特朗普总统将政治口号与警告结合起来，提醒在致命冬季风暴中受困的东北部居民注意避难，这场风暴本月早些时候在一些地方倾泻了 2 英尺的积雪。
他在 1 月 20 日发推文说：“现在来点好的老式全球变暖也不错！”
极端冬季天气经常引发那些怀疑人为气候变化的存在或严重性的人的新一轮公众质疑。就特朗普而言，他发表过许多类似的评论。
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正如专家指出的那样，天气的短期变化——即使它们导致极端降雪或创纪录的寒冷——也不能否定全球变暖的长期趋势。数十年的数据明确表明，世界各地的平均气温都在上升。
但是，当涉及到冬季天气，特别是雪时，梳理出气候变化的影响是一项特殊的挑战。雪似乎是寒冷气候最具标志性的特征之一，应该是全球变暖最明显的指标之一。但科学家们发现，事情并非那么简单。
首先，有多种方法可以测量雪——从空中降落的雪量、地面上的积雪深度、积雪中包含的总水量以及它在地球上覆盖的总表面积。这只是一些。
现在加上气候变化。它对雪有冲突的影响。在许多地方，气温升高可能会增加雪在落地前变成雨的可能性，或者一旦落地后融化得更快。另一方面，温暖的空气能够容纳更多的水分并产生更多的降水。这意味着在一些非常寒冷的气候中，温度仍有很大的下降空间，变暖实际上可能会导致降雪增加。
而像两周前袭击东海岸的那场暴风雪这样的个别暴风雪会发生什么，这是一个更加复杂的问题。一些研究表明，即使在科学家们普遍预计全球变暖会导致平均降雪量或积雪覆盖率下降的地区，一些地区的严重暴风雪实际上正在更频繁地发生。
新泽西州气候学家、罗格斯大学全球雪实验室负责人大卫·罗宾逊表示，简而言之，对于气候变化和雪的问题，“没有简单的答案”。
他告诉 E&E 新闻，科学家们普遍认为，随着气候持续变暖，大多数地方的雪都会发生变化。但是，从一个地点到另一个地点，究竟如何以及为什么会发生变化，可能是关于天气和气候变化的最具挑战性的问题之一。
“我的意思是，这已经成为我整个职业生涯的祸根，”罗宾逊笑着说。
清晰而复杂
斯克里普斯海洋研究所的气候科学家阿马托·埃文在美国地球物理联合会秋季会议的一次演讲中说：“我们的冬天正在生病，我们知道原因。” “这是全球变暖，是气温上升，这是对正在发生的事情的唯一合乎逻辑的解释。”
埃文指的是美国西部的雪季——全球变暖对雪产生最明显影响的地区之一。多项研究发现，包括内华达山脉和落基山脉在内的西部各州的积雪量几十年来一直在下降（Climatewire，2018 年 12 月 13 日）。
去年 3 月发表的一篇论文发现，美国西部约三分之一的监测点显示积雪量显着下降，自 1915 年以来，4 月平均积雪量中储存的总水量下降了 21%。一篇2011 年的论文称，最近的下降可能是该地区一千年来最剧烈的下降。
这是一个令人担忧的趋势。山区积雪在每年春天融化时提供至关重要的淡水供应，帮助滋养强大的格兰德河和科罗拉多河，数百万人依赖这两条河流。近年来，这些河流在某些地方出现流量减少，这对美国和墨西哥的水资源管理者来说是一个大问题，他们担心即将到来的水资源短缺。
来自融雪的淡水还有助于在每年春天湿润土壤并促进植物生长。一些专家担心，积雪减少可能会导致西部各州的景观更加干燥，野火更大、更热，近年来西部各州已经出现了创纪录的火灾。
科学家们说，一个问题是雪季本身——一年中降雪和积雪在地上的时间——正在缩短。在演讲时，埃文刚刚发表了一篇论文，称秋季来得越来越晚，春季来得越来越早。山脉高海拔地区的雪季越来越像较低、较温暖海拔地区的雪季。
美国西部是雪景变化最明显的例子之一，但春季提前的模式似乎正在北半球大部分地区发生。罗格斯雪实验室的数据跟踪了北半球积雪覆盖率逐年变化的情况，表明与前几十年典型的春季积雪覆盖率相比，至少在过去一二十年里，春季积雪覆盖率有低于平均水平的趋势。
