在12月下旬，許多美國人翻箱倒櫃尋找防寒裝備，因為一陣異常寒冷的北極空氣湧向南方，助長了聖誕節前後的旅行噩夢。在密歇根州和中西部的其他地區，沿著冷鋒形成的”炸彈氣旋”帶來了強大的風和暴雪。在紐約州北部和加拿大的某些地區，湖泊效應的積雪加劇了這場風暴，在五天的時間裡，水牛城的積雪超過了50英寸（125厘米）。蔓延的冷鋒也在東南部留下了它的印記，那裡的冷空氣助長了龍捲風，破壞了電力供應，並使供水系統緊張。

在2023年1月的頭幾天，情況發生了巨大的變化。許多相同的地區沒有出現反季節的寒冷，而是經歷了不尋常的溫暖。美國東部地區的氣溫比正常情況高20-30華氏度，春天般的天氣打破了幾個州的溫度記錄。創造新的溫度記錄的地方包括密蘇里州的聖路易斯、北卡羅來納州的羅利、肯塔基州的帕杜卡、賓夕法尼亞州的波科諾山、喬治亞州的亞特蘭大、特拉華州的喬治敦和弗吉尼亞州的杜勒斯。

上面的動畫顯示了2022年12月和2023年1月頭幾天的北半球部分地區的地表空氣溫度，包括北美。它是通過將衛星觀測數據與戈達德地球觀測系統（GEOS）全球模型的一個版本所計算的溫度結合起來製作的，該模型使用數學方程式來表示大氣中的物理過程。最深的紅色表示表面溫度最高的區域；藍色區域表示表面溫度最低的區域。

短暫的脈衝反映了每天白天的升溫和夜間的降溫，但是北極冷空氣在美國大部分地區向南擴散的情況在月底變得很明顯，特別是在聖誕節前的一周。水面上的日循環不太明顯，因為水更容易保留熱量並保持更穩定的溫度。許多地區在12月23日的寒流高度和12月30日的暖流之間出現了大約20℃至40℃（36℉至72℉）的溫度波動。

2022年12月23日和12月30日的北美大陸表面溫度

2023年的第一周也給歐洲帶來了破紀錄的溫暖。據《華盛頓郵報》的”首都天氣幫”報導，來自非洲西海岸的一股暖氣團打破了歐洲各地數以千計的溫度記錄。在元旦，至少有七個國家出現了有記錄以來最溫暖的一月天氣。

麻省理工學院的訪問科學家、大氣和環境研究（AER）的預報員Judah Cohen說：”有一條共同的線索連接著所有這些極端溫度，”。

Cohen說：”在12月，我們看到北極地區平流層極地漩渦的拉長和減弱–冬季在北極上空約10至30英里（16至48公里）之間循環的強西風帶。當極地漩渦強大且呈環形時，它將冷空氣封鎖在北極上空；當它減弱並拉長時，對流層中的噴流也傾向於向南拉長，來自北極的冷空氣可以向下溢出到中緯度地區。”

“但是，當極地渦旋’伸展’時，它不會長期保持這種形態，就像一根橡皮筋，它往往會’啪’的一聲變回圓形，通常在一周之內，2023年初的彈回是噴流變直的一個關鍵部分，也是來自赤道地區的較暖空氣團使美國東部和歐洲變暖的原因。

還有一個更複雜的問題，Cohen和其他專門研究平流層的大氣科學家正以越來越大的興趣進行研究：這些平流層極地漩渦破壞事件–這些拉伸事件–是否隨著時間的推移變得越來越頻繁，如果是這樣，為什麼？

在使用美國宇航局全球建模和同化辦公室（GMAO）維護的MERRA-2天氣再分析模型分析了幾十年的氣象數據後，Cohen及其同事認為，自1980年以來，拉伸的極地渦旋事件變得更加常見。在2021年發表在《科學》上的一項研究中，Cohen及其同事將巴倫支海和喀拉海的北極海冰的減少和西伯利亞降雪的增加–這兩者都與氣候變化有關–與中緯度地區的極地漩渦破壞和寒流的增加聯繫起來。

“不是所有人都同意我們，這仍然是有爭議的學術觀點，但我相信，隨著北極氣候的變暖和變化，我們將看到越來越多的平流層中的這些伸展事件的例子，不久之後，中緯度地區就會出現寒流，”Cohen說。”我們在2022年12月看到的極地漩渦的拉伸絕對符合這種模式。”