一个新的计算机模型证实，北极变暖正在导致北半球产生强风等极端天气，而地球上90%的人口都生活在北半球。

我们经常谈论气候变化，好像它是一个统一的变化，但行星的平均水平并不能代表地球上所有的地方。自1901年以来，地球表面的温度上升了0.7-0.9摄氏度，但北极地区的温度上升了近两倍，阿拉斯加和加拿大西部的温度上升了3 - 4摄氏度。

乍一看，你可能认为这是一件好事。毕竟，生活在北极的人很少，北极的生态系统也不是特别丰富。然而，北极正在发生的事情，可能会对地球的其他地方产生蝴蝶效应。

例如，这意味着冰雪将加速融化，让位于暗处的土壤和水开始活跃，这将吸收更多的太阳能，并创造一个变暖的反馈循环。

融化的冰也会导致海平面上升，并释放出困在北极永久冻土中的甲烷（一种易燃气体，天然气的主要燃料）。此外，北极变暖会扰乱全球风循环，特别是急流循环。

所谓急流，是指快速流动的、狭窄的、蜿蜒的气流，这些急流明显地标出了南北极冷空气和暖气团之间的边界。几十年来，研究人员一直试图评估气候变化对北极急流的影响，以及这种影响对北半球当地天气的级联效应。

极地急流的速度可以超过180公里/小时(110英里/小时)，红色代表更高的风速。

近年来，风能数据显示，这些急流越来越不稳定。它们也在改变路线，在赤道上的急流也不那么平行，而是横扫北半球的不同地区。这不仅会造成局部强风，还会向低纬度地区注入寒冷的北极空气，就像2019年1月下旬侵袭美国中西部的极端寒冷一样。与此同时，减弱的急流会导致长时间的热浪和干旱，就像2015年和2018年欧洲经历的那场酷热天气。

换句话说，尽管一些人似乎难以理解这一概念，但气候变化改变了急流，从而可以产生更多的极端天气——包括极寒和极热。

然而，虽然一般原理很清楚，但观测结果到目前为止并不完全符合现有的气候模型。当研究人员使用一种新的机器学习算法，将臭氧化学纳入他们的模型时，这一突破出现了。当将这一结果加入现有的模型时，结果与观测结果完全吻合。

“我们已经开发了一种机器学习算法，它允许我们在模型中将臭氧层表示为一个交互元素，并以此来反映平流层和臭氧层之间的相互作用。”第一作者、大气研究人员埃里克·罗曼诺斯基(Erik Romanowsky)说。“有了新的模型系统，我们现在可以真实地再现观察到的急流变化。”

臭氧之所以重要的原因，是海冰的退缩在极地平流层造成了臭氧层的暖化区域变大。这种臭氧层变暖抵消了作为急流引擎的寒冷温度，本质上削弱了这些气流。

反过来，这表明臭氧层不是直接变暖的。而是海冰的减少，导致了急流的变化，最后导致臭氧变暖的。

“我们的研究表明，急流的变化至少部分是由于北极海冰的消失。如果北极冰盖继续缩小，我们相信，此前在中纬度地区观测到的极端天气事件的频率和强度都将增加。”该研究的作者之一马库斯•雷克斯教授表示。

“此外，我们的研究结果证实，近几年美国、欧洲和亚洲冬季频繁发生的寒冷期与全球变暖并不矛盾。相反，它们是人为活动造成的气候变化的一部分。”

这项研究也代表了一项重要的技术成果——利用机器学习来大幅改善气候模型，并增进我们对我们所生活的星球的了解。

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