一项2016 年的卫星记录分析也指出，北半球积雪覆盖率普遍下降，尤其是在春季，其中北美西部和欧亚大陆的影响最为强烈。
这不足为奇。大量研究发现，即使在降雪量不多的地方，世界各地的冬季也在变短，春季也在提前到来。但并非所有趋势都那么容易理解。
同一分析还发现，北美洲的积雪深度总体上正在下降，加拿大主要出现显着下降。研究人员指出，这在大多数地方都是有道理的，但在少数地区却令人惊讶。
在许多地方，更温暖、更潮湿的大气可能只会导致降雨量增加。但研究人员指出，北美洲最寒冷的地区——即加拿大和美国北部部分地区——可能实际上预计降雪量会增加。分析似乎表明，这种情况在其中一些地方并没有发生。
其他复杂因素也在起作用。在加拿大，一些研究发现，冬季积雪最深的时间点正在越来越早地到来。而且，雪一旦落地，似乎融化得更快。这可能有助于解释为什么冬季平均积雪深度的总体趋势似乎正在下降。
罗宾逊说：“冬季的核心时期有时地面积雪可能与以往一样多甚至更多，但到了春天，融化速度可能会更快。” “在某些方面，有些事情是违反直觉的——雪可能就是一个完美的例子。”
荷兰皇家气象研究所的科学家杰拉德·范德施里尔说，看似矛盾的两种降雪趋势可能同时为真。在某些地区，隆冬时节的暴风雪确实可能产生更大的降雪量。
另一方面，导致最冷月份降雪量增加的同一变暖也可能导致春季提前融化，或者整个冬季出现间歇性的无雪温暖期。因此，总体平均积雪覆盖率可能会下降。
换句话说，当降雪条件合适时，它真的会下雪——但这些暴风雪之间或之后的融化也可能更严重。
范德施里尔去年发表的研究发现，欧洲大部分地区的积雪深度普遍下降。但他指出，在最寒冷的地方，情况似乎恰恰相反。
放大到特定地点，气候变化的复杂影响更加明显。
在阿拉斯加州德纳里国家公园的亨特山（一座 14,000 英尺高的山峰）上，降雪量正在急剧增加。一项2017 年的研究发现，自 19 世纪中期以来，山顶夏季降雪量增加了约 49%。冬季降雪量增加了惊人的 117%。
但即使在那里，变化的原因也并非完全简单明了。
局部变暖是原因之一，空气中水分增多导致降水增多。仅在过去 50 年里，阿拉斯加州该地区的升温幅度就达到了 2 到 3 华氏度。
但研究人员表示，热带太平洋和印度洋的变暖也在发挥作用。即使来自遥远的地方，这些海洋温度也对阿拉斯加湾的大气模式产生强烈影响——而变暖似乎正在加强那里的低压系统，该系统驱动温暖、潮湿、有利于降雪的空气横跨该州。
雪和气候辩论
阿拉斯加州并不是唯一一个受涟漪效应、远距离气候影响可能影响当地降雪的地方。一些科学家认为，北极的快速变暖实际上可能具有影响美国暴风雪的能力。
一些数据表明，美国东北部地区的大型暴风雪可能比过去几十年更频繁地发生。尽管事实上，科学家们普遍预计，随着该地区持续变暖，平均降雪量将会下降。
一些研究人员提出，这些大型暴风雪正受到主要大气气流变化的影响，而这种变化是由世界顶端的气候变化驱动的。
由于北极的变暖速度快于地球其他地区，北极和赤道之间的温差正在迅速变化。大气温度在调节世界各地的空气流动方面发挥着重要作用。随着温度梯度发生变化，一些科学家表示，这可能会扰乱主要气流，例如北半球的急流，导致空气流动在环绕地球时变得摇摆不定或呈波浪状。
一些科学家认为，这些过程可能正在驱动极地涡旋的变化，极地涡旋是位于北极上空的一个旋转气团。极地涡旋的变化可能会给美国东部带来更多巨大的暴风雪。
分析公司大气与环境研究公司（Atmospheric and Environmental Research Inc.）的气象学家犹大·科恩在上个月在美国地球物理联合会年会上的一次演讲中表示，每当北极出现“脉冲式变暖”时期，往往与东海岸的严重冬季天气爆发相吻合。
