炸弹旋风,Nor'easter,以及天气和气候之间的混乱关系

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在不到两周的时间里,即使是最虔诚的气候变化先知,即使是最虔诚的气候变化先知,也可以原谅几个月前特朗普总统在推特上发布的情绪,在最寒冷的新年前夕之前不久嘲笑记录:“也许我们可以利用一点点那么好的旧全球变暖”到目前为止,白宫以外的大多数人都明白气候与天气不一样 - 气候是森林,天气是树木然而全球气候系统非常复杂,事实上,人类气候变化(尤其是北极地区)与全美极端寒​​冷天气事件频率增加之间的关系正在进行一场生动的科学辩论 - 暴风雪,炸弹旋风和可怕的冬季混合这场争论始于2011年底,在美国地球物理联盟旧金山举行的一次会议上,一位名叫珍妮弗弗朗西斯的大气科学家给了他一个让她的同事们感到高兴的说法也许,她提出,人们在北半球经历的极端天气的持续爆发与北极地区巨大的海冰损失有关 - 这个地区随着温室气体排放量的增加而变暖直到那一刻,科学家才知道北极正在快速变化 - 自20世纪70年代以来,海冰,积雪和冰川都急剧下降,永久冻土开始解冻 - 他们认为它对中纬度地区的天气系统没有影响这是完全归功于弗朗西斯在2010年首次开始思考这个想法的热带地区,同时在她的丈夫和他们的两个孩子的环球帆船环游世界在职业生涯中,她专注于全球变暖如何影响北极,经过几个月的盯着大海,她开始怀疑北极变暖是如何影响的全球天气系统回到新泽西州,她是罗格斯大学的教授,她和她的同事斯蒂芬·瓦夫鲁斯,威斯康辛大学麦迪逊分校的气候建模师,着手研究极地喷气机行为的变化自九十年代初以来的喷流 - 一股连续的大风,与亚马逊一样宽阔,在北极周围环绕西向东吹,距离地球表面4到8英里 - 充当低压极地之间的边界北方的空气和南方的高压暖空气它的路径和速度对北半球的天气产生强大的影响当冬季的急流向北掠过北美时,它会带来长时间的寒冷

温暖的天气在北方气候盛行弗朗西斯在2009年已经注意到,急流正在减弱,特别是在夏季北极海冰达到创纪录低点后,她提出北极变暖是罪魁祸首,假设更高的温度降低了北极和中纬度之间的压力梯度,削弱了其能量的喷射流量基于该研究,Francis和Vavrus发现,在过去的三十年中,随着北极的升温,喷气式飞机溪流的幅度 - 它在全球旅行中偏离北方和南方的距离 - 在秋季和冬季大约增加了90英里

他们建议,增加的波纹度意味着喷射流中嵌入的天气模式的向东进展也可能减速,除其他外,导致极端空气的寒冷斑点在东海岸徘徊,加热法术在西方持续存在“喷射流是环状的,但环路通常倾向于移动更快,拉伸进出“马萨诸塞州伍兹霍尔研究中心的地球系统科学家Michael Coe告诉我,弗朗西斯和Vavrus提出的建议,Coe继续说道,”在一个速度较慢的喷射流世界,你让这些大而懒惰的循环陷入困境“上周,在自然传播杂志上,弗朗西斯和她的两位同事发表了一篇论文,为麻省理工学院的访问科学家Judah Cohen领导的假设提供了进一步的观察证据 他们是气候风险公司大气与环境研究的季节预报主任,他们回顾了从1950年到2016年的12个美国城市的气象记录,发现当北极气温异常高,极端冬季天气科恩说,在东海岸发生这种情况的可能性要高出两到四倍

这篇论文并没有试图解释为什么这可能是“在这里我们只是想确定一个温暖的北极真的会导致一个寒冷,更加极端的冬天, “他周二在波士顿通过电话告诉我,因为第三个也没有向新英格兰海岸旋转”这是一个足以咀嚼的大块“证据似乎很有说服力,但是国家海洋气象学家Martin Hoerling和大气管理局的地球系统研究实验室表示,它与其他同样具有说服力的调查结果发生冲突在他和其他人已经进行的受控计算机模拟中例如,来自北极的海冰,但保持所有其他变量在北极的相同条件对美国人的影响可以忽略不计

霍林说,唯一的例外是冬季寒冷的总体减少美国北部的极端事件恰恰与科恩和弗朗西斯发现的相反:“一些观察家喜欢指出各种不同的极端事件并争论'重量证据',”霍尔林说:“他们可能会引用一股冷风

美国在2018年初,2017年在加利福尼亚发生暴雨事件,或者在最近的冬季甚至在美国发生了几次极地涡旋事件但是这些都与人们在动态气氛中适时预期的事件相符“换句话说,就像Coe说,“你有一个自然变化的系统做疯狂的事情”,而困难在于区分通常的疯狂与真正前所未有的类型当我对弗朗西斯的Hoerling的批评时,她她说,在模型模拟中去除海冰并不能解释北极变暖的各个方面她补充道,她的假设最终与寒冷咒语的持续时间有关,而不是它是否打破任何温度记录“持久性是整个关键, “她说,观察家和建模师是否就弗朗西斯的假设达成一致 - 霍林说,为了证明它需要”数十年“的真实数据 - 毫无疑问,至少今年3月,它已像狮子一样进入与此同时,北极最近经历的温度比正常温度高出四十五度也许辩论而非结论是最有用的“我们往往只能看到我们自己的窗户,”弗朗西斯说:“事实上,天气在一个地方与世界各地正在发生的事情有关“

作者:杜治牦