在芝加哥市中心，週日，1月27，2019與寒冷捆綁在一起。 美聯社照片/ Nam Y. Huh
破紀錄的寒潮正在向數百萬美國人的尖刺發出文字的顫抖。
預計中西部上游的氣溫將在本週低於正常水平的華氏50華氏度（28攝氏度）下降至低於零下的35度。
在頂部堆積一陣陣風，空氣感覺像-60 F.
週三早上，30，2019，預測近地面氣溫（F）。 NOAA全球預測系統模型預測。 Pivotal天氣, CC BY-ND
這種感冒沒什麼可打噴嚏的。 國家氣象局警告 殘酷，危及生命的條件。 凍傷會在任何暴露的皮膚上快速打擊。 與此同時，北極正面臨著一股溫度接近冰點的熱浪 - 大約比華氏25華氏度（14 C）高出正常水平。
相對於1981-2010，預測近地面氣溫與正常氣溫的差異（C）。 Pivotal天氣, CC BY-ND
造成這種顛簸模式的原因是什麼？ 你猜到了： 極渦.
在過去的幾年裡，由於以前的寒潮，極地漩渦在我們的日常詞彙中已經根深蒂固，並成為深夜電視節目主持人的笑話。 政治家。 但究竟是什麼呢？ 它是否經常逃離其常見的北極地區？ 還有一個問題很突出 在我的工作中：全球變暖如何融入故事？
Jimmy Fallon研究了極渦的優點和缺點。
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空氣的河流
實際上，北半球有兩個極渦，相互疊加。 較低的一個通常更準確地稱為 急流。 這是一條蜿蜒的河流，北半球周圍有強烈的西風，距離地球表面約7英里，接近噴氣機飛行的高度。
噴射流全年存在，負責創建和操縱高壓和低壓系統，為我們帶來日常天氣：暴風雨和藍天，溫暖和寒冷的天氣。 在噴氣流上方，在地球上方30英里附近，就是 平流層極渦。 這條風也繞著北極，但只在冬天形成，通常是相當圓形的。
黑色箭頭表示北極地區極地旋渦的旋轉; 淺箭頭表示當蜿蜒形成和寒冷時極地急流的位置，北極空氣下降到中緯度。 LS Gardiner / UCAR, CC BY-ND
這兩種風特徵都存在，因為寒冷的北極和更南方的較溫暖地區之間存在較大的溫差，稱為中緯度地區。 不均勻的加熱會產生壓力差，空氣從高壓區域流向低壓區域，產生風。 旋轉的地球然後將風轉向北半球的右側，形成這些西風帶。
為什麼冷空氣會向南傾瀉
在過去的1.8年中，人類活動產生的溫室氣體排放量已經使全球變暖了大約1華氏度（50 C）。 但是，北極有 溫度升高了兩倍多。 放大的北極變暖主要是由於近幾十年來冰雪的劇烈融化，暴露出較深的海洋和陸地表面，吸收了更多的太陽熱量。
由於北極地區的快速變暖，南北溫差已經減弱。 這減少了北極和中緯度之間的壓力差，減弱了急流風。 正如緩慢移動的河流通常採用蜿蜒的路線，較慢流動的急流往往會蜿蜒曲折。
噴射流中的大的北/南波動在大氣中產生波浪能。 如果它們足夠波浪和持久，能量可以向上傳播並破壞平流層極渦。 有時這個上部漩渦變得如此扭曲，以至於它分裂成兩個或多個漩渦漩渦。
這些“女兒”的漩渦往往向南流動，帶著它們非常冷的空氣，留下比正常溫暖的北極。 本周其中一個漩渦將在北美洲上空，給全國大部分地區帶來寒冷的氣溫。
在變暖的世界中深度凍結
平流層極渦中的裂縫確實是自然發生的，但是由於氣候變化和北極急速變暖，我們是否應該更頻繁地看到它們？ 這些冷侵入有可能成為現實 一個更常規的冬季故事。 這是一個熱門的研究課題，並沒有解決，但少數研究提供了令人信服的證據表明 平流層極渦正在發生變化，這個趨勢 可以解釋一些異常寒冷的冬季天氣.
毫無疑問，這種新的極地渦旋攻擊將引發全球變暖是一場騙局的新聲稱。 但是這個荒謬的概念可以通過本週早些時候全球預測的溫度偏離來迅速消除。 北美的冷空氣遠遠超過美國和世界其他地區比正常溫暖的地區。
與Jan.1979-2000，28的正常（相對於30-2019）的預測日平均值，近表面溫度（C）差異。 來自NOAA全球預測系統模型的數據。 氣候再分析師，氣候變化研究所，緬因大學。, CC BY-ND
氣候變化的症狀並不總是顯而易見或易於理解，但其原因和未來行為日益成為關注的焦點。 很明顯，有時應對全球變暖意味著用額外的圍巾，連指手套和長內衣來武裝自己。
關於作者
詹妮弗弗朗西斯，客座教授， Πανεπιστήμιο Rutgers
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