研究美國氣候模型的科學家們發現了一種大氣環流模式，該模式預示著極端高溫天氣風險的升高。這種模式的出現僅表明美國熱浪比平常更可能發生，但它可以提前2-3周發出訊號——這比當前預測技術的10天預測範圍有了重大進步。
之前的研究試圖將美國的熱浪與熱帶條件聯絡起來，例如海面溫度或亞洲季風的強度。但今天發表在《自然-地球科學》雜誌上的一項研究發現，熱浪與中緯度大氣環流模式“波數5”之間存在很強的聯絡，在這種模式中，五個主要高壓區和五個低壓區相隔數千公里，環繞地球。
由於極端熱浪每幾年才發生一次，研究人員轉向計算機氣候模型，尋找預示嚴重高溫天氣的訊號。在科羅拉多州博爾德市國家大氣研究中心的氣候科學家滕海燕（Haiyan Teng）的領導下，科學家們檢查了來自模擬的12000年美國天氣的2300次熱浪。“真正了不起的是，他們能夠利用這些模型執行來獲得良好的統計資料，”美國國家航空航天局戈達德太空飛行中心（位於馬里蘭州格林貝爾特）的氣象學家西格弗裡德·舒伯特（Siegfried Schubert）說，他正在與滕和她的團隊合作進行一個相關專案。
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分析顯示，在中緯度地區形成強烈的波數5系統後，主要熱浪發生的可能性是原來的四倍。滕說，這種特殊的模式可能會停滯不前，導致緩慢移動的高壓區，從而產生持續的熱量。
她補充說，儘管如此，即使大氣中存在波數5系統，美國熱浪的總體風險仍然很小。在美國，任何一個夏季的日子都有1.5%的可能性成為熱浪的一部分。強波數5模式的存在將熱浪的可能性增加到僅6%——不足以發出有意義的警告。
舒伯特說，最終實現這種提前預測的下一步是查明產生波數5模式的條件。他補充說，另一個有價值的研究方向是確定襲擊歐洲和亞洲的熱浪的類似大氣訊號。
紐約哥倫比亞大學的水文氣候學家烏普曼努·拉爾（Upmanu Lall）表示，這項工作與他自己研究識別可能產生洪災的大規模大氣條件的研究形成了很好的對比。拉爾認為，需要開展更多工作來彌合天氣預報和氣候研究之間的差距，最終目標是釋出極端天氣事件的長期預警。
佐治亞大學雅典分校的大氣科學家馬歇爾·謝潑德（Marshall Shepherd）說，熱浪的提前預警在大型城市中尤其有用。“熱浪在城市地區尤其會被放大，”他說。“如果你提前幾周得到通知，你就可以調動避暑站和調整資源以減輕死亡率和發病率，”電力公司可以為空調使用帶來的需求增加做好計劃。