超级风暴桑迪袭击新泽西海岸。欧洲发生洪水。俄罗斯出现热浪。在过去的几年里，像这样的极端天气事件引起了公众的关注，被认为是气候变化带来的一个勇敢的新天气世界的潜在例证。
去年，罗格斯大学的气候科学家珍妮弗·弗朗西斯因提出了关于气候变化如何导致更多此类事件的解释而获得了科学界和媒体的关注。
基本观点是这样的：北极地区的快速变暖正在改变急流的行为方式。由于急流是地球温带地区（也称为中纬度地区）天气背后的驱动力，因此许多人会受到这种转变的影响。
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弗朗西斯说：“你不能让北极的升温速度比北半球其他地区快两到三倍，而对大规模环流没有影响。”
北极变暖降低了极地和中纬度地区之间的温差。弗朗西斯认为，这种温差的减小会减缓急流，从而导致更大或更波动的 атмосферные波。
较慢、波动较大的急流的影响会导致天气停滞不前，导致长时间的热浪或寒流，或像大西洋高气压阻挡桑迪进入新泽西州这样的天气模式。
弗朗西斯的假设很吸引人，特别是对于那些希望向公众展示气候变化对他们意味着什么的人来说。
她说：“我们看到所有这些非常不寻常的天气，很多极端事件。我认为北半球的人都在想，‘到底发生了什么？’”
弗朗西斯给了这些人一个答案。在过去的一年里，这种解释在媒体关于气候变化和极端事件的报道中变得流行起来。
关于“波动”急流的冲突观点
然而，北极变暖与怪异天气之间联系的科学依据远未确定。科罗拉多州立大学大气科学家伊丽莎白·巴恩斯最近在《地球物理研究快报》上发表的一篇论文分析了北美和北大西洋上空波幅的趋势。
巴恩斯没有发现波浪像弗朗西斯所说的那样变得更加波动。她也没有找到波浪速度减慢的有力证据。
巴恩斯和哥伦比亚大学的研究人员周一在《美国国家科学院院刊》上发表的另一篇论文利用模型表明，导致超级风暴桑迪转向新泽西海岸的大气条件实际上随着气候变化而变得不太可能发生，而不是更可能发生。
埃克塞特大学的气候科学家詹姆斯·斯克林最近的另一项工作也质疑了急流因北极变暖而变得更加波动的观点。
他在 2013 年在《地球物理研究快报》上发表的一项分析发现，在某些季节的某些地区，波高存在一些统计上显著的趋势：这远非对北极变暖在近期我们所见的极端天气中所起作用的明确认可。
斯克林指出，与弗朗西斯假设相矛盾的结果的原因之一是有很多方法来检验它。
斯克林说：“在我的论文和巴恩斯的论文中，我认为这两篇论文都传达的信息之一是，这取决于你如何定义这种波动，以及你使用什么指标来衡量它。”
斯克林还使用气候模型来模拟我们迄今为止看到的北极强烈的变暖，以努力梳理出这种变暖对中纬度天气变化的影响。他没有发现太多。
这位研究人员还说，由于有很多因素影响着中纬度地区的天气，因此很难在这些因素中确定北极的影响。
斯克林说：“根据这些模型运行，我的看法是，迄今为止，海冰的减少还不足以对中纬度地区产生真正大的影响，而所有其他影响（该地区）天气的因素也是如此。”
极地变化可能超过分析速度
但正如弗朗西斯和其他人指出的那样，北极只是在短时间内才变得如此温暖。也许未能发现统计上显著的变化仅仅是由于这一点。
弗朗西斯说：“只是在过去 15 年左右的时间里，我们才开始看到这种情况真正开始出现。这也是当你进行趋势分析时，很难检测到趋势的部分原因。”
美国国家海洋和大气管理局的科学家詹姆斯·奥弗兰长期以来一直在研究北极，他说他认为巴恩斯和斯克林的工作过于“保守”。
奥弗兰在一封电子邮件中写道：“科学家们受过训练，在分析中要小心谨慎，并要毫无疑问地证明结果。他们的工作是对科学的贡献。但在气候变化的现实世界中，我们没有这种完全的奢侈。”
正如奥弗兰、弗朗西斯和社区中的许多人指出的那样，北极正在经历的变化是快速的、真实的和极其令人不安的，尤其是对于那些研究该地区几十年的人来说。
北极海冰的范围在每年夏天继续降至平均水平以下。测量结果表明，由于该地区的变暖，自西向东吹动并驱动急流的风正在减弱。一些科学家说，到 2035 年，北极的夏季可能会没有冰。
弗朗西斯和其他人说，所有这一切都必须对急流和天气产生影响。即使在巴恩斯和斯克林的工作中，他们的研究与弗朗西斯的研究相矛盾，这位罗格斯大学的科学家也看到了对她假设的支持。她说，尽管他们没有发现波浪的统计上显著的变化，但他们记录的趋势是朝着正确的方向发展的。
弗朗西斯说：“随着时间的推移，我认为这些统计数据将开始变得更加可靠。”
作为一种引人入胜的新解释的先驱，解释了北极变暖如何改变大气的工作方式，弗朗西斯无疑将看到对她的假设的更多挑战和支持。
她也坦率地承认，故事还不清楚，科学仍在发展中。
弗朗西斯说：“我也是第一个认识到，除了北极变暖之外，还有更多的事情正在发生。”
对联系的日益增长的兴趣
今年九月，国家科学院将赞助一个由大约 50 位科学家参加的研讨会，讨论北极变暖及其对天气的影响这一话题。华盛顿大学的极地气候科学家塞西莉亚·比茨是研讨会组织委员会的成员，她说，由于这个领域还很年轻，因此主要任务之一是制定研究议程。
比茨说，北极快速变暖与中纬度地区天气变化之间存在联系的想法很有趣，并且似乎是合理的，但她对此是否真实仍持开放态度。
她说：“你在文献中看到的来回争论并不让我感到惊讶，因为数据集很短，并且有不同的方法来定义天气。”
比茨认为，更多的建模研究可能有助于解决这个问题。她和埃克塞特的斯克林都认为，研究人员得到相互矛盾的结果的原因之一，可能仅仅是因为北极变暖对中纬度天气的影响，即使存在，也可能不够大，无法测量。
斯克林说：“如果存在信号，那它就很小；它很弱；很难用气候系统中的噪声来识别它。”
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