以查看是否存在相关性——并发现存在相关性。
当极地涡旋减弱时,低纬度地区(如美国和加拿大)往往会经历更寒冷的冬季气温。研究人员接着试图找出极地涡旋强度变化的原因,这时他们发现了海冰损失与环流变化之间的关系。
经历冬季气温骤降的不仅仅是美国。事实上,这种影响在亚洲和欧洲更为明显。2012年,许多俄罗斯人因该国创下70多年来最寒冷的冬天而冻死。气温骤降至-58华氏度。去年冬天,瑞典斯德哥尔摩被15英寸的雪覆盖,当时一股寒流笼罩着该地区。这是111年来11月份降雪量最大的一次。
“我们最新的发现不仅证实了弱极地涡旋与严重冬季天气之间的联系,还计算了俄罗斯和斯堪的纳维亚等地区观察到的降温有多少与涡旋减弱有关。事实证明,这占了绝大多数,”研究合著者、来自大气与环境研究/麻省理工学院的Judah Cohen在一份声明中说。“气候变化导致多种极端天气事件正在增加,我们的研究增加了证据表明,这其中也包括寒潮,这对这些地区来说是一个不愉快的意外。”
换句话说,尽管许多人认为气候变化就是“全球变暖”,但现实情况更为复杂。变暖的气候会对整个气候系统产生连锁反应,有时会导致非常寒冷的冬天。最大的问题不是寒冷,而是变率。由于气候变化,我们现在在异常温暖以至于滑雪胜地被迫提前关闭的冬天,与异常寒冷多雪以至于滑雪爱好者无法到达雪场的冬天之间摇摆不定。