超級風暴桑迪襲擊新澤西海岸。歐洲發生洪水。俄羅斯出現熱浪。在過去的幾年裡，像這樣的極端天氣事件引起了公眾的關注，被認為是氣候變化帶來的一個勇敢的新天氣世界的潛在例證。
去年，羅格斯大學的氣候科學家珍妮弗·弗朗西斯因提出了關於氣候變化如何導致更多此類事件的解釋而獲得了科學界和媒體的關注。
基本觀點是這樣的：北極地區的快速變暖正在改變急流的行為方式。由於急流是地球溫帶地區（也稱為中緯度地區）天氣背後的驅動力，因此許多人會受到這種轉變的影響。
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弗朗西斯說：“你不能讓北極的升溫速度比北半球其他地區快兩到三倍，而對大規模環流沒有影響。”
北極變暖降低了極地和中緯度地區之間的溫差。弗朗西斯認為，這種溫差的減小會減緩急流，從而導致更大或更波動的 атмосферные波。
較慢、波動較大的急流的影響會導致天氣停滯不前，導致長時間的熱浪或寒流，或像大西洋高氣壓阻擋桑迪進入新澤西州這樣的天氣模式。
弗朗西斯的假設很吸引人，特別是對於那些希望向公眾展示氣候變化對他們意味著什麼的人來說。
她說：“我們看到所有這些非常不尋常的天氣，很多極端事件。我認為北半球的人都在想，‘到底發生了什麼？’”
弗朗西斯給了這些人一個答案。在過去的一年裡，這種解釋在媒體關於氣候變化和極端事件的報道中變得流行起來。
關於“波動”急流的衝突觀點
然而，北極變暖與怪異天氣之間聯絡的科學依據遠未確定。科羅拉多州立大學大氣科學家伊麗莎白·巴恩斯最近在《地球物理研究快報》上發表的一篇論文分析了北美和北大西洋上空波幅的趨勢。
巴恩斯沒有發現波浪像弗朗西斯所說的那樣變得更加波動。她也沒有找到波浪速度減慢的有力證據。
巴恩斯和哥倫比亞大學的研究人員週一在《美國國家科學院院刊》上發表的另一篇論文利用模型表明，導致超級風暴桑迪轉向新澤西海岸的大氣條件實際上隨著氣候變化而變得不太可能發生，而不是更可能發生。
埃克塞特大學的氣候科學家詹姆斯·斯克林最近的另一項工作也質疑了急流因北極變暖而變得更加波動的觀點。
他在 2013 年在《地球物理研究快報》上發表的一項分析發現，在某些季節的某些地區，波高存在一些統計上顯著的趨勢：這遠非對北極變暖在近期我們所見的極端天氣中所起作用的明確認可。
斯克林指出，與弗朗西斯假設相矛盾的結果的原因之一是有很多方法來檢驗它。
斯克林說：“在我的論文和巴恩斯的論文中，我認為這兩篇論文都傳達的資訊之一是，這取決於你如何定義這種波動，以及你使用什麼指標來衡量它。”
斯克林還使用氣候模型來模擬我們迄今為止看到的北極強烈的變暖，以努力梳理出這種變暖對中緯度天氣變化的影響。他沒有發現太多。
這位研究人員還說，由於有很多因素影響著中緯度地區的天氣，因此很難在這些因素中確定北極的影響。
斯克林說：“根據這些模型執行，我的看法是，迄今為止，海冰的減少還不足以對中緯度地區產生真正大的影響，而所有其他影響（該地區）天氣的因素也是如此。”
極地變化可能超過分析速度
但正如弗朗西斯和其他人指出的那樣，北極只是在短時間內才變得如此溫暖。也許未能發現統計上顯著的變化僅僅是由於這一點。
弗朗西斯說：“只是在過去 15 年左右的時間裡，我們才開始看到這種情況真正開始出現。這也是當你進行趨勢分析時，很難檢測到趨勢的部分原因。”
美國國家海洋和大氣管理局的科學家詹姆斯·奧弗蘭長期以來一直在研究北極，他說他認為巴恩斯和斯克林的工作過於“保守”。
奧弗蘭在一封電子郵件中寫道：“科學家們受過訓練，在分析中要小心謹慎，並要毫無疑問地證明結果。他們的工作是對科學的貢獻。但在氣候變化的現實世界中，我們沒有這種完全的奢侈。”
正如奧弗蘭、弗朗西斯和社群中的許多人指出的那樣，北極正在經歷的變化是快速的、真實的和極其令人不安的，尤其是對於那些研究該地區幾十年的人來說。
北極海冰的範圍在每年夏天繼續降至平均水平以下。測量結果表明，由於該地區的變暖，自西向東吹動並驅動急流的風正在減弱。一些科學家說，到 2035 年，北極的夏季可能會沒有冰。
弗朗西斯和其他人說，所有這一切都必須對急流和天氣產生影響。即使在巴恩斯和斯克林的工作中，他們的研究與弗朗西斯的研究相矛盾，這位羅格斯大學的科學家也看到了對她假設的支援。她說，儘管他們沒有發現波浪的統計上顯著的變化，但他們記錄的趨勢是朝著正確的方向發展的。
弗朗西斯說：“隨著時間的推移，我認為這些統計資料將開始變得更加可靠。”
作為一種引人入勝的新解釋的先驅，解釋了北極變暖如何改變大氣的工作方式，弗朗西斯無疑將看到對她的假設的更多挑戰和支援。
她也坦率地承認，故事還不清楚，科學仍在發展中。
弗朗西斯說：“我也是第一個認識到，除了北極變暖之外，還有更多的事情正在發生。”
對聯絡的日益增長的興趣
今年九月，國家科學院將贊助一個由大約 50 位科學家參加的研討會，討論北極變暖及其對天氣的影響這一話題。華盛頓大學的極地氣候科學家塞西莉亞·比茨是研討會組織委員會的成員，她說，由於這個領域還很年輕，因此主要任務之一是制定研究議程。
比茨說，北極快速變暖與中緯度地區天氣變化之間存在聯絡的想法很有趣，並且似乎是合理的，但她對此是否真實仍持開放態度。
她說：“你在文獻中看到的來回爭論並不讓我感到驚訝，因為資料集很短，並且有不同的方法來定義天氣。”
比茨認為，更多的建模研究可能有助於解決這個問題。她和埃克塞特的斯克林都認為，研究人員得到相互矛盾的結果的原因之一，可能僅僅是因為北極變暖對中緯度天氣的影響，即使存在，也可能不夠大，無法測量。
斯克林說：“如果存在訊號，那它就很小；它很弱；很難用氣候系統中的噪聲來識別它。”
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