急流：当大气之河溢出河岸

伟大的大气之河

急流是一股高速气流（除例外情况外为150至320 km/h），在北半球周围的高空（8至12公里之间）循环。 它是由寒冷的极地空气与温暖的副热带空气之间的热力对比所产生的一道真正的边界。 这股气流是气候机器的强大引擎。 它的位置和强度直接影响低压系统的路径和地表温度的分布。 自21世纪初以来，一些极端天气事件与急流的异常行为相关联，引发了关于其行为演变的激烈科学争论。

北半球的急流自然蜿蜒

它并不遵循一条完全纬向的直线（平行于赤道）。 它形成被称为罗斯贝波（行星波）的蜿蜒（波动），向南（槽）和向北（脊）蜿蜒。这种蜿蜒一直存在：争论中的科学问题涉及全球变暖下其振幅可能增加。

南半球的急流

由于干扰其流动的大陆块较少，南半球的急流往往比北半球的对应物更强大、更规则、更笔直。 它环绕南极洲旋转，有助于隔离这片冰封的大陆。

与全球变暖的联系仍存争议

北极放大假说

自2012年起，气候学家珍妮弗·弗朗西斯和斯蒂芬·瓦夫鲁斯提出了一个颇具影响力的机制：北极放大（北极相对于地球其他地区变暖更快，北极变暖速度接近全球平均速度的四倍）会减少北极与中纬度之间的热力对比。急流的引擎本身会被削弱，使其更蜿蜒、更缓慢，更容易在一个地区上空阻塞数天或数周。

对这一机制有所修正的近期研究

这一假说长期以来在媒体中被视为定论，但在研究者中并未达成共识。埃克塞特大学的一项研究（2023年，布莱克波特和斯克林）尽管观察到北极放大，却未发现急流变得更蜿蜒的长期趋势。发表在Weather and Climate Dynamics（2025年）上的一项深入模拟得出结论，未来北极海冰的损失对北大西洋急流的形态影响极小。达特茅斯大学的一项研究（2025年）关于北美冬季风暴表明，急流近期的蜿蜒程度与北极放大之前观察到的相当，表明其他机制（例如更温暖的大气保持更多水分）能更好地解释风暴的加剧。

尽管有争论但仍然稳固的部分

这一争论涉及可能长期趋势的原因，而非阻塞本身的存在。无论急流是否因变暖而在结构上变得更加蜿蜒，持续性大气阻塞仍然是一种有据可查的气象现象，其对极端事件的后果则已被广泛确立。

大气阻塞是如何形成的？

一个复杂且同步的波系统

急流远非单一的波，它类似于一个大气通道，其中共存着多个独立演变的波动。 这些蜿蜒有时会同步其相位，并与其他罗斯贝波（与地球自转相关的大尺度大气波）结合。 急流的速度有时决定了准静止共振的出现，冻结了这些波动配置。 正是这种动态同步将正常的波动转变为持久的天气事件。

被阻塞的天气系统

这种减速有一个重大后果：天气系统（反气旋或低压）在同一地区上空被阻塞的时间更长。 这解释了某些极端现象的持续，如2019年欧洲的历史性热浪或2021年德国的毁灭性洪水。 气候学家迈克尔·E·曼（生于1965年）提出，这些大气阻塞情况被行星波共振现象所强化：急流的蜿蜒进入相位，减缓其传播，导致天气状况的异常持续。

平流层极涡的作用

另一个与急流不同但与其相互作用的主体是平流层极涡。当它强大而紧凑时，它将最冷的空气保持在北极周围。当它减弱或分裂为二时——一种被称为突然平流层增温的现象——高空的西风减速甚至逆转，这种扰动可以向下方传播并重组急流，促使北极空气向温带纬度下降。这一机制在2025-2026年冬季受到气象部门的密切关注，该冬季以2025年11月早期的平流层增温为特征。

可见的后果与极端事件

大气阻塞的影响不仅限于几次热浪或几次强降雨事件。 它表现为整个北半球范围内的连锁效应。

预报员如何监测这些现象？

指数与季节模型

气象部门持续监测平流层极涡的状态（高空西风的强度）、北极海冰的扩展以及厄尔尼诺或拉尼娜等气候指数，这些可能促进大气波向平流层的传播并有助于使极涡失稳。ECMWF等主要中心的季节模型可以提前数周预测极涡扰动风险的增加，但不保证寒潮的发生或确切位置。

局限于数周的可预报性

即使有这些工具，大气阻塞的详细可预报性仍局限于约两至三周。突然平流层增温等信号给出可能的趋势（某地区寒冷或持续炎热风险增加），但确切的强度和位置直到临近数天仍不确定。