当我们走在冬天的大街上，在瑟瑟寒风中，我们总会不由自主的想到这个问题——冬天为什么越来冷了?
变暖?还是变冷?
全球变暖是众所周知的全球性环境问题，然而，在地球越来越暖的今天，我们却发现许多不曾下雪的地方开始飘雪，许多新闻媒体上频繁出现温度突破史低的报道。简单来说，我们感到越来越冷了。这是为什么呢?全球不是在变暖吗?
不同寻常的变冷
直观数据显示，厦门市区在2016年达到当时有史以来的最低温度0.1℃，而在2022、2023两年厦门市莲花镇军营村更是分别达到了-3.4℃、-2.9℃。再看北京，北京在2021年也出现了最低温度-19.5℃与历史最低温度(1966年)齐平的现象。
而在那些几乎不可能下雪的地方居然也出现了罕见的下雪现象：广州地处华南，降雪次数极其稀少，上次市区降雪可追溯至1967年。然而在2016年1月24日，受“世纪寒潮”影响，广州城区自记气象站观测到雨夹雪，这是新中国成立后广州城区首次出现积雪。
从全球角度出发，美国得克萨斯州一向以炎热著称。却在2021年2月遭遇了罕见冬季风暴和连续暴雪，气温骤降至-20℃以下，电网崩溃，造成了严重灾害。
虽然极端冷事件频发与长期变暖并不矛盾。但这同样引发了我们的思考——这些极端冷事件为什么会发生?
图1.广州市区降雪(图源：中国新闻网)
图2.得克萨斯州道路积雪 (图源：中国新闻网 中新社记者 曾静宁 摄)
冬天为什么越来越冷
目前的科学研究显示，这些反常的降温、降雪等现象与我们一位熟悉又陌生的邻居有关。这位邻居正是地球最北端的住户——北极。其实这更让人感到困惑。为什么我们离北极那么远，却因为它而出现了这些反常的降温、降雪现象呢?
简单来说，地球就像一杯加冰饮料。常喝加冰饮料的人都知道，冰块会悬浮在饮料的最上面。这恰如我们的北极与地球。北极正是地球上最大的一处“冰块”。当冰镇饮料在炎热的暑天放置一定时间，我们会发现冰块逐渐融化在水中，成为了饮料的一部分。这也正是我们如今面临的全球变暖及其伴随的北极海冰融化现象。许多海冰融化成水汇入了海洋，进一步导致了海平面上升等问题。
但这不是我们想研究的重点，我们想知道：为什么?为什么在全球变暖的背景下，许多地方反而会出现这些降温情况呢?
其实，秘密就在冰块融化的过程中。冰块融化的同时，除了物质形态的变化，也有能量层面的变化。冰块融化正是因为其吸收了饮料及其外部环境的热量。这也是为什么夏天大家都喜欢加冰饮料——加入冰块能让饮料在一定时间内保持温度不变，甚至味道更可口——北极海冰融化引发了一系列热量分配问题，最终导致地球的部分地区会出现这些反常的降温现象。而这些反常的降温现象在中纬度地区尤为显著。
图3.冰可乐(图源：视觉中国 作者/来源：BurkeCaruso/Getty Creative)
然而，真实的科学机制远比这个局部的物理类比复杂，它涉及全球尺度的大气环流重组。这就是早在2011年JamesE.Overland，KevinR.Wood和MuyinWang几位科学家就提出的著名的“暖北极——冷大陆”现象。文中详细揭示了“暖北极——冷大陆”现象背后存在的运行机制：全球变暖导致北极海冰融化，而夏季海冰消退(如楚科奇海、拉普捷夫海等)导致海洋吸收更多热量，秋季这些热量释放到大气中，使北极低层大气增暖。北极低层大气增暖进一步导致气压场变化、极地涡旋减弱，原本环绕北极的西风急流(纬向风)被破坏，转为南北向的经向环流。这种环流使冷空气从北极向南侵袭大陆，同时暖空气北上也加剧了北极的升温。这也就是目前科学界对“冬天为什么越来越冷”的答案。
图4.北极气候反馈示意图(引自OverlandJ. E. ，2011)
当然，全球变暖和这些反常的降温现象在科学上也有更多更完备的解释。
比如极地涡旋解释了为什么北极这个冰块在地球上长久的存在而没有融化;北极放大效应解释了全球变暖问题中为什么北极是首当其冲的“受害者”;大气环流相关的研究详细阐释了“冰块”融化是怎样对饮料产生影响的。如果你有兴趣，欢迎你去研究这些问题。
未来：从小事做起
现在我们知道了，“越来越冷的冬天”并不是一个简单的问题，它不仅是我们一个细微的真切的感受，更是一个全球性的环境问题。虽然我们能做的很少，但我们不能不做，更不能掉以轻心。我们可以从很小的事情开始，比如：明天走路的时候，感受一下今天是比明天更冷还是比昨天更热!把这个有趣的小故事告诉更多的人。
本文由海洋负排放(ONCE)国际大科学计划、厦门大学碳中和创新研究中心支持。
参考文献：
1.中国气象局国家气象科学数据中心地面历史数据
2.Overland， J. E.， Wood， K. R.， & Wang， M. (2011). Warm Arctic–cold continents: Climate impacts of the newly open Arctic Sea. Polar Research， 30(1)， 15787.
3.Francis， J. A.， & Vavrus， S. J. (2012). Evidence linking Arctic amplification to extreme weather in mid-latitudes. Geophysical Research Letters.
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