當我們走在冬天的大街上，在瑟瑟寒風中，我們總會不由自主的想到這個問題——冬天為什么越來冷了?

　　變暖?還是變冷?

　　全球變暖是眾所周知的全球性環境問題，然而，在地球越來越暖的今天，我們卻發現許多不曾下雪的地方開始飄雪，許多新聞媒體上頻繁出現溫度突破史低的報道。簡單來說，我們感到越來越冷了。這是為什么呢?全球不是在變暖嗎?

　　不同尋常的變冷

　　直觀數據顯示，廈門市區在2016年達到當時有史以來的最低溫度0.1℃，而在2022、2023兩年廈門市蓮花鎮軍營村更是分別達到了-3.4℃、-2.9℃。再看北京，北京在2021年也出現了最低溫度-19.5℃與歷史最低溫度(1966年)齊平的現象。

　　而在那些幾乎不可能下雪的地方居然也出現了罕見的下雪現象：廣州地處華南，降雪次數極其稀少，上次市區降雪可追溯至1967年。然而在2016年1月24日，受“世紀寒潮”影響，廣州城區自記氣象站觀測到雨夾雪，這是新中國成立后廣州城區首次出現積雪。

　　從全球角度出發，美國得克薩斯州一向以炎熱著稱。卻在2021年2月遭遇了罕見冬季風暴和連續暴雪，氣溫驟降至-20℃以下，電網崩潰，造成了嚴重災害。

　　雖然極端冷事件頻發與長期變暖并不矛盾。但這同樣引發了我們的思考——這些極端冷事件為什么會發生?

　　圖1.廣州市區降雪(圖源：中國新聞網)

　　圖2.得克薩斯州道路積雪 (圖源：中國新聞網 中新社記者 曾靜寧 攝)

　　冬天為什么越來越冷

　　目前的科學研究顯示，這些反常的降溫、降雪等現象與我們一位熟悉又陌生的鄰居有關。這位鄰居正是地球最北端的住戶——北極。其實這更讓人感到困惑。為什么我們離北極那么遠，卻因為它而出現了這些反常的降溫、降雪現象呢?

　　簡單來說，地球就像一杯加冰飲料。常喝加冰飲料的人都知道，冰塊會懸浮在飲料的最上面。這恰如我們的北極與地球。北極正是地球上最大的一處“冰塊”。當冰鎮飲料在炎熱的暑天放置一定時間，我們會發現冰塊逐漸融化在水中，成為了飲料的一部分。這也正是我們如今面臨的全球變暖及其伴隨的北極海冰融化現象。許多海冰融化成水匯入了海洋，進一步導致了海平面上升等問題。

　　但這不是我們想研究的重點，我們想知道：為什么?為什么在全球變暖的背景下，許多地方反而會出現這些降溫情況呢?

　　其實，秘密就在冰塊融化的過程中。冰塊融化的同時，除了物質形態的變化，也有能量層面的變化。冰塊融化正是因為其吸收了飲料及其外部環境的熱量。這也是為什么夏天大家都喜歡加冰飲料——加入冰塊能讓飲料在一定時間內保持溫度不變，甚至味道更可口——北極海冰融化引發了一系列熱量分配問題，最終導致地球的部分地區會出現這些反常的降溫現象。而這些反常的降溫現象在中緯度地區尤為顯著。

　　圖3.冰可樂(圖源：視覺中國 作者/來源：BurkeCaruso/Getty Creative)

　　然而，真實的科學機制遠比這個局部的物理類比復雜，它涉及全球尺度的大氣環流重組。這就是早在2011年JamesE.Overland，KevinR.Wood和MuyinWang幾位科學家就提出的著名的“暖北極——冷大陸”現象。文中詳細揭示了“暖北極——冷大陸”現象背后存在的運行機制：全球變暖導致北極海冰融化，而夏季海冰消退(如楚科奇海、拉普捷夫海等)導致海洋吸收更多熱量，秋季這些熱量釋放到大氣中，使北極低層大氣增暖。北極低層大氣增暖進一步導致氣壓場變化、極地渦旋減弱，原本環繞北極的西風急流(緯向風)被破壞，轉為南北向的經向環流。這種環流使冷空氣從北極向南侵襲大陸，同時暖空氣北上也加劇了北極的升溫。這也就是目前科學界對“冬天為什么越來越冷”的答案。

　　圖4.北極氣候反饋示意圖(引自OverlandJ. E. ，2011)

　　當然，全球變暖和這些反常的降溫現象在科學上也有更多更完備的解釋。

　　比如極地渦旋解釋了為什么北極這個冰塊在地球上長久的存在而沒有融化;北極放大效應解釋了全球變暖問題中為什么北極是首當其沖的“受害者”;大氣環流相關的研究詳細闡釋了“冰塊”融化是怎樣對飲料產生影響的。如果你有興趣，歡迎你去研究這些問題。

　　未來：從小事做起

　　現在我們知道了，“越來越冷的冬天”并不是一個簡單的問題，它不僅是我們一個細微的真切的感受，更是一個全球性的環境問題。雖然我們能做的很少，但我們不能不做，更不能掉以輕心。我們可以從很小的事情開始，比如：明天走路的時候，感受一下今天是比明天更冷還是比昨天更熱!把這個有趣的小故事告訴更多的人。

　　本文由海洋負排放(ONCE)國際大科學計劃、廈門大學碳中和創新研究中心支持。

　　參考文獻：

　　1.中國氣象局國家氣象科學數據中心地面歷史數據

　　2.Overland， J. E.， Wood， K. R.， & Wang， M. (2011). Warm Arctic–cold continents: Climate impacts of the newly open Arctic Sea. Polar Research， 30(1)， 15787.

　　3.Francis， J. A.， & Vavrus， S. J. (2012). Evidence linking Arctic amplification to extreme weather in mid-latitudes. Geophysical Research Letters.

責編：微科普