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美國東北嚴寒天氣 或與北極變暖相關

2018/3/15 — 11:07

背景圖片來源:《the day after tomorrow》宣傳圖片

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美國東北部於兩星期內經歷第三次雪災,美國羅格斯大學的氣候學研究隊伍在《自然—通訊》發表報告,指美國頻密出現極端天氣與北極變暖有關。

近年美國極端天氣情況逐漸變得頻繁,有氣候學者提出此現象是與北極和暖氣候有關。然而,此說一直引起其他氣候學者質疑,認為未有足夠證據證明北極氣候對美國本土造成的影響。

為檢測兩者關係,氣候研究人員 Judah Cohen、Karl Pfeiffer 和 Jennifer A. Francis 監測北極氣候,將數據與冬季累計嚴重度指數 (Accumulated Winter Season Severity Index) 比較。這項指數設立原意是客觀地量化冬季寒冷天氣和降雪量數據,而研究則包含了美國 12 個城市的數據。

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團隊發現當北極氣溫度變得和暖時,極端冬季天氣的出會機會則提高 2–4 倍。然而,此數據屬觀察分析,只反映兩者關連性,未能確認北極和暖天氣會引起極適氣溫。研究人員為此作滯後關聯分析 (Lag Correlation) 並發現,北極高溫出現後的 5 天,美國就會出現極端天氣。此發現或引證極端天氣有機會由北極和暖天氣驅使。

團隊認為,在一般情況下較冷的北極天氣會與南部地區產生較大溫差,溫差有機會為高速氣流提供能量。問題是,北極天氣會受「北極放大效應 (arctic amplification) 」影響,令天氣變暖速度比其他地區快。

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所謂的放大效應,是和暖空氣融化更多北冰洋的海冰:沒有海冰反射陽光,海洋因而吸收更多的陽光,令更多的熱力留在系統內,形成惡性循環。效應亦導致北極圈的暖化幅度比其他地方為高。這種變化會使冷暖氣流溫差減少,高速氣流能量則會下跌。與此同時,較慢氣流則會令北極冷空氣「流走」到美國地區。

不過,艾克斯特大學 (University of Exeter) 研究人員 James Screen 向《Wired》表示現時數據未能說服他冷天氣是由北極引起。他指出,現時研究隊伍只發現這類情況在部份地區出現,有些地區沒有滯後現象;其他地區的相關性則較弱。

但要找出兩者相關性,甚至有因果關係則更困難。其中一個原因是現時難以模擬到當地氣候與天氣關係,或許未來研究,能逐步解開謎底。 

來源:
Wired, The Controversial Link Between Epic Storms and a Warming Arctic, 13 March 2018

報告:
Cohen, J., Pfeiffer, K., & Francis, J.A. (2018). Warm Arctic episodes linked with increased frequency of extreme winter weather in the United States. Nature Communications, 9, Article number: 869. DOI:10.1038/s41467-018-02992-9

文/Edward Ho、審核/Alan Chiu

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