半个美国，被雪埋了

等风2026年01月31日约 6 分钟

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2026年1月23日，一场历史性的冬季风暴开始席卷北美大陆。积雪厚度在许多地方超过了30厘米，部分地区的体感温度下探至-45°C。截至1月29日，这场浩劫已确认造成超过100人丧生，一度导致百万人失去电力供应。在短短数天内，超过1.5万架次航班被取消或延误，24个州宣布进入紧急状态，约1.6亿至2.3亿美国人处于风险警报下。这一切，甚至让人想起了2004年灾难电影《后天》。

1月26日，Suomi NPP卫星拍摄的美国假彩色合成图像。图中鲜艳的青蓝色区域代表覆盖地面的积雪，而白色或灰白色部分则是大气中的云层。（图片来源：NASA）

美国中东部多地遭遇强降雪天气（图片来源：phys.org）

1月24日美国国家气象局（NWS）发布的全国气象预警图。图中不同色块代表各类冬季天气预警等级，显示从德克萨斯州到东北部延伸的广大地区正面临暴风雪或寒潮威胁。（图片来源：NWS）

风暴是怎么形成的？

在北极上空的平流层中，常年存在着一个巨大的冷性涡旋系统——极地涡旋。冬季时，涡旋的的边缘风速可达每小时300公里。与此同时，在低空对流层，还有一股环绕北半球的西风急流。这两个天气系统像两条锁链一样，共同将严寒空气牢牢锁在极地地区。

正常状态的极地涡旋（图片来源：中国天气网）

然而，一种名为平流层爆发性升温（Sudden Stratospheric Warming,以下简称为SSW）的事件会打破这一平衡。这是一种冬季极地平流层温度急剧升高的异常现象。短短几天内，北极平流层30公里高度处的气温会飙升超过50°C，直接从平时的零下60°C飙升至接近零下10°C。与此同时，地表气温却维持在零下30°C左右，出现了“高空比地面更温暖”的倒置现象。这种升温的剧烈程度，堪比在平流层引爆了一颗核弹，以至于直接扰乱了整个平流层的风场。

非正常状态下的极地涡旋（图片来源：中国天气网）

那么，SSW又是如何发生的？这要从对流层说起。

大气运动受到地球转动影响，所受的科里奥利力随纬度变化，这将产生一种波长达几千千米的波动，即罗斯贝波（又称行星波）。这些大气波受海陆热力差异和地形影响变得曲折，除了随着西风带往东传播以外，也会携带能量向上传播。到达平流层后，如果大气波的频率与平流层固有频率匹配，就会产生共振，使得振幅被放大。波的能量最终因为摩擦转化为热能，引爆平流层突然升温。

罗斯贝波自然存在于旋转流体中。动画通过喷流展示了大气中的长波和短波。颜色代表风速，范围从最慢（浅蓝色）到最快（深红色）。（视频来源：NOAA）

从平流层到地面的连锁反应

平流层突然升温产生的高压系统，会直接干扰到极地涡旋系统，使其减弱、分裂甚至崩溃。2026年1月中旬，平流层出现小幅升温，此时西风带已经出现波动：阿拉斯加上空的一个低气压系统减弱东移，原本受其压制的美国西海岸高压脊开始以前所未有的速度向北发展，直插北极圈。这股暖脊的北进和另一个暖性高压系统成功打通，将原本盘踞在那里的极地冷空气驱逐南下。随着极地涡旋分裂和崩溃，其中一个小涡旋携带大量极冷空气，在北美大陆的中部大平原上长驱直入。

2026年1月21日-30日，北半球500hPa高度场及距平分布图。在北美大陆上空，一个巨大的负距平区（深蓝色）深度下划，标志着极地涡旋的剧烈变形与南下（图片来源：国家气候中心）

与此同时，墨西哥恰好有一个低压系统在东移，将墨西哥湾的暖湿空气带入北美大陆。当零下40°C的北极气团与相对温暖的海洋空气相遇时，巨大的温度差会激发强烈的风暴系统，带来暴雪甚至是冻雨。

在这场冬季风暴中，美国多地遭遇严重冻雨袭击（图片来源：Wikipedia）

而这仅仅是西风带主导的第一波寒潮过程。1月底开始，更强的一次SSW事件即将出现，而这次极地涡旋分裂的低涡更是直接南落到了以温暖著称的佛罗里达州，相当于极涡分裂到我国的东南沿海，这会给美国东南部带来前所未有的寒冷。

2月1日500百帕风场和气温预告图，冷涡直达美国东南部的佛罗里达州（图片来源：earth）

类似的剧本曾在2021年2月上演，也是一次SSW事件引发了德克萨斯州的“世纪寒潮”。当时，极地涡旋分裂的低涡系统直扑美国中部，导致德州气温一度降至零下18°C，电网在寒潮中崩溃，导致大规模断电，数百人丧生，经济损失高达1300亿美元。

2021年2月，SSW事件引发美国历史性寒潮，大部分地区气温远低于平均水平（图片来源:NOAA）

全球变暖，为什么极端寒潮变多了？

在1月23日的暴风雪前，美国刚遭遇过一轮寒潮。寒潮频发引发了舆论对全球变暖的质疑，美国总统特朗普还在社交媒体上写道：“说好的‘全球变暖’呢？”

事实上，极端寒潮多发和全球变暖的大背景并不冲突。在全球变暖过程中，北极浅色的海冰融化，露出了深色海水，吸收了更多的太阳辐射，进而导致北极变暖速度是全球平均水平的两倍以上，即极地放大效应。

这种正反馈调节导致北极快速升温，而赤道地区升温相对较慢，两者之间的温度差减小。极地和低纬度地区的温差正是西风急流形成的主要动力，温差一旦减小，西风急流就会变弱、变得更加“蜿蜒曲折”，冷空气无法被锁住，就更容易向南深入。此外，北极海冰减少还能改变大气波动向上传播的方式，增加SSW事件的频率或强度。

1991-2020年全球气温距平图，红/白/蓝色区域分别代表气温高于/接近/低于历史平均水平。图像顶部的北极地区呈现深红色，表示变暖剧烈（图片来源：NASA）

SSW事件的增多并不意味着冬天整体变冷，而是气候更加极端化：冬天整体上更温暖了，但寒潮来袭时也更猛烈了。北美此次历史级别的寒潮袭击，或许就在警示我们：随着气候变暖加剧，我们可能正在触及气候系统的一个危险的临界点。

参考文献：

[1] 师宇.平流层爆发性增温和行星波对中高纬度大气的影响研究[D].吉林大学,2023.DOI:10.27162/d.cnki.gjlin.2023.000865.
[2] 徐勉.北极海冰变化对北半球天气气候的影响及平流层—对流层耦合在其中的作用[D].兰州大学,2023.DOI:10.27204/d.cnki.glzhu.2023.000213.
[3] 张重阳.平流层极涡对北半球不同区域天气气候的影响及其机理[D].兰州大学,2025.DOI:10.27204/d.cnki.glzhu.2025.000490.

作者：等风

作者单位：中国科学院大学地球与行星科学学院