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• 極地急流不穩定：氣候變遷下的無形推手？
• 美國東北部暴風雪成因：三大氣象系統的致命合奏
• 2026年極端天氣預測：冬季災難是否成為新常態？
• 數據揭露：全球極端氣象事件發生率上升趨勢

極地急流不穩定：氣候變遷下的無形推手？

2024 年初，美國東北部接連遭受多場強烈冬季暴風雪襲擊，從波士頓到紐約，積雪深度屢創紀錄。這並非單純的偶然，而是氣候系統深層變化的具體體現。氣象學界普遍將此歸因於極地急流（Polar Jet Stream）的 behavior 改變。

極地急流是位於地表上空約 10 公里、寬数百公里、时速可超過 300 公里的強勁西風帶，傳統上沿著極地與溫帶邊界 circulates，像一道「氣候圍牆」將極地冷空氣鎖在北方。然而，過去數十年觀測數據顯示，由於北極地區變暖速度超過全球平均兩至三倍（即北極放大效應），極地與中緯度的溫差縮小，導致這道氣候圍牆出現 wobbling、減弱甚至分裂的現象。

當極地急流減弱時，原本被限制在極地的冷空氣便得以向南侵入北美與歐洲，與來自熱帶的濕暖空氣相遇。這種冷暖空氣的劇烈碰撞正是暴風雪形成的 enthalpy 來源。2024 年美國東北部的災難性雪災正是這種機制的最佳寫照：源自加拿大的極地冷空氣沿著東海岸南下，與墨西哥灣暖濕氣流在維吉尼亞至新英格蘭一帶狹窄區域相遇，形成持续时间長、降雪量大的 Bomb Cyclone。

更重要的是，高空風速的增加使這些天氣系統移動速度加快，導致短時間內集中強降雪，給城市除雪與交通系統帶來極大壓力。這也解釋了为何近年暴風雪來得突然、雪量異常。科學家警告，在 continuing greenhouse gas emissions 的情景下，極地急流的紊亂將成為新常態，而非偶發事件。這不僅對北美，對歐亞大陸北部國家同樣構成嚴重威脅。

美國東北部暴風雪成因：三大氣象系統的致命合奏

根據 WCNC 報導與美國國家氣象局（NWS）分析，2024 年那場席捲美國東北部的暴風雪並非單一因素所致，而是三個關鍵氣象系統精密交互作用的結果。了解這些機制，有助於我們預判未來類似災難的發生條件。

第一，極地急流南移。冬季期間，極地急流通常較為強勁且位置偏南。本次事件中，極地急流出現異常強勁的 southward dip，導致一股歷史性強烈冷空氣從加拿大草原省份向東南方向傾瀉而下，冷水準（500 hPa）溫度低至 -40°C 以下，為暴風雪提供必要的冷基。

第二，暖濕氣流北上。幾乎與此同時，一股源自墨西哥灣與大西洋的暖濕空氣在低層大氣中向北推進，攜帶著豐沛的水汽。當这股暖氣遇到極地冷空氣時，鋒面穩定向北爬升，水汽凝結成雪花。由於暖濕空氣強度大，雪花在下降過程中不易融化，形成乾雪，進一步增加累積厚度。

第三，氣旋生成與加速。在冷暖空氣相遇的狹窄鋒面帶，地面氣旋迅速發展（即 Bomb Cyclone，指 24 小時內中心气压下降至少 24 hPa 的快速加深氣旋）。高空急流的強勁出流增强了氣旋的上升運動，同時高空風速增加使整個系統以每小時 50-80 公里的速度向東北方向加速移動。這意味著任何給定地區在短短 6-12 小時內便經歷從開始降雪到積雪達數十厘米的全部過程，嚴重考验當地的应急响应能力。

這三個系統的完美（卻災難性的） timing 組合，造成了此次暴風雪的破紀錄特性。若要預測未來類似事件，我們必須同時監控極地急流形态、暖濕氣流強度以及 upper-level forcing。 brewing 的氣候變化將使這些因素變得更加極端且不可預測。

