毫无疑问，整个地球都是相互联系的，自然过程也是如此。虽然蝴蝶的翅膀在扇动不会在世界的另一端引发飓风，地球的气候是相互关联的，一个地区发生的事情可能会对另一个地区的气候产生影响。

严重冬季风暴

美国最近遭受了一场恐怖袭击最严重的冬季风暴世纪之王。2019年，“极地涡旋”席卷美国中西部，导致气温低至零下60度，加上风寒因素。2018年，冬季风暴赞托从墨西哥湾沿岸蔓延到五大湖。它造成了大雪，鸡蛋大小的冰雹，暴雨和阵风，以及阿肯色州的龙卷风。2017年，圆周率日暴雪在宾夕法尼亚州和新泽西州的部分地区造成了超过3英尺的积雪，以及由于极端大风造成的暴风雪般的情况。2016年，冬季风暴乔纳斯打破记录，成为美国东北部第四强暴风雪，影响了超过1亿人，14个不同的州经历了至少一英尺的积雪。

美国极端冬季暴风雪的名单不胜枚举，一项新的研究可能发现了这些反常冬季暴风雪的一个特殊原因——北极变暖。

北极气候变化

北极正在加速变暖几乎是两倍全球平均水平。北极的平均气温上升了2.3摄氏度^oC.对北极海洋生物至关重要的夏季海冰正在快速融化。这正威胁着北极熊、海象和独角鲸等依赖冰川生存的物种。北极在调节全球温度方面发挥着重要作用，随着更多的冰融化，地球正在变暖。长期以来，研究人员一直怀疑北极的变暖可能会引发北极周围风的天气异常，并对南方产生影响。

气候变化通常被称为“全球变暖”，人们认为这将意味着更多的热浪和更少的降雪。然而，事实并非如此，气候变化也会导致更恶劣的冬季天气。

极地涡旋

北极上空大气的一个主要特征是极地涡旋。极地涡旋是一种快速流动的高空风带。它是永远存在的在北极(以及南极)之上，但它在夏季减弱，在冬季增强。由于赤道附近有温暖的空气，极地涡旋通常局限在两极。在北半球的冬季，极地涡旋可能会扩大，将冷空气与急流一起向南输送，导致美国的气温降至冰点

北极天气与美国冬季风暴之间的联系

一项新研究发表在该杂志上科学研究人员将40年来北极大气条件的卫星观测数据与基于计算气候模型的实验数据进行了比较。这些模型旨在确定北极海冰和雪的减少将如何影响该地区的气流。冰雪会反射太阳的热量，而深色的海洋和陆地会吸收热量，因此冰雪的减少会加剧北极的变暖。

研究人员发现，在过去几十年里，由于北极地区不断升温，极地涡旋延伸的时间有所增加。计算机模型在模拟北极变暖的影响时，能够很好地再现这种行为。北极的升温扰乱了极地涡旋中的风的圆形模式，这使得更冷的风和天气向南流向美国

高恒博士该论文的主要作者、麻省理工学院教授、大气与环境研究主任说:“我们知道，当温差增加时，会导致极地涡旋的更多破坏。当极地涡旋减弱时，就会导致更极端的冬季天气，比如去年2月德克萨斯州的寒潮。”这项研究的发现基于观测和建模，结果表明气候变化和北极变暖之间存在密切联系，极地涡旋的延伸和对地面的影响，例如美国的极端“反常”冬季风暴

北极变暖可能导致更南部地区出现极端冬季风暴和寒冷天气，这一观点仍然是气候专家们激烈争论的话题。假设地球变暖，冬天会变得更温和，这似乎很自然。用于研究地球气候系统不同组成部分之间联系的常用气候模型在北极变暖如何影响其他地区冬季的问题上存在差异。最先进的模型也不能准确地复制观测到的极地涡旋趋势。因此，有可能模型遗漏了一些东西，或者极地涡旋只是经历了自然气候变化。

尽管新的研究发现，海冰和积雪的变化似乎会影响北极上空的极地涡旋，但其他因素，如海洋表面温度的变化，也可能导致北极上空大气的异常，从而导致其他地方的低温。更复杂的是，地球气候作为一个整体如何对两极海冰和积雪的变化做出反应仍然不确定。

该研究表明，北极变暖不仅对美国和加拿大的冬季天气产生了重大影响，而且对东亚的冬季天气也产生了重大影响。尽管有了这样的研究结果，但仍不确定过去和最近发生在美国的极端冬季风暴是否预示着未来的天气趋势。至少，如果可以将北极变暖、极地涡旋的行为和冬季风暴联系起来，那么预测这些事件的提前时间就可以延长，人们就可以更好地为冰冻天气做好准备。