在美国，热浪是最致命的天气威胁，每年造成的死亡人数超过飓风、龙卷风、洪水和地震的总和。
随着气候变化，预计它们也会变得更加频繁和严重。
减少热浪负面影响的一种方法是更早地预测它们。这可以让人们和城市有更多的时间准备：购买空调，并采取诸如为老年人和居家人士（他们受热浪的影响尤为严重）设置凉爽环境等措施。
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然而，改进此类预测一直很难实现。对于气象学家来说，提前超过10天预测极端事件长期以来都是一个难以实现的目标。
现在，由美国国家大气研究中心的滕海燕领导的研究发现了一种大气波模式，该模式在北美热浪发生前两周出现。这项昨日发表在《自然-地球科学》杂志上的研究，有可能改进对此类极端事件的预测。
滕说：“人们以前没有将这种特殊的波模式与热浪联系起来，”但“许多[热浪]往往是由这种波数-5模式引导的。”
波数-5模式是大气中五个高低压系统组成的环，它在中纬度或温带上方的地球表面上绕圈，方向与急流方向相反。
滕的研究发现，这种模式的存在往往会比热浪提前大约15天。这使其成为未来热浪的可能预测指标。
计算机模型发现历史模式
为了了解这种大气模式在热浪发生前存在，滕和她的合著者不得不追溯到热浪的历史——从气象记录开始之前。
这是因为热浪发生的频率不够高，研究人员无法从近期数据中找到规律。
滕说：“使用观测数据研究热浪的可预测性非常困难，因为发生的事件不多。”
因此，研究人员使用大气模型模拟了12000年前的天气状况。他们将热浪定义为夏季某区域连续五天持续高温的时期，并在12000年的模拟中发现了5900次美国热浪。
研究人员在寻找预测热浪的模式时发现，热浪往往在15到20天前被波数-5模式所引导。
波数-5模式的振幅越强，15天后发生热浪的可能性就越大。
“这项研究的真正优势在于他们能够利用他们所拥有的那些模拟结果，这些数千年的模型运行，”美国宇航局高级研究气象学家西格弗里德·舒伯特说道，他也研究了这些大规模大气波模式如何影响高温和干旱。
研究人员只关注了美国的热浪，尽管这项研究也可以扩展到欧洲和亚洲。滕说：“我们认为这种模式可以为其他国家的热浪提供一个有用的模式。”
知道要寻找什么
舒伯特说，之前调查热浪预测的研究一直在寻找热带地区的模式，但这项研究很有趣，因为预测因素是一种发生在中纬度的大气现象。
事实上，该论文强调，研究人员寻找了热带地区的联系，但未能找到热带降水与热浪之间的联系，尽管他们不能排除它们可能在某种程度上存在联系的可能性。
可能还有其他循环模式可以预测热浪，滕和她的同事将继续研究这个领域，她说。
美国国家海洋和大气管理局地球系统研究实验室高级科学家兰德尔·多尔（他没有参与这项研究）说，这篇论文很有趣，因为它证明了大气中的自然变率如何导致热浪。
多尔说：“更深远的意义在于，它提醒我们极端事件不需要有极端的起因；也就是说，它们可能源于内在的大气变率。”
至于预报员是否可以使用这项研究，多尔表示还需要更多的测试，但这可能是一种预报员可以关注的现象。
多尔说：“当我们突破原本认为的预测障碍时，它的科学价值就体现出来了，这告诉我们模型中需要有什么。并且它开始为预报员提供一些他们在两到三周后开始监测的东西。”
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