从2020年底到2021年初，我国出现影响全国大部分地方的寒潮天气，从北方开始经历了一波强劲的降温，一直影响到南方大部分地区。到1月6日，北京甚至出现零下19.6℃的低温，这是1966年以后的最低数字。冷冰冰的数字体现在日常生活上，就会变成只敢露出两只眼睛的着装，变成背对着凛冽的寒风艰难地前行，在全身筛糠一样颤抖的时候，让人不觉产生这样的怀疑：说好的全球变暖呢？

今年的寒冬，其实恰恰部分源于全球变暖，是不是很反常识？这种反常的现象，和一种极地涡旋的气候现象有关，极地涡旋是一种发生于极地，介于对流层与平流层的中上部、持续性长且规模大的气旋。这种涡旋在极夜的时候最为强大，因为此时的温度梯度最大，但随着持续缩减，到夏季甚至会消失。

最早记载极地涡旋现象的文献出现于1853年。在北半球的冬季，这种现象会导致突然性平流层暖化。1952年，在海拔高度超过20公里的无线电探空仪观测中发现了这种现象导致的平流层暖化。在2013后的北美冬季，新闻和天气媒体中经常提到这种现象，使得该术语推广成为对于极低温寒潮的解释。

此外，极地涡旋是影响气候的重要因素，它是大气高层的紧密旋转气流。漩涡可以将极地温度极低且密度较大的空气，一直通向上空的平流层，就像无形的弹力绳“束缚”着冷空气，把冷空气限制在北极地区。不巧的是近30年，全球变暖越来越显著，这导致海冰减少，反射减弱，吸收更多太阳热力，海冰进一步减少的恶性循环，所以出现了非常反常识的现象，北极升温幅度接近其他地区平均升温幅度的三倍。北极比赤道暖化更快也就意味着两者之间的温差正在减弱，大气环流也因此受到影响。继而，它减弱了极地涡旋和西风急流，使西风急流较为波动，有利于北极冷空气南侵。

所以在过去40年，极地涡旋的偏弱的趋势在逐渐明显，在近年来终于愈发明显地出现分裂。在最严重时分裂为杂乱无章的数个，并南下到北半球中高纬地区，这也就解释了为什么在2010年代，美国东北部的冬季变得更加严酷，这和近几天北京的体验比较类似。

极地冷空气南下通常两个走向，欧亚或北美。今年，冷空气轮到了偏向欧亚地区，而欧亚大陆冬季温暖气候主要由北大西洋吹向大陆的暖湿气流维持，西风的减弱又导致南北向的气流运动缺少阻塞，有利于冷空气的南侵，这就是今年中国出现强寒潮的背景。除了极地涡旋减弱导致冷空气南下的大环境，发生于赤道中东太平洋的拉尼娜事件，对这个尤其寒冷的冬季也起到了推波助澜的作用。2008年我国的雪灾也是由该气象事件引起。

拉尼娜现象源自东南信风吹走了太平洋东部被晒热了的表层海水，导致底部寒冷的海水上翻，赤道太平洋中部和东部海洋表面温度的大尺度降温，并影响热带大气环流，进而影响风和降雨量。它对天气和气候的影响通常与厄尔尼诺现象相反，对中国来说，增加冷冬出现的概率。可以说厄尔尼诺对应中国的暖冬，拉尼娜则对应冷冬。

2020年10月末，世界气象组织便宣告了一次中等到强级别的拉尼娜现象形成，这次的拉尼娜现象延续到了2021年，并在今年冬季迎来了峰值。这次拉尼娜现象对我国南方的影响较大，降低了持续性雨雪冰冻的可能性，但是也影响了副热带高压的位置和强度，导致南方难以阻挡冷空气的南下。

可以说，北方极地涡旋减弱和南方拉尼娜现象兴盛的两个因素互相影响，导致2021年开局全国范围的降温，并且这是由变暖导致的冷冬。

（作者系中国科普作家协会科普教育专业委员会副秘书长、科幻创作研究基地副秘书长）