北京
2026年4月下旬，一个被削弱的极地涡旋把一团寒冷的北极气团推向了欧洲。当时正值生长季刚刚开始，气温在部分地区比季节平均值低了10°C到15°C，葡萄园和果园首当其冲。
这不是孤例。2021年2月，另一场北极寒潮横扫美国中部，气温骤降，德克萨斯州出现了持续时间长、范围广、代价高昂的停电。
这类事件有个共同的名字：冷空气爆发（cold air outbreaks，简称CAO）。而它们背后，藏着一个气象学界至今没完全搞明白的问题。
一团空气的旅行，会改变什么
北极是全球气候系统里一个关键的调节器，它的影响远远超出自己的边界。北极和中纬度之间的互动，主要靠南北方向的空气团输送来完成——冷空气爆发是把冷空气往南送，暖空气入侵（warm air intrusions，简称WAI）则是把暖湿空气往北送。
这些交换过程会影响近地面气温、海冰范围和厚度、云的形成，以及入射太阳辐射和出射地球辐射之间的能量平衡。它们还控制着热量、水汽和污染物进出北极的路径，进而触发在局地、区域和全球尺度上运作的反馈。
关键在于，空气团在移动过程中会显著变性。当它经过开阔海洋和海冰时，温度、水汽含量、云和降水模式都在变化。这些变化特征，决定了这次天气事件沿途会产生什么样的局地和更大尺度影响。
而季节差异——尤其是太阳辐射的进出，极夜期间完全没有太阳辐射——会对这些空气团变性过程产生剧烈影响。
问题出在极夜
麻烦的地方在于，这些影响背后的驱动过程，目前并没有被很好地理解。
具体来说，在空气团进出北极的输送事件中，云的发展和大气边界层（最靠近地球表面的那一层）的演变，在数值天气和气候模型里是一个明显的短板——尤其是在冬季极夜期间。
换句话说，模型在这里容易算不准。而算不准，就意味着我们难以理解和预报这些事件可能带来的影响。
要补上这个短板，需要协调一致的观测，用对比的方式去分辨季节变化带来的不同影响。但这类测量极其稀少，冬季尤其如此。
接下来能做什么
好消息是，新的观测技术正在出现。研究人员可以借助新开发的技术，直接观测空气团本身，并对它们的移动和变性过程进行建模。
这些即将展开的工作，有望让气象模型在极夜条件下表现得更靠谱一些。至于能靠谱到什么程度，还得等观测数据说话。
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