什么让人夜不能寐？对于棒球运动员来说，可能是一个突然急转的快速球。它看起来你可以把它击出球场，直到它开始弯曲。
对于气象学家来说，一个类似的问题被称为马登-朱利安涛动，简称MJO。它由两位科学家在1971年发现的模式组成，这些模式表明遥远的天气极端情况之间存在联系，例如印度的季风和北大西洋的飓风，以及印度洋中一大片变暖的水域。
这一发现使国家大气研究中心的罗兰·马登和保罗·朱利安成名。这是有充分理由的。从气象气球收集的气压信息计算得出，这些模式似乎为解决一个全球性问题提供了一个步骤：无法在重大天气事件发生前几天以上的时间进行预测。
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本垒打尚未发生。
近四十年后，气象学家拥有的信息比以往任何时候都多：来自太空卫星、装满传感器的海洋浮标以及借助超级计算机进行的数据预测。
但是他们仍然没有完全了解马登-朱利安涛动的复杂性，或者温暖的海洋水团是否可以帮助预测未来的重大天气事件。
与此同时，气候变化累积的热量使水团的面积增加了一倍，并增加了极端天气事件的数量和强度。
到底发生了什么？
六位科学家在2019年11月发表在《自然》杂志上的一项研究中描述了这种现象：“这种变暖对MJO生命周期的影响在很大程度上是未知的。”
该研究的作者之一迈克尔·麦克法登解释说：“这是一个巨大的挑战，可能会有巨大的回报。”
作为美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的高级科学家，他这样说：“已经取得了一些进展，但就像所有伟大的挑战一样，这方面的进展一直很缓慢。我们正在迈出小步，但仍有很长的路要走。”
回报可能是巨大的。《自然》杂志的论文估计，无法在几天以上的时间内预测极端天气可能每年给全球经济造成高达2万亿美元的损失。仅美国的损失就高达每年7000亿美元。
“菠萝快车”
我们所了解的MJO是，它始于印度洋热点上升的水蒸气。这通过一系列云、降雨、风和波动的气压向东移动，从而形成主要的海洋风暴，因为它开始围绕赤道运行。这段旅程可持续30到60天。
MJO的影响范围非常广。它在40000英尺高空肆虐的雷暴力量开始干扰北太平洋上空的急流。结果之一是“菠萝快车”，一条热带湿气空运河流，它在前往西海岸的途中穿过夏威夷群岛。根据它在给定年份的着陆地点，它可能会导致大雪、大风和严重洪水。
这仅仅是MJO对急流进行操纵的开始。在北美，其影响可能包括异常寒冷的爆发、热浪、洪水和干旱。
与诸如厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）等其他著名的天气塑造者不同——ENSO在一个给定区域内相对静止——MJO试图保持在全球范围内移动。它的旅程中有两个交替的阶段。一个是多风多雨，以风的向上运动为标志。另一个是阳光明媚和干燥，由向下的风驱动。
但是，它们在特定月份可能出现的位置，仍然是MJO的众多谜团之一。有时在夏季，MJO会停滞甚至消失。
根据NOAA的一篇论文，MJO的活动范围如此广泛，以至于它们介于天气预报（准确度可达10天）和气候预报（大约从90天开始）之间。MJO在特定日期所做的任何事情都可能影响两者。
麦克法登在一次采访中解释说，理想的目标是将准确的天气预报延长至四周。
他说：“这是一个我们努力理解和更好地预测的巨大目标。因为如果我们能做到这一点，那么世界上所有受MJO影响的地区及其所有影响都将得到更好的准备。”
麦克法登补充说，“更准确的计算机模型”将是朝着正确方向迈出的一步。
但是，MJO似乎刻意避免被观察到。
很难追踪MJO大气环流下方的加热水团的变化。正式来说，该水团被称为“印度-太平洋暖池”，目前估计是地球上最大的明显较温暖的水体。
根据《自然》杂志的研究，它的面积每年都在扩大，相当于加利福尼亚州的大小。
浮标失踪
该水团也在改变方向。MJO已开始减少在印度洋的时间，并在科学家称之为西太平洋海事大陆的地区停留多五天。
海事大陆由构成印度尼西亚、马来西亚、澳大利亚、新几内亚、菲律宾和东南亚的数千个岛屿和半岛组成。MJO、该地区的岛屿、山脉、大片水域和农业燃烧产生的季节性污染物之间数千次天气相互作用，甚至可能使世界上最好的计算机模型都感到困惑。
一篇描述MJO的众多论文之一说，熟悉模型弱点的气象学家已经学会了“何时信任模型”，何时不信任模型。麦克法登解释说，有时天气只是混乱，“但是存在带有指纹的影响，而MJO就是其中之一。有时这些[指纹]处于活跃状态，你可以看到它们的影响。”
所有这一切使MJO成为全球气象研究的最大目标之一。美国国家海洋和大气管理局在西雅图的太平洋海洋环境实验室的气候研究部门负责人张其栋（音译）大部分时间都在试图破译MJO在海事大陆的古怪行为。
在40%到50%的时间里，MJO在该地区会简单地消失。“如果它们都没有通过，那么问题会更简单，但是有些可以穿过”并继续它们绕地球的旅程，张在一次采访中解释说。
人为因素使问题更加复杂。该地区的一些国家定期报告其天气数据，但有些国家（例如马来西亚）则不报告。气象学家正在与该地区的国家合作，以使其更定期地报告数据。
张说：“我们必须让他们参与进来，邀请他们加入我们。这就是我们现在正在做的事情，”他指出，计算机模型必须输入更好的数据。在全球20个最佳计算机模型中，只有不到5个可以可靠地预测MJO的运行方式，并与实际观测结果相符。
张解释说：“其余的都不能用了。”
在海事大陆，问题尤其令人沮丧，因为那里的国家正在人烟稀少的地区安装配备传感器的浮标，因为那里的人工天气观测有限。他们的任务是将更全面的天气数据输入到计算机模型中，并改进预测。
一些浮标还配备了跟踪水团次表层海洋温度的功能。不仅信号有时会消失，而且浮标也会消失。
张补充说：“他们有一个非常活跃的捕鱼业。你把任何地表浮标放在那里，他们都会抓住它。这仍然是一个挑战。”
经 E&E 新闻许可，转载自 Climatewire。E&E 在www.eenews.net提供重要的能源和环境新闻的每日报道。