去年10月，美国国家海洋和大气管理局的专家预测美国将迎来一个相当温和的冬天。尽管他们谨慎地留有余地（NOAA警告说：“地图只显示最可能的结果，但这并非唯一可能的结果”），但模型显示一个弱的拉尼娜现象将为美国西北部带来略低于平均水平的温度，而南部和东部则会出现略高于平均水平的温度。
但这个冬天，正如任何拥有电视或窗户的人都知道的那样，似乎截然不同。东北部经历了三场接二连三的暴风雪。我们在新年伊始迎来了一个所谓的“炸弹气旋”，并且有一天佛罗里达州比阿拉斯加州还要冷。这种奇怪的天气也不仅限于东海岸。西雅图和太平洋西北部的其他社区在11月、12月和2月遭遇了不寻常的降雪。上个月，欧洲的气温比北极还低，使得罗马的居民得以堆起了几个雪球。
气象学家们已经对每一次经过的暴风雪提供了可靠的分析，但科学家们仍在努力确定是什么更大的力量在起作用。在一篇周二发表于《自然·通讯》杂志上的论文中，麻省理工学院的气候学家 Judah Cohen给他们所有人带来了一个有争议的消息：是北极，笨蛋。
通过评估两个指数——极地涡旋地势高度异常指数和极地涡旋气温异常指数，并将其与累积冬季季节严重程度指数测量的实际天气进行比较——Cohen的团队能够证明，美国严酷的冬季天气经常与（相对而言）北极地区的高温相关。“如果北极寒冷，那么美国东部冬季的严重程度就会降低，”他说。“当北极温暖时，情况则相反。一个更温暖的北极有利于美国东部地区出现更低的温度和更重的降雪。”
一个变暖的地球会产生更极端冬天的想法可能看似反常。(Cohen和他的合著者在论文中自己也承认这一点，称这种现象“令人惊讶”。)但“这不是随机的混乱，”Cohen说。“存在物理的、机制性的原因。”具体来说，就是被称为“北极放大”的现象。
你可能已经听说了，全球平均气温正在快速上升。2016年，地球陆地和水体的平均地表温度达到了68.96华氏度，比20世纪的全球平均水平高出1.69华氏度。但在北极，升温的速度更快。当北极海冰融化时（当地球变暖时，这不可避免地会发生），那种明亮、凉爽、反射阳光的表面也随之消失。取而代之的是黑暗、吸热的海洋。本质上，北极损失的东西更多，所以它失去寒冷的速度也更快。这就是为什么这个冬天北极的温度比正常水平高出约14华氏度。
与拉斯维加斯不同，发生在北极的事情绝对不会留在北极。Cohen最新的研究表明，当压力变化将冷空气推离极地时，会增加美国东部极端天气的可能性。虽然相关性不等于因果关系，但Cohen仍然感到足够有信心写道：“这一发现表明，北极的变率对严酷的冬季天气事件的影响比[厄尔尼诺-南方涛动]的变率更大。”
乍一看，这个说法绝非小事。对大多数人来说，仅仅是多了解一点天气及其驱动因素就足够令人满意了。但对Cohen来说，证明北极变暖与北美天气之间的这种联系是具有范式转移意义的。多年来，他一直在反对他认为过度依赖厄尔尼诺-南方涛动模型（也称为ENSO）的现象。ENSO最早于1897年被观察到，它描述了一种现象，即太平洋海洋上的风和海面温度的变化会影响热带和亚热带地区观察到的气候。当海温升高时，其影响被称为厄尔尼诺阶段；当海水温度下降时，我们就经历拉尼娜现象。
在过去的一个世纪左右，ENSO一直是解释我们所见的大部分天气现象的一个相当准确（且易于应用）的解释。但是，Cohen说，无论有些人多么希望，它都无法解释一切。“我总是在寻找机会，（设法）抨击ENSO，”他说。“当我进入这个领域时，一切都是ENSO。在某些方面，它仍然是。人们只关注这一点。我认为ENSO很重要，但它被过度强调了。”
然而，Cohen的许多同行气候学家仍然持怀疑态度。与大多数基于观测的研究一样，Cohen的论文远非无懈可击。它显示了北极变率与美国东北部极端天气之间存在某种联系，但专家们 disagreement over whether the relationship is strong enough to warrant consideration。更重要的是，由于像这样的观测性研究很少能深入了解特定天气事件的“原因”，一些研究人员认为，美国可能实际上影响了北极，而不是反过来。还有一些专家认为，考虑到尽管偶尔会有极地寒流，但东北部总体上仍在持续变暖，这场争论在很大程度上没有意义。
但有一点是肯定的：北极正在获得前所未有的关注。“二十年前，没有人会关注北极，看看它可能如何影响我们的天气，”Cohen说。“我们过去会说，‘哦，我们不需要看北极，它太冷了。’”但是，像2017-2018年冬天这样的极端天气事件改变了这一点。“仅仅依靠ENSO，我们就无法理解（这个冬天），”Cohen说。“通常情况下，[ENSO]整个冬天都停留在同一阶段。与此同时，极地涡旋正在经历非常剧烈的变化。”随着极端天气事件的持续不断，我们可能会在我们的气候和气候研究实验室中看到更多的风暴。
