极地涡旋分裂。以下是预期情况。

极地涡旋在新年将发生巨大变化。1 月 1 日左右，这团位于北极表面 10 至 30 英里上方的旋转冷空气分裂成至少两个“姊妹”涡旋。此类扰动可能会引发连锁反应，导致更南边的天气变冷，气象学家表示，本月底，美国东北部和西欧可能会迎来一段寒冬。

但我们现在还不能确定——原因如下。

极地涡旋是什么——不是什么

尽管我们可能将极地涡旋与异常寒冷天气和东北风暴联系起来，但它并不罕见。布里斯托尔大学大气科学家威廉·塞维尔说：“有时你会看到诸如极地涡旋即将来临之类的头条新闻。事实上，极地涡旋一直都在那里。”

每年秋天，北极都会失去光照，变得特别寒冷，北极和赤道之间的温差越来越大，从而导致极地涡旋的形成。这些寒冷的西风在平流层安家，平流层是地面对流层上方的第二层大气层。“它看起来像一场非常大的龙卷风，”气象公司的气象学家迈克尔·文特里斯说。“但规模要大得多。”

如果不加以干预，涡旋会在整个冬季持续存在，并在春末消散。但是，大约每隔一年，暖空气波就会侵入涡旋，形成所谓的平流层突然变暖。这确实是突然的——这部分大气的温度在短短几天内就上升了 50ºC（或 90ºF）。

当这种情况发生时，涡旋要么向南移动，要么分裂。然后，有时（但并非总是）涡旋的这种破坏会导致中纬度地区出现寒冷天气，包括美国东北部、西欧和北亚。“这些都是相当戏剧性的事件，”塞维尔说。“即使它们发生在平流层……我们也看到了影响传播到地面。”

塞维尔补充说，极地涡旋“移动”到受影响地区的说法是错误的。虽然极地涡旋在扰动时会向南移动一点，但科学家定义的极地涡旋主要局限于北极上空的平流层。相反，位于对流层的急流在极地涡旋扰动后向南移动，并带来北极冷空气。

今年的期望

今年 12 月初，西伯利亚上空平流层突然升温，将极地涡旋分成两部分，也可能是三部分，这取决于你问谁（很难明确定义，因为边界很模糊）。这在北极形成了一个高压区，这种现象被称为高纬度阻塞。“这些事件扰乱了北极圈，将所有冷空气从北极圈推向我们居住的中纬度地区，”文特里斯说。

塞维尔在研究中发现，涡旋的分裂（而非向南的移动）往往会对天气产生更大的影响。

文特里斯解释说，由于气候变暖始于西伯利亚，因此在感受到任何天气影响之前，会有 20 到 40 天的滞后（这种滞后发生的原因尚不清楚，但可能与距离和海面水温有关）。相比之下，去年——也出现了分裂的极地涡旋——气候变暖始于 2 月初的北大西洋，影响要早得多。回想一下去年袭击欧洲的“东方野兽”的故事，当时有 95 人死于与天气有关的原因。

科罗拉多州博尔德环境科学合作研究所的大气科学家艾米·巴特勒说：“到 1 月底，我们可能就会开始看到（天气）影响。”她补充说，这种潜在的寒冷天气转变可能会持续长达六周。

我们仍然不知道什么

一些人推测北极的气候变化可能会使这些涡旋破坏更加普遍，认为缺乏海冰可能会削弱极地涡旋。但巴特勒、塞维尔和文特里斯都坚持认为，没有确凿的证据证明这一点。“对于[极地涡旋]未来是否会受到更多破坏，目前还没有共识，”巴特勒说。

众所周知，极地涡旋难以预测，到目前为止，似乎还没有明显的破坏模式。在 20 世纪 90 年代，它几乎没有受到破坏。但在 2000 年代，它几乎每年都会受到破坏。最近，在 2013 年至 2018 年之间，极地涡旋一直保持稳定。虽然连续两年的破坏似乎令人担忧，但没有太多证据表明它们的频率实际上在增加。“平流层似乎存在一些我们不太了解的长期变化，”巴特勒说。

即便在短期内，我们也无法确定今年的涡旋破坏会对天气产生什么影响。“一个重要因素就是随机变化，”塞维尔说。“大气是混乱的，这意味着你能预测的程度是有限的。”文特里斯说，厄尔尼诺年（一种以太平洋表面水温温暖为特征的气候模式）等因素可能会延迟极地涡旋的影响。

“这些事件发生后，人们抱有很大的期望，”巴特勒说。“人们总是会说，好吧，这已经发生了，我想知道纽约什么时候会变冷。”但预测北极高空风的变化将如何影响中纬度地区的天气是一个复杂的问题。巴特勒补充道，“我们可以说，这个地区变冷的可能性现在增加了……但我们不知道什么时候会下雪。”