创纪录的寒潮让数百万美国人真切地不寒而栗。预计本周美国中西部北部地区气温将比正常水平低50华氏度（28摄氏度），最低可降至零下35度。再加上阵风，体感温度将低至零下60华氏度。
这股寒冷不容小觑。美国国家气象局警告称，将出现严重威胁生命的天气状况。暴露在外的皮肤会很快被冻伤。与此同时，北极点正经历热浪，气温接近冰点，比正常水平高约25华氏度（14摄氏度）。
是什么造成了这种颠倒的格局？答案正是：极地涡旋。
近几年，由于此前多次寒潮，极地涡旋已深入我们的日常词汇，成为深夜电视节目主持人和政客的调侃对象。但它究竟是什么？它是否比以往更频繁地从其通常所在的北极地区脱离出来？还有一个在我的工作中尤为突出的问题：全球变暖与这一故事有何关联？在我的工作中：全球变暖与这一故事有何关联？
气流之河
实际上，北半球有两个极地涡旋，彼此上下叠置。较低的那个通常被更准确地称为急流。它是一条蜿蜒的强西风气流之河，环绕北半球，位于地表以上约七英里处，接近喷气式飞机的飞行高度。
急流全年存在，负责形成并引导高压和低压系统，进而带来我们日常的天气：风暴与晴空、冷暖交替。在急流之上约30英里处，即地球上空，是平流层极地涡旋。这股气流同样环绕北极点，但仅在冬季形成，形状通常相当接近圆形。
这两种风系的形成，都源于寒冷的北极与更偏南的温暖地区（即中纬度地区）之间的巨大温差。受热不均会产生气压差，空气从高压区流向低压区，从而形成风。地球自转则使北半球的风向右偏转，形成这些西风带。
冷空气为何南下
过去50年间，人类活动产生的温室气体使全球气温升高约1.8华氏度（1摄氏度）。然而，北极的升温幅度已超过两倍。北极增温被放大，主要源于近几十年来冰雪的大幅融化，这使得吸收更多太阳热量的较暗海洋和陆地表面暴露出来。
由于北极快速增温，南北温差有所缩小。这减小了北极与中纬度地区之间的气压差，使急流风力减弱。正如流速缓慢的河流通常会走迂回的路线，流速变慢的急流也往往会蜿蜒曲折。
急流中大幅度的南北起伏会在大气中产生波动能量。如果这些波动足够明显且持续，能量便可向上传递，扰动平流层极地涡旋。有时，这一高层涡旋会变形到足以分裂成两个或更多旋转的涡流。
这些“子”涡旋往往向南漂移，并将其极冷的空气一并带来，使北极地区留下高于正常水平的温度。本周，其中一个涡流将停留在北美上空，给全国大部分地区带来刺骨的寒冷。
变暖世界中的极端严寒
平流层极地涡旋的分裂确实会自然发生，但受气候变化和北极快速增温影响，我们是否应预期这种情况会更频繁出现？这些冷空气入侵有可能成为更为常见的冬季现象。这是一个热门研究课题，远未有定论，但有若干研究提供了令人信服的证据，表明平流层极地涡旋正在发生变化，且这一趋势可以解释异常寒冷的冬季天气时段。
毫无疑问，这次新的极地涡旋袭击将引发关于全球变暖是骗局的新一轮言论。但只需看一眼本周初全球各地的预测温度偏差，便可迅速驳斥这一荒谬观点。北美上空的冷空气团远远被美国其他地区及全球其他正常偏暖的区域所抵消。
气候变化的征兆并不总是显而易见或易于理解，但其成因和未来走向正日益清晰。显然，有时应对全球变暖意味着给自己多备几条围巾、手套和保暖内衣。
