最后更新：2024年11月17日

急流：当大气河流漫过河岸

北大西洋上空急流的可视化 — 卫星可视化图像显示，大西洋上空的急流（蓝白色）蜿蜒盘旋，其弯曲处附着着一个低压系统。急流通常在两半球自西向东流动，由地球自转产生的科里奥利力驱动。图片来源：astronoo.com

为什么急流正在变形，其后果是什么？

急流变形的主要原因是北极放大效应：北极变暖速度几乎是全球平均水平的四倍，这缩小了其与中纬度地区的温差，削弱了急流的驱动力。变弱的急流变得更蜿蜒曲折，其波动（罗斯贝波）停滞不前，形成持续的大气阻塞。这些阻塞导致了极端天气事件，例如欧洲的热浪（2019年、2023年）、毁灭性洪水（德国2021年、巴基斯坦2022年）或强烈寒潮（得克萨斯州2021年）。

大气河流

急流是一股快速移动的气流（时速150至320公里，存在例外情况），在北半球高空（8至12公里）环绕流动。它是极地冷空气与亚热带暖空气之间的热力差异形成的真实边界。这股气流是气候系统的强大引擎。其位置和强度直接影响低气压的路径及地表温度分布。然而，自21世纪初以来，科学家观察到其行为愈发反常。

北半球的急流正在变得更加蜿蜒曲折。

它并非沿着一条完全纬向（平行于赤道）的直线延伸，而是形成被称为罗斯比波（行星波）的蜿蜒曲折（波动），这些波动向南（槽区）和向北（脊区）蛇行。

南半球的急流

由于南半球的大陆块较少，其急流通常比北半球更强、更规律、更呈直线状。它环绕南极洲流动，有助于隔离这片冰冻大陆。

为什么急流正在变形？

北极放大效应：扰动之源

造成这种干扰的主要原因是北极气候变暖的迅速加剧。该地区的变暖速度几乎是全球平均水平的四倍，气候学家将这一现象称为“北极放大效应”。由于北极与中纬度地区之间的热力对比减弱，驱动急流的核心机制被削弱。急流变得不再强劲，蜿蜒程度加剧，其波动也趋于停滞。

一个复杂且同步的波浪系统

急流并非单一的波动，而更像是一条大气通道，其中多重起伏共存并独立演变。这些蜿蜒的波动偶尔会同步相位，并与其他罗斯贝波相结合。急流的速度有时会决定准静止共振的出现，从而冻结这些波动模式。正是这种动态同步，将正常的波动转变为持久的天气事件。

持续性大气阻塞

这种减缓有一个重要后果：天气系统（高压或低压）会在同一地区停留更长时间。这解释了某些极端事件的持续性，例如2019年欧洲历史性热浪或2021年德国毁灭性洪水。正如气候学家迈克尔·E·曼（生于1965年）所解释的，这些大气阻塞现象因行星波的共振效应而加剧：急流的弯曲路径趋于一致，传播速度减慢，导致天气模式异常持续。

可见后果与极端事件

急流紊乱的影响不仅限于几次热浪或强降雨。它表现为波及整个北半球的连锁效应。

与急流异常相关的极端事件示例
事件	年	区域	涉及的急流机制
俄罗斯热浪与火灾	2010	俄罗斯西部	高压系统因持续弯曲（静止罗斯贝波）受阻
巴基斯坦洪水	2010 / 2022	南亚	异常弯曲的急流与季风之间的相互作用
加利福尼亚州的干旱与火灾	2012-2015	美国西部	持续的阻塞性高压脊（“顽固性高压脊”）阻挡降水
德国和比利时遭遇洪水	2021	西欧	欧米茄阻塞高压将降雨低压困住数日
“得克萨斯寒潮”冷空气	2021	美国南部	极地涡旋因急流减弱而深度南下
加拿大热穹现象	2021	不列颠哥伦比亚省	欧米伽阻塞引发极端绝热压缩（利顿达49.6°C）
欧洲历史性干旱	2022	中欧和西欧	副热带高压系统异常北移，急流减弱。
欧洲多次热浪	2023	地中海盆地	与增强的急流弯曲相关的连续热浪
风暴鲍里斯	2024	中欧	欧米伽阻塞高压困住低气压系统，带来暴雨
北美寒潮	2024	美国与加拿大	极地涡旋南下至副热带纬度地区