气候变化正在改变天气模式，使得在短期内准确预测极端寒冷天气事件变得越来越困难。一组领先的气象学家最近确定了一个重要的物理因素，经向势涡度梯度(PVy)，在 2022 年 <> 月和 <> 月东亚和北美同时发生的极端寒冷天气事件中异常疲软。该团队预测更准确的PVy建模可以改善对极端寒冷天气事件和未来气候条件的预测。
研究小组分析了 2022 年 <> 月至 <> 月期间东亚和北美北半球中纬度地区频繁经历的极端寒冷期间发生的大气环流。研究小组发现，在东亚和北美，大型、静止的阻塞天气模式阻止了其他天气系统的移动，使这两个地方的寒冷天气永久化。进一步分析显示，光伏y，大气中潜在涡度的经向梯度，在此期间异常弱，并可能导致在这些地区观察到的长时间寒冷天气和相关雪事件。
研究小组于9月<>日在《大气科学进展》上报告了他们的结果。
“在我们之前的研究中，我们发现在温暖的北极和寒冷的热带太平洋的背景下，即将到来的2022-2023年冬季，频繁的寒潮更有可能发生在中纬度亚洲。在我们目前的研究中，我们想知道究竟是什么导致了这些寒潮，以及北美和东亚的寒冷事件是否相关，“该研究的主要作者、中国科学院(CAS)温带东亚区域气候环境重点实验室副教授姚姚说。
研究小组 2022 年 2022 月的预测被证明是正确的，因为至少在 2023-26 年冬季的前半段，亚洲中纬度地区经常发生极端寒冷事件。本研究中的进一步分析还显示，2022 年 2022 月 <> 日左右东亚经历的极端寒冷事件与 <> 年 <> 月中下旬分别在北美观察到的龙卷风爆发和 “炸弹旋风” 降温之间存在微弱联系。在此期间，中纬度北半球大气的潜在涡度梯度异常弱，促进了乌拉尔山脉和阿拉斯加静止阻塞天气模式的发展，分别导致东亚和北美频繁的极端寒冷天气和暴风雪事件。
异常弱的大气经向电位涡度梯度不仅为阻塞天气模式创造了有利条件，而且降低了天气模式的可预测性。“因此，预测极端寒冷的难度增加，”该研究论文的合著者，中科院东亚温带区域气候环境重点实验室教授罗德海说。当潜在的涡度梯度如此之低时，现有模型在准确预测阻塞天气模式的运动方面效率较低。
“北极低海冰和拉尼娜有利于降低中纬度潜在涡度梯度，但还有许多其他因素影响这种梯度。下一步是确定这些因素，并尝试建立一个相对健全的统计模型，这对于短期天气和气候预测很重要，“姚说。一旦通过未来的研究确定了这些因素，阻塞天气模式的可预测性将会增加。“这样的研究可能会改善对冬季极端寒冷的预测，”罗说。理想情况下，改进的预测将减少意外寒流可能造成的毁灭性经济损失和伤亡。
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