白色寒冬！極地渦旋迴來了，正在醞釀著惡劣的天氣

甚至在技術上講，冬天還沒到的時候，冬天就在美國南方48州迅速開始了。寒潮席捲了美國東部三分之二的地區，幾場暴風雪席捲了整個地區。

自那以後，情況有所緩和，但冬天的心臟還在前方。寒冷和多雪的天氣會捲土重來，變得更加惡劣嗎？

極地渦旋，即環繞北極咆哮的空氣河，掌握著主動權。他們揭示的情況可能非常令人不安，預示著美國東部將出現極端的冬季天氣。

大氣與環境研究中心(Atmospheric and Environmental Research)的氣候研究員猶大·科恩(Judah Cohen)監控著渦旋的狀況，每天都會檢查最新的預測模型，看是否有任何擾動跡象。他對一些模型在12月底或1月初的預測表示擔憂。

當這個位於大氣層6萬英尺(18公里)高空的渦旋穩定下來時，美國和歐洲的冬季天氣往往相當平常。冬天仍然是冬天，暴風雨、寒流和寒流是正常的組合。

但是，當渦旋被打亂時，一個普通的冬天會突然變得嚴峻而令人難忘。科恩在一次採訪中說:「這會影響整個冬天。」

讓我們回到去年2月來理解其中的含義。在此之前，渦旋一直處於穩定狀態，而冬天是溫和而平常的。但是，旋渦突然分開了。

裂縫引發了連鎖反應，首先在歐洲和亞洲引發了一場懲罰性的寒流。媒體稱這股冷空氣為「來自東方的野獸」，因為寒冷的西伯利亞空氣淹沒了整個大陸。

然後，刺骨的寒冷在三月襲擊了美國的48個州。它在東海岸連續觸發了四個東北風，在那裡極地的空氣與相對溫和的大西洋水域相撞。

其影響持續了數周。科恩表示:「直到4月底，我們仍能感受到影響。」

類似的極地渦旋中斷也定義了其他幾個極端冬季的特徵，包括2009-2010年，大西洋中部部分地區有記錄以來最冷的冬季，以及2013-2014年，異常寒冷，尤其是在五大湖地區。

預測下一次極地渦旋的破壞

科恩在他的博客和推特上分享了關於極地渦旋狀態的見解。上周，他在推特上寫道:「未來幾周，人們對極地渦旋的嚴重破壞越來越有信心。」這可能是今年北半球天氣最重要的決定因素。

但是渦旋的行為是多變的，很難預測。美國的建模系統傾向於本月中斷，而歐洲的建模系統則將其推遲到1月初。

渦旋破壞與一種稱為平流層突然變暖(SSW)事件的現象有關。平流層是渦旋所在的空氣層，位於對流層之上，大部分天氣發生在那裡(還有一個對流層極地渦旋，它有時與平流層中的渦旋相聯繫)。

在這樣的平流層變暖事件中，盛行風減弱甚至改變方向，層變暖，渦旋移位，有時分裂。

平流層變暖事件的預測仍然是一門年輕的科學，模型預測並不總是那麼可靠。在這種情況下，美國模擬系統的每一次模擬都能預測未來16天內的平流層變暖，這在一定程度上增強了人們的信心。

但美國國家海洋和大氣管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration，簡稱noaa)的科學家艾米巴特勒(Amy Butler)在twitter上發帖稱，「目前還不是所有的其他模型都在使用，因此仍有理由保持謹慎。」

假設平流層變暖並發生渦旋破壞，那麼平流層高空的變化要經過一段時間才能通過大氣層影響到日常天氣。

由中斷引發的一系列事件始於從平流層到對流層的向東氣流。這股射流位於對流層，高約3萬英尺(9公里)，因此減弱，被迫南下。

當急流向南移動時，冷空氣會像打開的冰箱門一樣疏散極地地區，並向中緯度地區擴散。

無論是歐洲、亞洲還是美國大陸，很難預測從北極流出的冷空氣將首先降落在哪裡。在過去的許多渦旋中斷中，寒冷首先襲擊了東半球。這次它可能會再次這麼做。

俄克拉何馬大學(University of Oklahoma)氣象學教授賈森?這意味著48個州可能需要數周時間才能感受到影響。

正如過去的事件所表明的那樣，預測中的極地渦旋破裂的直接影響將首先在歐亞大陸感受到。這也與極渦軸向東半球移動有關。

這種破壞有可能無法實現或進一步推遲。在一些模型預測中，它的發布時間被推遲了，而且它的影響被推遲得越多，它對核心冬季月份的潛在影響就越小。

科恩說:「時間拖得越久，我們就越有可能迎來一個更溫暖的冬天。」

用極地渦旋預測整個冬天?

如前所述，極地渦旋的行為很難預測，甚至在未來一到兩周。但是科恩說，通過分析西伯利亞的積雪狀況和北極的海冰數量，可以提前數月預測任何一個給定冬季發生冰雪破壞的可能性。

科恩說，當西伯利亞地區的降雪迅速增加，而巴倫支-卡拉海的海冰範圍低於正常值時，歷史數據表明，冬季來襲時，渦旋被破壞的可能性增大。去年秋天，這兩個條件都得到了滿足，這讓他得出結論:「一切似乎都已準備好迎接一場重大顛覆。」

因此，科恩的冬季觀傾向於比美國中部和東部的正常情況更冷。他還預測華盛頓的降雪量將超過正常水平;21英寸，而平均約15英寸。

猶達·科恩的冬季氣溫與正常展望有差異。

科恩已經為冬季展望做了十多年的準備，他已經改變了自己的研究方法，因為他越來越認識到渦旋行為的重要性，以及擾動如何能從根本上改變冬季的特徵。

此前，他曾在10月份利用西伯利亞的積雪，試圖預測北極振蕩模式的冬季階段。他發現了快速推進的積雪和振蕩的負相之間的關係，這一負相有利於北美東部寒冷多雪的條件。

但在2014-15年和2015-16年的冬天，積雪和振蕩之間的關係失敗了，他說，所以他的方法「需要改進」。

從那以後，他發展了自己的方法，重點研究極地渦旋(與北極振蕩的相位有關，但不依賴於它)，這「可以給你一個比北極振蕩的相位更好的預測。」

科恩的方法可能會為未來數月乃至數年的渦旋行為提供線索，因為渦旋與北極海冰範圍有關，後者正在減少。

他說，隨著氣候變暖在未來幾年繼續縮小巴倫支-卡拉海地區的海冰，「這將加劇極地渦旋的破壞」。換句話說，美國大陸、歐洲和亞洲可能面臨一個未來的嚴冬。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！