在过去的一个月中，南极上空一直在酝酿着一种罕见的大气现象，使高空大气温度升高了40度，并威胁自记录开始以来第二次反转强流的方向。
在这一事件的第一个迹象（即平流层突然变暖）中，墨尔本澳大利亚气象局的气候科学家Eun-Pa Lim将气温升高纳入了她设计的模型中，该模型可以预测南部南部的短期气候半球1。该模型预测，在未来三个月中，南极洲上方的变暖将在澳大利亚东部驱动干热风。
该预测使气象学家兴奋不已，因为它显示了该领域在了解平流层“地球大气的第二主要层”及其对天气的影响方面已经走了多远。
几十年来，气象学家一直认为天气主要是由对流层（平流层与地球表面之间的对流层）中发生的事情驱动的。然后，在2001年，平流层每日天气图揭示了这两个区域如何相互作用2。
现在，这些交互作用已包含在模型中，例如由Lim设计的一种模型，用于预测全球各地区在7×0天天气预报和接下来的3个月之间发生的短期气候状况。例如，气象学家现在可以预测平流层的状况将如何影响气候现象，这种气候现象导致美国冬季出现大量降雨。
英国埃克塞特大都会办公室哈德利气候科学与服务中心的长期预报负责人亚当·斯卡夫说：“人们对平流层如何影响地表天气有了更好的了解。”
Lim说，提高这种预测的准确性和信心对于准备热浪或大火的政府机构，以及在计划灌溉或放牧计划的农民，例如受干旱影响的澳大利亚东部地区的农民，都具有很大的不同。
改善预测
突然的平流层变暖事件在北半球很普遍，平均每两年发生一次，但在南半球很少见。南部地区发生的第一件事发生在2002年，这令科学家感到惊讶。
澳大利亚气象局气候过程负责人哈里·亨登说，即使他们知道即将来临，但当时的模型也无法预测平流层突然变暖如何影响天气。
在过去的15年中，气候模型已得到显着改善，部分原因是更快，更便宜的计算机。它们在组合观测数据源方面也要好得多，例如平流层温度和大气湿度的卫星测量。
这些进展帮助气象学家提前了大约一周来预测当前平流层变暖的开始。这些事件通常开始于冬季末，那时山脉或温暖的海洋温度与寒冷的陆地之间的对比产生了大陆规模的大气扰动，称为罗斯比波。如果它们足够大，它们可以进入平流层并像波浪一样在海滩上破裂，压缩并加热两极上方平流层中的空气。
斯凯夫说，这种压力会迫使围绕极地的“平流-夜极喷射流”强烈的平流层风突然变慢和逆转，从西风变为向东风。
当前事件尚未发生完全逆转，但是风速已经下降。气象局的科学家们不知道到底是什么引发了今年的事件，但他们预测，它将比2002年更强烈，因此对天气的影响更大。
Lim模型指出了平流层条件如何渗入对流层，它有助于预测这种情况如何发生。除了将温暖的天气带到澳大利亚东部之外，这次活动还将使塔斯马尼亚岛西部，新西兰南岛和南美南端的天气更加寒冷潮湿。
到目前为止，变暖还使大量富含臭氧的空气涌入，以抵消通常在春季发生的南极上空臭氧稀薄的情况。林说：“似乎还有其他令人沮丧的地方，但至少今年春天我们可以很好地遮盖有害的紫外线。”
气象学家现在正在等待看看预报是否成立。Hendon希望，如果这样做的话，该局将开始将Lim模型纳入其标准作业中，以在每年春季提供短期气候预测。
正在部署类似的预报工具来改善其他天气系统的预报。例如，科学家在2016年发现，平流层的风向变化影响了一种称为Madden-揓ulian振荡的气候现象，该现象会在冬季给美国西海岸带来大量降雨3。Hendon及其同事计算得出，考虑到这种风的变化的模型可以将这种现象的预测延长八天4。
亨登说，“ 2000年运行的大多数模型甚至无法模拟这种热带的马登”-“乌里安”振荡。“现在我们可以预测三到四个星期。”
自然574，160-161（2019）
