極地渦旋似乎正在移動。這是因為平流層變暖發生在北極以上的高海拔地區，導致溫度飆升。反過來，這可能會導致刺骨的冷空氣在幾周內向南進入美國，不過北極空氣會俯衝到哪裡持續多久仍不確定。極地渦旋僅僅是一個低壓系統，它使全球極地地區的冷空氣旋轉。但這個系統有時會遠離北極。在此過程中，它會向更南邊的地區，如北美和歐洲釋放冷空氣。

極地渦旋位於平流層，距地球表面約18英里，遠高於高速氣流，而高速氣流是飛機飛行的地方，也是大多數天氣發生的地方。但是，對極地渦旋流動和位置的攪動和干擾，就像我們在2021年初看到的那樣，可以影響其下方的空氣和天氣的移動。科學家們正在密切關注當前事件，以尋找撞擊何時何地發生的線索。

什麼是極地渦旋?

儘管“極地漩渦”這個詞近年來在社交媒體上很流行，但這個概念並不新鮮。它是極地地區每年的主食。“有些冬天，它仍然相當平靜。其他的冬天(比如今年)，它會受到嚴重干擾/減弱，”俄克拉荷馬大學氣象學院助理教授Jason Furtado在電子郵件中說。“瞭解極地渦旋的情況是我們氣候的幾個特徵之一，它可以幫助氣象學家瞭解未來2-6周的冬季天氣。”

當極地低壓系統很強時，它會使急流以一個非常圓的路徑繞著地球執行，並使北極的空氣在極附近被包裹起來。但是當這一系統被削弱時，部分渦旋分離並拉長，導致冷空氣向南移動。當低壓系統減弱時，急流也沒有足夠的力量來維持它通常的路徑。高速氣流的中斷與地表附近的天氣直接相關。

“當平流層極地渦旋很強時，急流傾向於進一步向北移動，這將冷空氣留在北極，並使美國和歐亞大陸的大部分地區出現相對溫和的環境，”福塔多說。極地渦旋離開其通常位置的一個常見原因是熱空氣的突然轉移，即所謂的平流層突然變暖，或SSW。這削弱了極地渦旋，使其得以移動。

“當極地渦旋減弱，或者SSW事件發生時，急流將趨於減弱，進一步向南移動，並變得‘搖擺’，”費塔多說。“這些變化的影響是，比正常空氣更溫暖的空氣進入北極，更寒冷的天氣進入北美和歐洲/亞洲，以及中緯度地區更多的極端天氣和風暴(例如暴風雪)。”

對美國的影響

高速氣流是橫穿北半球中緯度地區的主要風暴路徑，它將較冷的空氣分為北方，較暖的空氣分為南方。因為極地渦旋在物理上與大多數天氣發生的地方是分離的，所以它通常對日常天氣有更多的間接影響。冷空氣的密度更大，所以它下沉，使得來自SSW的熱空氣留在同溫層，冷空氣下沉到接近地表的較低水平。這種向下下沉的空氣導致極地渦旋的部分割槽域向下推入北美、歐洲和亞洲的低緯度地區。

最近，一場SSW導致極地渦旋開始遠離北極。但是在接下來的一兩週內，冷空氣會在哪裡結束仍然是個問題。使這次SSW如此特別的是它的強度，這增加了影響北半球的機會。值得注意的是，極地渦旋的中斷不會立即引起天氣變化。相反，它的影響通常是延遲的。“在平流層中，極地渦旋通常會在活動高峰的幾周內恢復強度，”費塔多說。“然而，在對流層，SSW事件的影響(例如，進一步向南的急流，寒冷和暴風雨天氣)可以持續長達8周。因此，這些事件可以迅速演變，可以對對流層的冬季天氣模式產生持久的影響。”

另一件需要注意的事情是:即使是強烈的SSW事件，也不確定美國是否會受到直接影響。“實際上，在最近發生的兩起事件就顯示了這種對比。2018年2月和2019年1月分別發生了一次重大的SSW事件，每次事件的後續影響都非常不同，”費塔多說道。費塔多表示，2018年事件後，北美中部和東部的大部分地區出現了寒冷和暴風雨天氣，但2019年事件後，北美受到的影響很小。所以，沒有必要對最近的事件感到恐慌。但在接下來的7到14天裡，這肯定是值得關注的事情。

氣候變化如何發揮作用

如果地球正在變暖，那麼平流層突然變暖事件的發生就會更加頻繁，對吧?答案很複雜，主要是因為沒有人住在北極——除了聖誕老人——這使得長期的歷史天氣資料很難獲得。但這並不意味著氣候變化不會影響極地渦旋。

費塔多說:“我們從觀察中得知，北極地區比全球其他地區變暖的速度快得多(我們稱之為北極放大)。”“北極擴張的影響是雙重的。首先，由於北極越來越暖，當冷空氣在北美和歐洲/亞洲爆發時，它們不像幾十年前那麼冷了。第二個影響(儘管目前科學界存在爭議)是，北極變暖也會使平流層極地渦旋平均變弱。”

這就是為什麼從理論上講，較弱的極地渦旋更容易被擾亂，從而導致SSW事件更加頻繁。外賣嗎?儘管全球變暖可能意味著全球範圍內的暴風雪總數可能會減少，但一旦發生，可能會產生更大的降雪積累量。