世界各地一些地方的人们曾问：“全球变暖去哪儿了？”这是因为他们经历了异常寒冷的冬季天气和反常天气，并不认为这些现象与气候变暖有关。然而，全球变暖和气候变化很可能正是他们所经历现象的影响因素。
一个较早的例子可能是 2009—10年北半球冬季 ，当时欧洲异常寒冷。然而，2009—10年是全球 最暖的冬季之一 ；例如，北美北部半球当时非常温暖。这种令人印象深刻的反差在 2010—11年 和 2012—13年冬季进一步显现：欧洲再次非常寒冷，其他地区却并非如此。这是为什么？又是什么造成了这种现象？
随后，在刚过去的2013—14年冬季，轮到美国东半部遭受 异常寒冷、多雪的天气。与此同时， 阿拉斯加 和西海岸出现了创纪录高温，而加利福尼亚则发生了 破纪录的干旱 。英格兰南部也异常多雨， 大范围洪灾接踵而至。
异常寒冷的地区仅局限于全球约2%的范围，而其他地方——尤其是北极——却相当温暖，这一事实提供了线索。大气环流通过 急流中的波动 发挥了作用。
厄尔尼诺
天气从来都不是一成不变的。随着天气系统在全球移动，天气会在较凉爽和较温暖的时期之间波动，并伴有降雨或降雪。
有时，大气中的大尺度波动会滞留不动，于是天气不再变化，而是一再重复：同一地点反复出现寒潮，其他地方发生干旱，还有一些地方则洪水泛滥。去年冬天美国就出现了这种情况：东海岸在极地涡旋中瑟瑟发抖，西海岸则遭受长期干旱，干旱一直持续到夏季。
这并非新现象——相关理论在20世纪80年代就已提出。事实证明，一个关键区域是热带太平洋，以及 厄尔尼诺现象。热带太平洋中的大气与海洋相互作用，使厄尔尼诺事件得以在一年至18个月的时间里逐渐形成。这会使热带太平洋中部和东部升温。
这会改变热带风暴的分布，从飓风到雷暴皆受影响，进而在大气中形成大尺度波动，改变急流和风暴路径。这些波动通常出现在环太平洋国家，但也可能沿下游延伸，横跨美洲直达大西洋。科学家把这些联系称为“遥相关”。
这对气候变化意味着什么？
我参与撰写的一篇 近期论文 将这些观点用于解释所谓的全球变暖停滞期。全球平均气温从20世纪70年代到1998年稳步上升，此后则停滞不前。
全球平均地表温度相对于1900—99年的距平，并绘出1970—2013年（蓝色）和1998—2013年（红色）的线性趋势（引自Trenberth等人，2014年）。Trenberth等人（2014），《自然·气候变化》
气候变化否认者利用这一现象，声称全球变暖并非科学家所说的那样。然而，我们在论文中指出，全球变暖仍在继续，只是以不同方式表现出来。聚焦热带太平洋——这个降雨变化显著的核心区域，也是大气大陆尺度波动的源头——有助于说明区域性寒冷地带如何形成。
我们指出，欧洲寒冬往往伴随着北极温暖。事实上，过去十年出现的波动模式很可能使北极升温幅度超过原本预期。因此，正如过去有人所说，“北极放大效应”是波动增强的结果，而非其成因 。。
海洋蓄热
我们也可以用这一模型解释南极海冰的变化模式： 南极半岛附近的海冰有所减少，而南太平洋的海冰范围有所扩大。冬季的遥相关从热带太平洋延伸至南北半球的大西洋：北半球冬季影响北大西洋和欧洲，南半球冬季则横跨南美洲，并延伸至南大洋。
这些大气变化会引起海洋变化，导致热量储存在 海洋700米以下的更深处。与此同时，热量也被带入副热带太平洋深处，远离海面。
在21世纪头十年没有升温的最大区域是 太平洋东半部。地球正在变暖，但热量实际上被输送到海洋深处。
太平洋年代际变率
科学家已经记录了我所描述的变率的许多方面，现在又重新将关注点放在被称为 太平洋年代际涛动的现象上，认为它是理解这些大尺度变化模式的关键。
这是一种自然现象，已经持续了数百年，但可能正在受到气候变化的影响。了解并预测其行为，或许有助于为受异常极端事件影响的人们提供更好的信息；这些事件已造成巨大损失。
本文由以下机构合作发表： The Conversation
作者：Kevin Trenberth是美国国家大气研究中心的高级科学家。
图片：2008年7月7日，阿根廷南部佩里托莫雷诺冰川一侧的冰块崩落。路透社/Andres Forza
