二月下旬，一股南下的暖空气涌入，使北极地区及北极点附近的温度飙升至冰点以上。此后的两周内，有三场“诺伊斯特”（nor'easters）风暴袭击了新英格兰及周边地区。
随着北极变暖，这种趋势在近几年的冬天变得越来越普遍，也引起了人们对极地涡旋——一股围绕北极点旋转的寒冷、稠密空气——与更南方天气模式之间联系的新关注。
当极地涡旋像今年冬天几次那样减弱时，它会导致急流弯曲，将寒冷的北极空气撞击到南方的湿暖空气上。结果就是：严酷的冬季风暴。
“今年是个很好的例子——教科书式的案例，”私营预测中心大气与环境研究公司（Atmospheric and Environmental Research）的气候学家Judah Cohen说道。他表示，北极的热浪“在过去两周内制造了这一连串的‘诺伊斯特’风暴。”
他关于这一现象的新研究于周二发表在《自然-通讯》（Nature Communications）杂志上——同一天，另一场强大的“诺伊斯特”风暴正在摧残东海岸。该团队的研究表明，北极变暖与极端冬季天气之间存在着牢固的联系。
“基本上，这证实了我几年来一直在讲的故事，”该研究的合著者、罗格斯大学（Rutgers University）的Jennifer Francis在一份新闻稿中说。“北极的温暖导致急流出现这些剧烈的摆动，当它向南摆动时，就会导致冷空气到达更南方。这些摆动往往会持续一段时间，所以我们在美国东部看到的天气，无论是寒冷还是温暖，往往会持续更长时间。”
对于任何住在东北部的人来说，这似乎显而易见。但尽管轶事证据丰富，将气候变化与强烈的冬季风暴联系起来，即使在科学家中也一直存在争议。传统上，研究人员一直关注热带地区如何影响中纬度天气。
这种趋势也令人惊讶，因为气候变化的早期预测表明，冬季的变暖幅度将超过其他任何季节，Cohen说。虽然冬季确实变得更温暖了，但严酷冬季风暴的意外增加也随之而来。
打开冰箱门
这项最新研究源于Cohen尝试提前数周甚至数月预测天气的努力——大多数气象学家只关注数小时或数天。但作为AER的气候学家，他试图为客户——从NASA到保险业的各方——提供长期的视角。
近年来，他开始注意到一种模式。当北极的热力图显示红色时——这表明冬季温度远高于正常水平——美国东北部很快就会遭受冬季风暴的袭击。这种影响足以改变欧洲和亚洲的天气模式。
“这是你能看到的、能长时间预报暴风雪或寒流的头号信号，”他说。
然而，没有人对这种趋势的强度或其存在的时长进行过详尽的研究。因此，Cohen的团队收集了1950年代以来12个美国城市的气温和天气数据。他们发现，当北极变暖时，美国东部发生强冬季风暴的可能性会增加两到四倍。与此同时，在美国西部，当北极变暖时，强风暴实际上会减少，而当北极变冷时，风暴会增多。
你可以把极地涡旋想象成厨房的冰箱——所有的冷空气都被困在里面。但如果你把门打开，空气就会逸出。
“当极地涡旋强大时，它就像大坝一样，将所有寒冷的天气限制在北极，”Cohen说。“当它崩溃时，就像大坝决堤，冷空气涌向低纬度地区。”
与海冰减少的联系
这项最新研究只关注了观测数据——并没有深入探讨原因。但Cohen看到了与海冰迅速减少的明显联系，近年来海冰屡屡创下新低。
他说，这种联系是自然存在的，但极地涡旋破裂的频率更高，因为极地冰盖正在缩小。这种影响可能尤为强烈，因为极地涡旋通常集中在巴伦支海（Barents Sea），而该地区的海冰受气候变化的影响尤其严重。
“我认为今年所有这些极端天气事件都与北极变暖和北极海冰的减少有关，”Cohen说。
这意味着，随着海冰的持续消失，美国东北部可能会经历更多的冬季风暴。但该团队承认，现在就预测未来可能发生什么还为时过早。
