從一個極端到另一個極端，今年冬天歐洲各地的氣溫經歷了過山車之旅。
希臘或西班牙經歷了幾十年來最嚴重的降雪，西歐這個季節的氣溫異常溫和，而東部則是寒冷刺骨。
那麼，為什麼會出現如此極端的天氣呢？
答案在於大規模天氣模式驅動因素的可變性：極渦和急流。
急流——地球上空快速流動、蜿蜒的氣流——在過去幾週中表現出了有趣的行為，如下所示：平流層突然變暖。
這導致了弱極地渦旋——地球南北極周圍的低壓和冷空氣區域——進而擾亂了急流；將典型的天氣模式拋到窗外。
這使得極端冷空氣從北極湧入歐洲、北美和亞洲等中緯度大陸地區。北半球也出現了破紀錄的高溫，當急流變得微弱且呈波浪狀時，這種相反的極端往往會同時出現。
以下是 2021 年 2 月中旬歐洲各地天氣狀況的快照。
當西班牙、葡萄牙和法國部分地區沐浴在春天的溫暖之中時，東歐卻在極度寒冷中瑟瑟發抖，據報道，降雪南至雅典，最終到達北非部分地區和沙烏地阿拉伯。
急流的劇烈蜿蜒是造成強烈溫度對比的原因。波浪狀急流使一些地方的溫暖空氣向北推進，而另一些地方的冷空氣則從極地地區向南漏出。將噴射流的軌跡與氣團溫度進行比較以顯示它們如何連接是有用的。
當急流受到干擾時，我們經常在整個半球看到極端情況。北美最近的感冒也可以用類似的方式來解釋。寒冷尤其嚴重和廣泛，特別是對於美國南部各州來說造成大面積停電。
下面是 2021 年 2 月 15 日的設置，當時急流向南傾斜至墨西哥灣。冷空氣能夠向南遷移，穿過落基山脈以東的大平原，一直到達墨西哥灣沿岸。這是美國部分地區爆發數十年來最強冷空氣。
因此，今年冬天的急流非常繁忙。正常的急流是什麼樣的？
冬季，高緯度地區缺乏太陽能，導致北極變冷。風環繞著北極上空的冷空氣池，這是我們獲得穩定的極地渦旋以及相關的強烈/穩定急流的地方。強大而穩定的急流意味著天氣模式通常會從西向東圍繞半球傳播，限製冷空氣進入極地地區。由於存在高度的可變性，因此很難定義“正常”噴射流。
我們通常會更頻繁地看到諸如強而穩定的設置，而不是持續的波浪/弱急流。即使強勁而穩定的急流也會有波浪和曲折，但這些波浪和曲折通常很短暫，這限制了任何極端寒冷的持續時間。去年冬天我們觀察到了非常穩定的極地渦旋和強烈的急流（我在去年冬天末在動畫中發了推文）。
這是一個接近記錄的強烈/穩定的極地渦旋和強烈/穩定的急流。這有助於將冷空氣鎖定在北極上空，而北美、歐洲和亞洲等地的氣候大多溫暖、潮濕和多風。
去年冬天是北半球有紀錄以來最溫暖的冬天。有些人甚至可能還記得莫斯科在聖誕節時必須買雪才能讓街道更有感覺在格外溫暖的冬天充滿節慶氣氛。
波浪狀急流行為與氣候變遷有關嗎？
這是一個具有挑戰性的問題，沒有簡單的答案。
在過去三十年中，北極變暖的速度是世界其他地區的三到四倍。一些氣候科學家假設，從北極地區到赤道的熱梯度的破壞正在對急流強度和波動產生影響。該理論試圖解釋急流的破壞，並可能有助於深入了解由此產生的整個北半球的極端溫度（炎熱和寒冷）。
然而，其他科學家聲稱，有急流波度沒有明顯或明顯的趨勢。
我們需要問自己：我們能否將去年有史以來最溫暖的冬天（與非常強的急流有關）歸咎於氣候變遷？但同時將今年以來的弱而波浪狀的急流（導致極端寒冷的爆發）歸咎於氣候變遷？是哪一個？急流在氣候變遷中的作用尚不清楚，科學家之間存在著相互矛盾的爭論，研究正在進行中。聯合國氣候變遷綱要公約（UNFCCC）在最近的一條病毒式推文中只支持了這一論點的一方面，該推文令一些專門研究急流動力學和氣候的氣候科學家感到不安。
我們可以期待未來會有更多極端情況嗎？
我們不能將急流中的每一次蜿蜒或彎曲都歸因於氣候變遷。這是必須了解天氣和氣候之間差異的地方。自然變化總是在極端天氣中扮演重要角色；畢竟我們的大氣層是一種混亂的流體。然而，研究表明，由於人類引起的氣候變化，世界不同地區的急流可能會在一年中的不同時間發生變化。有一個乾旱和熱浪的趨勢例如，在夏季變得更加嚴酷和溫暖。極端天氣有增加的趨勢，但北半球冬季急流強度和波度的趨勢尚不清楚。
我們不能簡單地將北美的嚴寒和歐洲的極端溫差歸咎於氣候變遷。更確定的一件事是，極端寒冷天氣正在變得越來越少。
