那首著名的歌曲、雪橇和神奇复活的雪人,圣诞节相关的许多文化意象都以闪闪发光的雪毯为特色。
但随着全球气温上升开始削弱冬季的严寒,传统的白色圣诞节会变成圣诞节传说吗?尽管逻辑似乎表明变暖意味着降雪减少,但气候变化对降雪地点和降雪量的影响比这更复杂。气候科学无法预测 2050 年圣诞节波士顿或芝加哥是否会有积雪,但科学家预计会看到一些总体趋势,以及一些不太直观的趋势。
气候变化对降雪的影响难以理清的原因之一是,降雪可能是一种非常局部的现象。一个城镇可能被大雪覆盖,而仅在几英里外的房屋可能只会有少量积雪。在特定日期(例如 12 月 25 日),特定地点有积雪的可能性每年差异很大,最北端的地区除外(在北半球,大多数相关研究都在这里进行)。这些特征,以及降雪测量方式的差异,使得汇编降雪数据以寻找趋势成为一项复杂的工作。“这就是为什么你要观察多年、多个站点的数据。永远不要只相信几次测量,”新泽西州气候学家 大卫·罗宾逊 说,他在罗格斯大学研究降雪和气候。
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除了这些问题之外,在理解降水趋势时,需要考虑的因素比温度更多,因为大气中的风型会起作用。而降雪比降雨有更多的限制,因为它只在温度降至冰点以下时才会形成。
罗宾逊说,这种对温度的依赖性意味着,在更温暖的未来,“你将会遇到更多气温刚好高于那个神奇标记的情况”,这意味着更多的冬季降水将以降雨的形式出现。这种趋势将从(北半球)更南端的地区和较低海拔地区开始,并将随着地球变暖而逐渐向北推进。然而,在冬季气温确实保持在冰点以下的地区,实际上可能会有更多的降雪,因为温暖的空气可以容纳更多的水分。罗宾逊说,已经有一些证据支持这两种预期趋势,例如美国中西部北部地区近年来降雪量增加,而美国南部地区则出现下降。
关于温暖大气中水分的第二个观点是科学家发现的怪癖之一:虽然降雪总体上会变得不那么常见,但极端降雪的下降速度将慢于平均降雪,因此特大暴风雪在所有降雪事件中所占比例更大。麻省理工学院大气科学家保罗·奥戈尔曼在 2014 年《自然》杂志上发表的一项研究 中解释了这种怪癖,他指出,极端降雪发生在比所有降雪更窄的温度带中——温度需要足够低才能使降水冻结,但又不能太冷以至于大气干燥。因此,与极端降雪的温度范围相比,变暖的气温更快地削弱了所有降雪发生的更广泛的温度范围。
变暖也可能促进——并改变——一种特殊类型的降雪的时机:湖泊效应降雪,在美国,湖泊效应降雪最常与五大湖区联系在一起。当寒冷的加拿大空气向下压过仍然相对温暖且尚未结冰的湖泊时,就会发生湖泊效应降雪。这种冷空气导致湖水蒸发,从而使湖面上的空气变暖。空气上升,在上升过程中再次冷却;其中的任何水分都可能冻结并以降雪的形式落下。气温升高将使湖泊保持温暖,在寒风吹过时提供更多的水分。
较高的气温还将使湖泊在秋季更长时间保持无冰状态,从而延长湖泊效应季节。气候模型表明,这种趋势不会永远持续下去,因为气温最终可能会变得太高而无法支持降雪。但是,在它持续期间,这可能意味着湖泊效应降雪常见的地区,如果条件合适,可能会看到更多的圣诞降雪。
然而,在更广泛的范围内,挑选出降雪范围(被雪覆盖的区域)的任何季节性趋势都更加困难。春季融雪提前的趋势非常明显,这在最近美国西部极其温暖的年份中尤为明显。“无可辩驳地,[降雪范围]在春季正在减少,”罗宾逊说。但对于秋季和冬季,“没有明显的信号,”他补充道。“在圣诞节期间的降雪方面,没有明显的改变……”
他说,最重要的是,我们未来会看到暴风雪,其中一些会与圣诞节重合。“冬天仍然会存在,”罗宾逊说。“我认为人们可以期待变化,但如果他们期待降雪完全消失,我认为那还为时过早。”