【文╱陳韻涵輯】
威力強大且風暴範圍廣闊的冬季風暴「艾略特」（Elliot）上月22日發威，對美國中部與東部大多數地區形成暴雪、疾風和酷寒三重威脅。
●炸彈氣旋是什麼？ 冷暖氣團碰撞發生
美國國家海洋暨大氣總署（NOAA）解釋，炸彈氣旋是指氣旋核心氣壓在24小時內下降至少24毫巴，使風暴威力迅速增強，形成「爆發性氣旋」（explosive cyclogenesis），又稱作「炸彈氣旋」（bomb cyclone）。
炸彈氣旋會在冷氣團與暖氣團碰撞之際發生，例如寒冷的北極氣團與海面上溫暖的氣團產生碰撞，導致氣壓驟降，空氣湧入填補兩個氣團之間的空隙，形成強風並使風暴威力更強。
氣象學者貝帝斯表示，炸彈氣旋一詞最早在1940年代出現。貝帝斯說：「之所以稱作炸彈氣旋，是因為低氣壓的氣旋會經由『極速氣旋生成』（bombogenesis）的過程，迅速增強。」
●冬季期間頻繁出現 速度不同危害不同
炸彈氣旋在任何時候都可能發生，冬季更頻繁出現。《應用氣象學與氣候學》期刊一篇研究分析2000年到2015年發生於太平洋北部的爆炸氣旋生成規律後，歸納出炸彈氣旋最常在12月到隔年3月初期間出現。
美國國家氣象局（NWS）氣象學者摩爾表示，炸彈氣旋的危害會根據風暴的位置和速度而有所不同，但絕對都沒好事，例如強風、暴雪、降雨和強降雨引發的洪患。
摩爾表示，在冬天遭遇強降雪和疾風，讓人們暴露於戶外環境的凍傷風險大增，且嚴重影響能見度，癱瘓陸空交通，積雪也會壓壞電線和天然氣輸送管線等基礎建設。炸彈氣旋會引起其他天氣事件的連鎖反應，摩爾解釋，與炸彈旋風相關的鋒面附近，氣溫也會急劇下降。
NWS預報員查尼克上月21日在推特發布了一段影片，顯示科羅拉多州往來懷俄明州高速公路上的車輛難以前行，當地在「風寒效應」（wind chills）影響下，氣溫驟降至攝氏負40度。風寒效應指的是相同氣溫在不同的風速環境中，體感溫度會有所不同。
●一生難得一見暴風雪 水牛城成重災區
美國這波炸彈氣旋的範圍空前廣闊，從靠近加拿大的五大湖，延伸到美國與墨西哥邊界的格蘭河都受到影響。
危險冷鋒所到之處，出現強風大雪造成白茫茫一片、看不見前方且分不清楚方向的「白曚現象」（Whiteout），造成公路封閉、飛機航班延誤或停飛。
此外，NWS警告，雪颮（snow squall）影響北美大平原到中大西洋岸地區和東北部，雪颮是指伴隨強風而來，持續一、兩個小時的中度到強度大雪。
紐約州長霍楚表示，這場「一生難得一見」的暴風雪至少奪走超過60條性命，紐約州許多地區仍被厚重積雪阻隔，大雪、疾風與低溫狀況還沒結束，罹難人數可能增加。
紐約州西部的的水牛城地區成為這波雪災的重災區，截至28日累計31人死亡，比1977年1月28日到2月1日暴風雪在紐約西部奪走23條人命還慘。
●負32度＋風寒效應 某些地區比北極冷
耶誕節前夕，美國本土48州不少地區氣溫降至負17度以下，伴隨風寒效應威力，部分州跟北極一樣冷。
極地風暴（arctic blast）從加拿大長驅直入美國，多城耶誕氣溫創新低。氣象資訊顯示，酷寒狀態在北部平原區幾州持續最久。
挪威氣象研究所指出，北極上月23日溫度約攝氏負32度。氣象網站「AccuWeather」溫度分布圖顯示，美國蒙大拿州、北達科他州、南達科他州、懷俄明州、明尼蘇達州、密西根州、愛阿華州、威斯康辛州當天下午的氣溫為負32度或更低。
●看問題╱暖化干擾極地渦旋 改變移動導致低溫
美國這波炸彈氣旋的冷空氣來自北極，也就是通常環繞北極圈的「極地渦旋」（polar vortex）。極地渦旋是在極地高空旋轉的一大片冷空氣，通常環繞北極圈，偶爾受到擾動或氣壓變化而改變路徑。
渦旋在冬季會變得更強、更冷，因為北半球在冬季遠離太陽傾角，幾乎沒有陽光能照進北極。若從北極上空俯視，這個渦漩氣團看起似逆時針旋轉的陀螺。在正常情況下，渦旋穩定且被侷限於北極地區，但就像旋轉的陀螺撞到物體而搖晃和漂移，極地渦旋也會被破壞而改變移動方向。
隨著由西向東吹的極地「噴射氣流」（jet stream）變化，渦旋會形成波浪狀，有時則會分裂成幾個部分向南移動，或像此次發生在美國的情況，渦旋如橡皮筋一樣被拉長，而無論渦旋以何種方式移動，都會對行經之處產生劇烈影響。
上一次北極渦漩發生在2021年2月，當時冷空氣吹向美國德州，當地氣溫驟降40度，發電廠等基礎建設癱瘓繼而導致工廠停擺，造成250人死亡。
部分科學家認為，北極暖化是造成渦旋被極地噴射氣流干擾的原因，另有人認為是自然變化，因為渦旋在2000年代明顯增加，但這種情況並未持續。
天候風險評估公司「大氣與環境研究」氣象科學家柯翰認為，2022年耶誕前夕發生美國的情況，與2021年德州急凍的狀況相似。與北極渦漩碰撞的溫暖氣團若更溫暖，則會產生更大、更強的大氣波，導致噴射氣流的波峰和波谷更加明顯，繼而影響極地渦旋環流。若用陀螺撞到東西來比喻，陀螺不再轉出圓形，反而不規則的向外延展，而此次這團渦旋一路延伸到美國和加拿大，形成疾風與暴雪。
《自然氣候變化》期刊2020年一項英格蘭艾希特大學的研究指出，北極持續暖化、海冰消融，但短期趨勢如極端酷寒、噴射氣流波動等其他發生在1990年代和2000年代的氣候相關狀況，在過去十年並未持續，因此歸咎北極升溫是渦旋被極地噴射氣流干擾的禍首並不恰當。
另有專家認為，自然變因可能影響渦旋。英格蘭雷丁大學氣候學者謝波德表示，熱帶太平洋的海溫升高改可能讓北極氣團發生變化，從而干擾噴射氣流和渦旋。
【2023-01-02/聯合報/R10版/R11好讀周報新識力】
