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由于气候变化,冬季北大西洋喷流的亚季节性变率已减少
为何大西洋上空的冬季风很重要
北大西洋上空的喷流——高空中快速流动的无形气流——像交通管制员一样引导着驶向欧洲的风暴。喷流的位置及其向南北摆动的幅度,决定了某个冬季是带来倾盆大雨、刺骨寒冷,还是温和阴沉的日子。本文提出了一个看似简单但后果重大的问题:随着气候变暖,这条冬季喷流的日常行为在改变吗?这对欧洲天气意味着什么?

更稳固的高空“风之高速公路”
作者利用可追溯至1950年的精细气象重建,跟踪冬季北大西洋喷流的三项基本特征:它所在的纬度、从西南到东北的倾斜角度(即倾斜度)以及风速。研究不只看季节平均值,而是关注这些特征在每个冬季内的日间波动。他们发现,喷流的南北摆动变得明显不那么无规则,自1950年以来典型幅度约缩小了18%。其倾斜度的可变性也下降了约14%。相比之下,喷流风速的变率并未显示出明确的长期趋势。换言之,冬季喷流仍然有快有慢,但其位置与倾斜从周到周变得更为固定。
降雨、降雪与温度格局的转变
当上空喷流的活动更受限时,地面会发生什么?通过比较喷流纬度波动剧烈的冬季与几乎固定的冬季,研究将高空变化与日常天气联系起来。喷流摆动异常较小的冬季,北欧的降雨反而更不稳定——干旱与强降水日更频繁交替——而南欧与格陵兰的降雨变率则较小。在北部,这意味着强降水事件的增加,超过了仅由季节平均降雨变化所能解释的部分。与此同时,在低变率冬季,欧洲大部分地区的地表温度日际变化减小,极端寒冷事件显著减少。这种气温波动平滑化部分源自于喷流更稳定时期普遍较暖的冬季条件。

风暴路径、阻塞高压与新的常态
研究还追踪了这些大气变化如何重组风暴的通道。当喷流的纬度与倾斜波动减少时,北大西洋的主风暴路径在其中央走廊上增强,但在南北两侧减弱。更少风暴被引向极北或极南;相反,更多风暴被反复集中引导通过更窄的区域。与此同时,那些会“阻塞”通常自西向东气流的缓慢高压系统——常导致持续寒潮或干旱的系统——在格陵兰、英国和斯堪的纳维亚等地区变得不那么频繁。这些变化共同描绘出一种更趋纬向和流线化的冬季环流景象:风暴沿着更重复的路径移动,天气系统的分布也较少出现戏剧性的剧烈摆动。
气候模型对过去和未来的看法
为了解人为驱动的气候变化是否是这些模式背后的原因,作者检查了现代气候模型的大型模拟集合。在11个模型集合中,平均行为显示自1950年以来冬季喷流的纬度和倾斜可变性有所下降,与观测一致——但模型模拟出的下降幅度通常只有观测值的大约四分之一。这个差异可能意味着模型低估了喷流对温室气体的响应强度,或未能充分捕捉可能放大观测趋势的大西洋气候系统的缓慢自然摆动。展望未来,在高排放情景下,这些模型几乎一致地预测喷流的纬度和倾斜可变性将在21世纪继续下降,可能在20世纪中叶水平的基础上再减少约四分之一到三分之一,而风速的可变性仍显示没有一致的长期变化。
为何更平静的喷流仍然重要
作者认为,日益稳定的冬季喷流与更强的平均喷流以及更倾向于正相位的北大西洋涛动有关——该模态与北欧部分地区更温和、更多降水的冬季相联系。来自相邻北太平洋的影响(在那里喷流也在发生变化)可能进一步抑制北大西洋的摆动。喷流少了迂回可以被理解为更接近其常路径,从而减少了那些曾给风暴路径边缘地区带来极端寒潮、干旱或洪涝的罕见远离路径事件。然而,这种收窄也可能使风暴更集中,增加强降雨的风险,同时减小日际气温波动并可能提高短期预报的技能。简言之,气候变化似乎正塑造一条更笔直、更可预测的北大西洋冬季风暴高速公路,但其对欧洲社会的影响——从洪水和水资源到能源需求与交通——将远非单一和简单。
引用: Vacca, A.V., Perez, J., Bellomo, K. et al. Subseasonal variability of the winter North Atlantic jet stream has decreased due to climate change. Commun Earth Environ 7, 382 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03423-0
关键词: 北大西洋喷流, 欧洲冬季天气, 气候变化, 风暴路径, 大气环流