本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
编者按（5/8/20）：这个母亲节周末降临美国东北部的严寒天气是由极地涡旋引起的，极地涡旋已成为该地区的克星。该涡旋在2014年使该国东部地区冰冻时声名鹊起。我们当时对这种现象的解释也适用于本周。
当我写下这些文字时，美国一半地区的温度正在像石头一样骤降。根据国家气象局的预报，今晚将出现极端低温：北达科他州法戈零下 32 华氏度；威斯康星州麦迪逊零下 21 华氏度；芝加哥和印第安纳波利斯零下 15 华氏度。在某些地方，风寒将达到离奇的零下 60 华氏度，在一分钟内冻结裸露的皮肤。根据 NASA 在那里自由行驶的好奇号探测器的数据，这个数字更像是火星——在夜晚的温度。
随着时间一分一秒地过去，越来越多的电视和广播记者将这种疯狂的寒冷归因于加拿大北部的“极地涡旋”。涡旋，没错，但加拿大北部？不完全是。一位预报员称这种猛兽为北极地区的飓风，这很戏剧化，但却是错误的。那么，这个神秘的奇迹是什么？它为何入侵美国？
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极地涡旋是一种盛行风模式，它环绕北极，从西向东环绕地球。它通常将极冷的空气束缚在北极附近。然而，有时涡旋会减弱，使冷空气倾泻而下，穿过加拿大进入美国，或进入其他地区，如东欧。除了带来寒冷之外，气团还可以将急流——通常从太平洋流经美国的那股风带——也推向更南的地方。如果急流奋力抵抗，它所携带的水汽就会以降雪的形式落下，大气科学家表示，这就是导致 2010 年 2 月“雪灾”风暴关闭华盛顿特区的情况。
但为什么涡旋会减弱？现在变得有趣了。夏季，越来越多的北极海冰正在融化。融化的冰越多，北冰洋就越温暖。海洋在冬季将大部分多余的热量辐射回大气层，从而扰乱极地涡旋。过去十年的数据表明，当夏季大量北极海冰消失时，如果相关的大气条件在北大西洋上空盛行，涡旋往往会在随后的冬季减弱。情况看起来有点像下图所示。（有关完整解释，请参阅随附图形的《大众科学》文章。）
尽管北极夏季海冰的范围每年都有所不同，但总体而言，自 2007 年以来，海冰一直在显着减少，并且预计将继续进一步消失。这可能意味着极地涡旋会遇到更多麻烦，并且会出现更多寒冷爆发——这似乎与“全球变暖”相矛盾，但与“气候变化”并不矛盾。
图片来源：XNR Productions