他说，在每种情况下，原因似乎都与极地涡旋的暂时减弱有关，极地涡旋将寒冷的北极空气向下输送到中纬度地区。人们认为，同样的过程也导致了世界其他地区（如西伯利亚）最近出现的更寒冷、更严酷的冬季模式。
极地涡旋对中纬度天气的强烈影响非常明显——科学家们可以实时看到它会产生什么样的后果。本月早些时候，气象学家报告称，极地涡旋已分裂成几块，很可能会给美国东部带来一连串的严重冬季天气。
尽管如此，模型通常很难捕捉到北极变暖与这些类型的变化之间的明确联系，并非所有科学家都对此深信不疑。罗宾逊就他而言表示，他认为“尚未定论”，但补充说“这是一个有待进一步研究的领域。”
与此同时，研究表明，即使不考虑北极变暖可能产生的影响，在未来的气候变化下，大型暴风雪可能继续在美国东部地区保持强劲势头。最近的一项建模研究表明，在严重的气候变化情景下，到本世纪末，东北地区的暴风雪总体上将减少。但它发现，减少幅度最大的是小型或中型暴风雪，而严重暴风雪受到的影响要小得多。
原因再次归结为气温升高和大气中水分增加之间的冲突。
该研究的作者、宾夕法尼亚州立大学大气科学家科林·扎尔茨基说，模型表明，在更温暖的世界中，每个冬季适合降雪的总天数将会减少。但是，在条件恰好合适的日子里，产生的雪量将高于以往。换句话说，当暴风雪确实发生时，它们往往会是大型暴风雪。
他告诉 E&E 新闻：“基本上，我们发现的是，这些真正的‘雪灾’类型的暴风雪，这些大型东北风暴事件，在我们的气候运行中并没有得到显着缓解。”
“融化蚕食”
为了更好地了解气候变化如何影响雪，一些科学家正在放大视野，近距离观察这个问题：雪花。
哥伦比亚大学的冰雪专家马可·特德斯科说，气候变暖不仅会影响从空中降落的雪量，还会改变雪花本身的大小和形状。
在较温暖的条件下形成的雪花在穿过空气并堆积在地面上时，可能会部分融化并再次冻结——有时会连续多次。这个过程会改变雪花的结构，通常会使它们的边缘变圆，或者使它们粘在一起形成小球。
这些结构变化会导致雪花更容易融化。当这种情况发生时，大片积雪覆盖可能会比在较冷条件下形成的雪更快地消失。
“我称之为融化蚕食，”特德斯科说。“这是雪在吃掉自己。”
特德斯科最近启动了一个名为 X-Snow 的项目，旨在监测雪花的变化以及积雪深度等其他因素，尤其关注美国东部地区。他正在招募公众成员或“公民科学家”来协助这项工作，他们需要参加当地的培训课程，然后收集自己的测量数据。
这项活动已经在纽约州卡茨基尔山脉拉开帷幕。
特德斯科说：“在东海岸，尤其是在纽约地区，关于雪的研究工作非常少。” 在西部各州，由于对水资源管理和野火等问题的担忧往往更高，因此更加关注监测降雪趋势。
特德斯科说，东海岸的雪也很重要。它有助于为当地水资源提供动力，滋养自然生态系统，并且在某些地方也具有很高的经济价值，支持滑雪胜地、冬季运动和旅游业。
他告诉 E&E 新闻：“雪花包含着它们来自的大气的信息，以及它们降落的地面上的积雪会发生什么的信息。”
了解气候变化如何在雪花层面发挥作用可能有助于科学家更好地了解近几十年来雪是如何变化的。
特德斯科说：“模拟云层和降水仍然是气候模型中最困难的事情之一。”
即使存在关于雪的未来的争论，科学家们对于如果全球温室气体排放量不立即开始下降，雪将走向何方也有一些广泛的想法。
罗宾逊说：“我认为肯定有一个共识，即雪季将会缩短，无论是降雪事件还是地面积雪。” “您将看到通常有雪的地区降雪会减少。您将看到通常有雪的地区会有更多与积雪相关的降雨事件。”
他补充说，在某些地方，降雪量或严重风暴可能会增加。显而易见的是，气候变化正在导致旧的模式发生转变，无论朝着哪个方向转变，即使科学家们仍在努力理解正在发生什么以及原因。
罗宾逊说：“我认为共识是，您将在几乎每个地区都看到其历史降雪模式的变化。”
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