窮極無聊北極渦旋

北半球急凍「北極震盪」惹的禍？誰發明的?為何以前沒聽說!

近年來冬天常看到的名詞「北極渦旋」、「北極震盪」、「正相位」、「負相位」，吸引了媒體的注意，競相報導，讓人誤以為是新的發現或理論，而事實上只是從另一個角度來描述大氣的變化，並不如原已存在的理論高明，且有倒果為因的謬誤。

北極在冷季時，地表的長短波輻射損失的能量遠大於永夜所能吸收的太陽短波輻射，地表降溫，再由於混合、擴散使得其上的冷氣團向上發展，但由於空氣較冷、較重會使氣柱收縮，而在中高層大氣呈現凹陷，地面冷重的高氣壓即所謂「北極氣團」，而其中高層凹陷的相對低氣壓，近年來被冠以「北極渦旋」。所以它是地表熱力不平衡而被動產生。它是果不是因。

如果北極變冷，中緯度氣溫不變，兩者之間的溫度對比差異變大，西風的強度增強，即所謂的「噴射氣流」將圍繞北極渦旋(極區)旋轉，所謂「正相北極震盪」成型。此時冷氣團仍盤據在極區，中緯度未受其影響而偏暖。或有以冷氣團因「噴流鎖住」而無法南下，而造成中緯度偏暖來做詮釋，其謬誤處在於噴流是本是溫度對比而產生，且能量僅佔可用位能的一小部份，細繩如何綁住大象。

輻射不平衡造成地表能量喪失的效應並不僅只在北極，高緯度大的陸塊如亞洲的西伯利亞、蒙古，北美大陸、北歐皆有同樣的效應，在低層大氣形成「極地大陸冷氣團」，在地面因冷重的大氣而呈現高氣壓，氣柱收縮中高層亦有「極地渦旋」伴隨。當北極氣團與極地大陸冷氣團同時存在或僅有極地大陸冷氣團，且有一定強度時，中高層也會同時有「渦旋」伴隨，西風噴流圍繞而行，呈現噴流減弱，南北風增加的現象，轉變成「負相北極震盪」(圖)。

當強冷氣團南移過程，通過的地區帶來寒流，但比較暖濕環境也使它減弱，最終冷氣團或渦旋都會減弱消失。但是高緯度的能量消失仍會持續進行，但是其後將轉變為正相還是維持負相則是不一定的，還是要看北極或極地冷氣團的發展情況而定，因果關係是很清楚的。本來原已存在的「氣團學說」再配合「大氣動力」的理論，對於冬季的天氣變化已有完整的詮釋，新創的名詞並無高明之處，徒增困擾而已。

圖：正相位北極震盪示意圖(左)，冷空氣積聚在極區，熱力風原理西風強。右圖為負相位北極震盪，冷空氣南侵，熱力風原理西風減弱。西風噴流鎖住冷空氣的說法，實在太過牽強。