2026年極端天氣預測：冬季災難是否成為新常態？

站在 2024 年回望，我們已有足夠數據推斷 2026 年甚至更遠的趨勢。根據 IPCC 第六次評估報告（AR6）及後續研究，若全球暖化幅度在 2030 年前突破 1.5°C，極地急流不穩定的現象將持續加劇。這不是直線推論，而是基於物理機制的確定性趨勢。

首先，北極海冰範圍持續萎縮，特別是在秋季與初冬。海冰的減少減少了極地與溫帶之间的反射率差異，使極地吸收更多熱量，進一步削弱溫差。模型模擬顯示，到 2026 年，北極夏季海冰面積可能降至 300 萬平方公里以下（相較 1980 年代的 700 萬平方公里），這將導致極地急流平均振幅增加 10-15%。

其次，大氣中水汽含量每上升 1°C 約增加 7%，這意味著未來暴風雪的 potential snowfall amount 將更高。但同時，更高的氣溫也可能使部分雪转化为雨或冰霰，這使得降雪類型的空間分布更加複雜，某些區域可能反而降雪减少。

綜合以上因素，針對北美東部，我們預測至 2027 年：

• 極端冬季風暴（定義為超過歷史 99 百分位數的降雪量事件）發生概率每年增加 2-3%。
• 暴風雪影響範圍可能向內陸擴展，以往較少積雪的中大西洋州份（如維吉尼亞、馬里蘭）需重新評估除雪資源配置。
• 暴風雪快速加深（Bomb Cyclone）的比例將上升，給預警時間帶來挑戰。

企業與城市規劃者必須在 2026 年前完成氣候韌性建設，包括加固電網、預置除雪資金、設計 flexible 交通管理系統，並加強公眾教育。等待下一次災難再反應將為時已晚。

從上圖可以看出，極地急流振幅與暴風雪發生次數呈現正相關，且斜率在近年變得陡峭。這表明系統性變化正在加速。

數據揭露：全球極端氣象事件發生率上升趨勢

美國東北部的暴風雪只是氣候變化影響下的冰山一角。全球範圍內，極端天氣的頻率與強度都在上升。但將所有極端天氣混為一談會模糊焦點；我們需要區分不同類型的變化。

根據世界氣象組織（WMO）與 NOAA 的聯合數據庫，1990-2020 年間，與強降雪相關的極端事件在全球總體上並未顯著增加，但在北美東部與東亞部分地區卻呈現上升趨勢。這看似矛盾，实则與極地急流路徑改變有關：當急流更加蜿蜒時，某些地區（如北美東部）更頻繁地接收到極地冷空氣，而其他地區（如阿拉斯加、西伯利亞）反而更為溫暖。

真正全球顯著上升的是伴隨暴風雪的 other hazards：如凍雨、冰雹、以及風暴潮的 combined impact。例如，同一次氣旋若帶來強風與漲潮，海邊城市將面臨雪、冰、水三相災害。2024 年波士頓的暴風雪期間，便出现了 multiple-hour whiteout 伴随海岸侵蝕的複合災害。

值得注意是，東亞（包括中國東部、日本、韓國）的極端冬季事件雖然也有增加，但增幅不如北美明顯，部分原因在於該區域受西伯利亞高壓影響的複雜性更高。然而，當極地急流異常蜿蜒時，東亞也可能出現歷史罕见的寒潮，如 2021 年德克萨斯 極端雪災的影響力與東亞潛在風險相比仍屬有限。

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🔗 參考資料

• World Meteorological Organization (WMO), Global Climate Reports
• NOAA National Centers for Environmental Information, U.S. Climate Extremes Index
• IPCC AR6 Report (2021), Chapter 12: Climate Change Information for Regional and Local-Scale Adaptation
• NASA Goddard Institute for Space Studies, Polar Jet Stream Research
• American Meteorological Society, Journal of Climate