近日，一股强寒潮“速冻”美国东北部地区，大片地区路面结冰、上千架次航班被取消、数十万人遭遇断电，多地创下最低气温纪录。当地时间2月3日晚，美国新罕布什尔州的芒特华盛顿天文台测得夜间风寒温度低至-78℃，破美国最低风寒温度纪录。气候数据显示，自1月底以来，加拿大中部、美国北部等地周平均气温较常年偏低4℃以上。

       造成此次美国东北部罕见寒潮的“幕后推手”是谁？“天气之鞭”现象是否离我们越来越近？给我国带来哪些启示？记者采访了中央气象台全球气象室首席预报员周宁芳、国家气候中心气候预测室首席预报员丁婷和中国科学院大气物理研究所副研究员姚遥。

       极地涡旋是“速冻”美国东北部“元凶”

       周宁芳表示，此次寒潮过程影响范围广、持续时间长、美国东北部降温极端性明显并伴有风雪天气。背后的“元凶”就是位于加拿大的极地涡旋，它在缓慢移动的过程中逐渐变得异常强大。

       一般情况下，极地涡旋会形成一面“隔离墙”，将冷空气“锁”在极地，当中高纬度阻塞高压强烈发展时，其相对温暖的气团不断向北“挤压”，极地温度升高，使极涡减弱分裂，大量的极地强冷空气就会涌入中高纬度地区。加上北美洲没有诸如青藏高原这样的大地形阻挡，冷空气往往南下“畅通无阻”。

      “自1月底以来，极地对流层环流发生巨大变化，北极地区位势高度场正距平，极涡偏向北美，在北美西海岸和北美以东分别存在两个暖高压脊，并在北美大部地区存在极强的低槽区，引导极地冷空气由加拿大向美国南侵，引发大范围寒潮天气。”丁婷说。

       在全球变暖背景下，作为大气运动纽带的西风带也变得不稳定。因此，有学者提出“天气之鞭”现象，即西风带的不稳定倾向越来越明显，表现为有时翘上北极，有时又压到热带，从而让中纬度地区出现“抽风式”的升温和降温。丁婷分析，在今年1月底之前，美国气温较常年同期明显偏高。受2月初极强寒潮天气影响，气温迅速由明显偏高转为偏低，可视为“天气之鞭”现象。这其中的根本原因是全球变暖加剧了气候系统的不稳定性。全球变暖会改变大气环流形势，造成西风带波动更加剧烈，从而提高极端冷暖事件发生的可能性。

       需高度重视极端冷事件引发的风险

       2022年11月至今年2月，北半球极寒天气多点集中暴发。不仅在北美，欧洲和东亚地区也频繁遭遇极寒和暴风雪天气，如日本多地遭遇强降雪袭击、中国黑龙江漠河遭遇-53℃的低温天气等。那么，这些天气过程之间是否存在联系？

       最近，姚遥所在的研究团队联合北京师范大学、国家自然灾害防治研究院、中国海洋大学、中国气象科学研究院等单位学者“起底”了频繁极寒天气背后的物理机制。“这些极寒天气过程之间并非完全独立，而是存在着一定程度的动力联系。”姚遥说。

       冬季北半球的大气运动经常被一种叫罗斯贝波的纬向波列所主导，罗斯贝波列就如同一列火车，将不同地区的环流系统串成一趟“列车”，车厢之间相对独立但又有机联系在一起。在通常情况下，波列中上游的系统会通过能量频散等方式影响下游系统，而下游系统有时也会影响上游系统。从2022年11月至今，从北美到东亚，形成了频繁的罗斯贝波列结构，其中，局地阻塞环流是引起频繁极寒天气的关键过程，而阻塞环流之间也存在上下游的能量频散等联系。

       专家建议，需高度重视极端冷事件引发的风险，积极探寻有序适应气候变化的途径和措施，完善部门应急联动机制，加强信息共享，提高联合应对能力。与此同时，要加强致灾机理研究，提升气候变化监测预测、影响评估水平，增强灾害风险预警能力，最大限度减少不利影响。（作者：王婉 责任编辑：张林）