研究美国气候模型的科学家们发现了一种大气环流模式，该模式预示着极端高温天气风险的升高。这种模式的出现仅表明美国热浪比平常更可能发生，但它可以提前2-3周发出信号——这比当前预测技术的10天预测范围有了重大进步。
之前的研究试图将美国的热浪与热带条件联系起来，例如海面温度或亚洲季风的强度。但今天发表在《自然-地球科学》杂志上的一项研究发现，热浪与中纬度大气环流模式“波数5”之间存在很强的联系，在这种模式中，五个主要高压区和五个低压区相隔数千公里，环绕地球。
由于极端热浪每几年才发生一次，研究人员转向计算机气候模型，寻找预示严重高温天气的信号。在科罗拉多州博尔德市国家大气研究中心的气候科学家滕海燕（Haiyan Teng）的领导下，科学家们检查了来自模拟的12000年美国天气的2300次热浪。“真正了不起的是，他们能够利用这些模型运行来获得良好的统计数据，”美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心（位于马里兰州格林贝尔特）的气象学家西格弗里德·舒伯特（Siegfried Schubert）说，他正在与滕和她的团队合作进行一个相关项目。
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分析显示，在中纬度地区形成强烈的波数5系统后，主要热浪发生的可能性是原来的四倍。滕说，这种特殊的模式可能会停滞不前，导致缓慢移动的高压区，从而产生持续的热量。
她补充说，尽管如此，即使大气中存在波数5系统，美国热浪的总体风险仍然很小。在美国，任何一个夏季的日子都有1.5%的可能性成为热浪的一部分。强波数5模式的存在将热浪的可能性增加到仅6%——不足以发出有意义的警告。
舒伯特说，最终实现这种提前预测的下一步是查明产生波数5模式的条件。他补充说，另一个有价值的研究方向是确定袭击欧洲和亚洲的热浪的类似大气信号。
纽约哥伦比亚大学的水文气候学家乌普曼努·拉尔（Upmanu Lall）表示，这项工作与他自己研究识别可能产生洪灾的大规模大气条件的研究形成了很好的对比。拉尔认为，需要开展更多工作来弥合天气预报和气候研究之间的差距，最终目标是发布极端天气事件的长期预警。
佐治亚大学雅典分校的大气科学家马歇尔·谢泼德（Marshall Shepherd）说，热浪的提前预警在大型城市中尤其有用。“热浪在城市地区尤其会被放大，”他说。“如果你提前几周得到通知，你就可以调动避暑站和调整资源以减轻死亡率和发病率，”电力公司可以为空调使用带来的需求增加做好计划。