本周严寒气温远低于正常水平,但“正常”水平正在变暖

北极冷空气的侵袭给美国部分地区带来了远低于正常水平的严寒气温,但这种“正常”背景比过去更温暖

Firefighters with Louisville Fire Department Quint 9 shovel snow from the street in front of their station during a winter storm on January 5, 2025 in Louisville, Kentucky

2025年1月5日,路易斯维尔消防部门第9消防队的消防员在肯塔基州路易斯维尔的消防站前铲雪。当地预报称,将有大雪,随后会有大量冻雨和冰。

卢克·沙雷特/盖蒂图片社

以下文章经The ConversationThe Conversation许可转载,The Conversation是一家报道最新研究的在线出版物。

2025年1月初,一股北极寒流袭击了美国中部和东部,在许多地方造成了异常寒冷的天气。北达科他州部分地区气温骤降至零下20多度,远至德克萨斯州的人们在1月6日醒来时也发现气温只有十几度。一场横扫美国中部的冰雪风暴加剧了冬日的寒意。

预报员警告称,在今年完整的第一周,美国东部大部分地区的气温可能“比正常水平低10到30多度”。


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但“正常”到底意味着什么?

虽然气温预报对于帮助人们保持安全非常重要,但与“正常”水平的比较可能会非常具有误导性。这是因为,随着地球变暖,预报中符合正常水平的标准多年来一直在迅速变化。

定义正常水平

最常用的定义科学“正常”水平的标准之一是30年的温度和降水量平均值。每10年,国家环境信息中心都会更新这些“正常值”,最近一次更新是在2021年。当前被认为是“正常”的跨度是1991-2020年。五年前,它是1981-2010年。

但过去一个世纪以来,气温一直在上升,自1980年左右以来,这种趋势一直在加速。这种变暖是由化石燃料的开采和燃烧推动的,化石燃料增加了大气中的二氧化碳和甲烷。这些温室气体将热量滞留在地球表面附近,导致气温升高。

Annual U.S. temperature compared to the 20th-century average for each U.S. Climate Normals period from 1901-1930 (upper left) to 1991-2020 (lower right)

美国被认为是“正常”的气温在过去几十年中是如何变化的。每个30年期间都与20世纪的平均水平进行比较。

美国国家海洋和大气管理局国家环境信息中心

由于全球气温正在变暖,因此被认为是正常的水平也在变暖。

因此,当2025年的寒流被报道为实际气温与“正常”水平之间的差异时,与较早的30年平均水平相比,它看起来会更冷、更极端。

三十年是人生的重要组成部分。对于40岁左右或以下的人来说,使用最近的平均跨度可能符合他们的经历。

但这并不能说明地球变暖了多少

今天的寒流与过去相比如何

为了了解今天的寒流或今天的变暖与全球变暖开始加速之前的时期相比如何,美国国家航空航天局的科学家使用1951-1980年作为基线。

当您比较地图时,原因就显而易见了。

例如,1994年1月,落基山脉以东地区异常寒冷。如果我们将1994年的气温与今天的“正常”水平(1991-2020年期间)进行比较,美国看起来很像2025年1月初的气温地图:中西部和美国东部的大部分地区都比“正常”水平低7华氏度(4摄氏度)以上,有些地区甚至更冷。

How temperatures in January 1994 compare to the 1991-2020 average, the current 30-year period used to define ‘normal.’ Large parts of the Midwest and eastern U.S. were more than 7 degrees Fahrenheit (4 degrees Celsius) below “normal,” and some areas were much colder

1994年1月的气温与1991-2020年平均水平(当前用于定义“正常”水平的30年期间)的比较。

美国国家航空航天局戈达德空间研究所

但是,如果我们改为将1994年1月与1951-1980年基线进行比较,美国东部的寒冷点就不那么大或极端了。

与1991-2020年平均水平相比,1994年1月美国部分地区的气温接近比正常水平低14.2华氏度(7.9摄氏度),而与1951-1980年平均水平相比,仅接近比正常水平低12.4华氏度(6.9摄氏度)。

Map showing how temperatures in January 1994 compared to the 1951-1980 average. Temperatures in some parts of the country in January 1994 only approached 12.4 F (6.9 C) colder than the 1951-1980 average

1994年1月的气温与1951-1980年平均水平的比较。

美国国家航空航天局戈达德空间研究所

作为衡量气候变化的指标,每十年更新一次30年的平均基线会使变暖看起来比实际情况更小,并使寒流显得更加极端。

大湖效应降雪的条件

美国冬季将继续出现冷空气爆发,但随着北极和地球其他地区变暖,过去最严寒的气温将变得不那么常见。

这种变暖趋势有助于在大湖地区形成一种显著的情况,我们在2025年1月就看到了这种情况:大面积的湖泊效应降雪。

1月份,当北极冷空气从北部侵入时,它遇到了大湖盆地,那里的水温在许多地方仍然高于40华氏度(4.4摄氏度)。1月4日,湖面结冰面积不到2%。

温暖的开阔水面上空的寒冷干燥空气会导致蒸发,为湖泊效应降雪提供水分。纽约州和俄亥俄州沿湖地区在几天内降雪量超过一英尺

年复一年观察到的大湖地区热量积累正在导致与湖泊接壤的各州冬季天气和冬季经济发生根本性变化

这也提醒人们,即使在寒流爆发期间,全球变暖仍然持续存在且日益严重。

本文最初发表于The Conversation。阅读原文

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