Cover：北美寒潮和全球變暖有關？科學家認為這說得通

過去一周席捲美國中西部和加拿大的寒潮依然是媒體的頭版話題。到周四（1 月 31 日）為止，美國中西部地區已有 8 人死於寒潮及其導致的意外事故。

氣象數據說明了這場寒潮的猛烈程度。根據預報，美國中西部和五大湖區的體感氣溫可低至 -40℃ 和 -53℃，足以在 5 分鐘內造成凍傷；據 CBS 芝加哥分部報道，這座全美第三大城市周三的氣溫一度低至 -30℃，險些突破 1985 年的歷史低溫紀錄，芝加哥幾乎淪為一座鬼城。

人們很快就知道了這場寒潮的成因：極地渦旋（polar vortex），並且了解到這並不是什麼新鮮事物。除了過去不久的 2014 年，北美在 1977 年、1982 年、1985 年和 1989 年都經歷過極地渦旋帶來的嚴寒。

天氣不等於氣候。眼下的北美寒潮只能說是暫時的天氣現象，而不是需要更長時間才能呈現的氣候。這也是為什麼美國總統特朗普 1 月 28 日發布的推特不在理——他將寒潮視為打臉「全球變暖」的證據。但許多想要認真探討氣候變化的人也在問同一個問題：這場寒潮和全球變暖有關嗎？

Jennifer Francis，美國林洞研究中心（Woods Hole Research Center）的一名資深科學家，給出了肯定的答案。

要理解這一點，首先得了解極地渦旋的機制。北半球有兩個相疊的極地渦旋，低一些的被稱為急流（jet stream），它的高度接近飛機巡航的高度。急流終年存在於地球上空，不斷形成高低壓系統，影響日常的天氣變化。

急流上方、距離地表 30 英里（約 48 千米）處，則是只在冬季活躍的平流層極地渦旋（stratospheric polar vortex），也就是人們通常所說的極地渦旋。這兩種渦旋都是因為極地與中緯度氣溫不均導致的氣壓差，在地球自轉的帶動下形成的。

接下來的問題是：為什麼冷空氣會向南擴張？Francis 指出，由於人類活動排放的溫室氣體，地球在過去 50 年內已經上升了約 1 攝氏度，而北極地區的上升幅度則超過其 2 倍。隨著冰面融化，暴露的深色海面吸收了更多來自日照的熱量，致使北極變得更溫暖。

這種變化的後果是北極與中緯度地區之間的溫差和氣壓差縮小，進而削弱較低的急流。變慢的急流開始呈現反常的波動，在大氣層內釋放出波能，干擾了在其上部的平流層極地渦旋。某些時候，強烈的干擾甚至會導致平流層極地渦旋的分裂，這些分裂出的渦旋將冷空氣帶至南方，同時讓北極變得比平常更溫暖。

換句話說，北極的暖空氣和美國中西部遇到的冷空氣是相互成就的。當芝加哥遭遇歷史性寒潮時，北極一些地方也出現了反常的高溫。

Francis 警告，極地渦旋引發的寒潮未來可能越發頻繁地出現。人們直到最近 5 年才因一再發生的極寒天氣而了解這個詞。她承認，相關研究尚未達成固定的共識，但極寒和全球變暖之間的關聯至少值得更多關注，而不是被一笑置之。

針對「北美寒潮是否與全球變暖有關」這個問題，CBS採訪了兩名頂尖的氣候學家。其中，Judah Cohen 認為，「北極放大效應」（Arctic amplification）會削弱或擾亂極地渦旋，導致冷暖氣流的重新分布，而這種變化最近數十年更頻繁地發生。另一名氣候學家 Michael Mann 持相對謹慎態度，認為現有數據和模型尚不足以解答關於極端天氣形成機制的一些關鍵問題。

氣候變化的微妙之處在於，它總是需要漫長的時間才會得到證實。這一方面保證了科學的嚴謹性，另一方面也要求人們更聰明地把握作出改變的時機。

也許，這次的寒潮很快就會被冰封為歷史。根據天氣預報，芝加哥周日的最高氣溫將回升至冰點以上。

題圖為美國芝加哥。圖片版權：視覺中國

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