随着本周极端冬季天气在美国各地爆发，许多人心中都有一个问题——气候变化是如何影响冬季风暴的?我有幸与世界知名专家，詹妮弗·弗朗西斯博士，该研究所的高级科学家伍德维尔气候研究中心．
瑞秋:非常感谢你接受我们的采访。你能先说说气候变化是如何影响美国冬季天气的吗?
弗朗西斯博士:平均而言，冬天正变得越来越暖和，我们正在走向灭亡较少的冷记录比美国和世界各地的温暖记录还要多。这只是平均水平，随着全球持续变暖，这是一个非常直观、合乎逻辑的联系。
气候变化也间接影响了冬季风暴，使这些极端事件更加频繁地发生。这不是很直观，也是一个非常活跃的研究领域，但我们开始了解这些极端事件是如何因为气候变化而更频繁地发生的。
例如，它导致风暴有更多的燃料，以水蒸气和热量的形式工作，更多的水分，结果，这些风暴倾倒了更多的降水。
瑞秋:你能详细解释一下气候变化是如何影响美国冬季风暴的吗?
弗朗西斯博士:有很多因素在起作用。有些是直接的，有些则不那么直接——这些都是目前研究的热点领域。
专注于大型炸弹气旋(像冬季风暴艾略特这样的大风暴，去年年底袭击了美国大部分地区)——这些风暴正以多种直接方式受到影响。
海洋变暖尤为重要。首先，随着我们使海洋变暖，北极空气南下时，海洋温度与陆地温度形成了更大的对比。大西洋附近的水域已经发生了变化温暖几度，风暴是由温度对比产生的。
另一个因素是更多的蒸发随着全球变暖，从陆地到海洋，大气中有更多的水蒸气。当蒸汽凝结成云滴时，它会向大气中释放大量的热量，这就是风暴用作燃料的东西，被称为潜热。
另一件事是，水蒸气为风暴提供了更多的水分，这导致了更频繁的强降水事件，这已经被清楚地观察到。这种强降水反过来又增加了冬季风暴的影响强度。
还有一些不那么直接的影响——包括气候变化是如何影响急流的，而急流造就了我们几乎所有的天气。这就是我研究的重点。
我们知道，北极变暖的速度是全球整体变暖速度的四倍，这使得南北温差变小。而南北温差是形成急流的主要因素。
急流是一种快速的，从西到东的风，大约七英里高，喷气机在那里飞行。当西风急流风减弱时，我们看到它会出现更大的南北摆动，或者变得更摇摆。我们预计这些波浪状急流模式在较弱的急流中更经常发生。
这就是冬季风暴埃利奥特所发生的事情。北极变暖可能是导致这一现象的因素之一。这也与气候变化有关。
太平洋的海洋热浪已经持续了好几个月。当我们得到这些时，急流倾向于向北膨胀，越过异常温暖的水域。把急流想象成一根跳绳——如果你把它向北弹，它就会产生下游效应。
想象一下，一个大浪向北吹过阿拉斯加，然后又向南下降，这就是为什么所有寒冷的北极空气都逃离了遥远的北方，向南骤降。海洋热浪倾向于向北凸起。这不是必然的，但它有利于它。
其中一个影响就是高速气流的下降会进一步向南渗透。这些寒流之所以如此具有毁灭性，是因为当它们渗透到如此遥远的南方时，它们会影响到那些没有能力应对寒冷温度和狂风的社区。这是两年前在德克萨斯州发生的事情。我们在冬季风暴埃利奥特中再次看到了这一点。
那极地涡旋呢?
弗朗西斯博士:“极涡”一词已被严重误用和误解。极地涡旋并不直接影响地表。它不会把冷空气直接带到你身边。极地涡旋位于平流层的高处(大约30英里高)，在北极上空，而且只在冬季出现。它通常以北极为中心的圆形路径旋转。每隔一段时间，它就会被破坏，这意味着它会被拉长成豆状，甚至分裂成不同的循环。当它被破坏时，我们往往会看到极端的冬季天气事件。
另一种理解极地涡旋的方式是旋转的陀螺。我们非常清楚地看到，俄罗斯西北部的巴伦支海和卡拉海是北极地区之一，那里的气候变暖速度最快，海冰消失得最快。
夏季在开阔水域积聚的热量在秋季被释放到大气中，形成一个热气泡，通常位于极地涡旋的强风之下。如果热泡足够强，持续时间足够长，它可以戳到旋转的顶部，使其摆动，可能导致极地涡旋的破坏。由于人类的排放，该地区正在迅速变暖，有证据表明，极地涡旋破坏正因此更频繁地发生。
极地涡旋可以对急流产生影响，使向南的低气压深入到更南的地方。这也会使感冒疫情持续更长时间。说“极地涡旋来了”是不对的。正在发生的事情是，极地涡旋的破坏(同样是在平流层的高处)可以将波能向下发送到急流，使其摇摆，并允许北极空气向南渗透。
我们认为极地涡旋正在受到气候变化的影响，但这仍然是一个非常活跃的研究领域。
有很多事情要做。这些因素中的任何一个或组合都可能在任何时候对极端冬季风暴起作用。很难弄清楚哪些因素起着最大的作用。在冬季风暴艾略特的例子中，我们看到了所有这些因素，并可能促成了这一极具破坏性的事件。
瑞秋:你还有什么想和读者分享的吗?
弗朗西斯博士:这件事或许还有一线希望。这些极端和破坏性的事件引起了人们的兴趣。它提供了一个机会，让人们了解气候变化是如何影响他们、伤害个人和社区的。
当你得到人们的关注时，这是一个引入气候科学的机会。考虑和计划这一点至关重要，因为像德克萨斯州和路易斯安那州这样的地方将会更频繁地看到这些事件。