隨著極地渦旋的拉長和減弱，南極上空出現了罕見的暖化現象。 2024 年7 月，南極平流層出現了破紀錄的升溫，擾亂了極地漩渦，影響了全球天氣模式。這一罕見事件與北極的頻繁變暖有很大不同，可能會影響整個南半球的天氣現象和臭氧水平。

南極洲上空的大氣層經歷了一個不平靜的冬天。從2024 年7 月開始，在南極大陸冰面上方約30 公里處的平流層中發生了一系列暖化現象。

南極洲上空平流層7 月的溫度通常在攝氏零下80度（華氏零下112度）左右。 7 月7 日，平流層中層的溫度躍升了15 攝氏度（27 華氏度），創下了南極地區平流層7 月份最熱的溫度記錄。 7 月22 日氣溫有所下降，8 月5 日氣溫又上升了17°C (31°F)。

這些突如其來的平流層暖化事件讓美國太空總署戈達德太空飛行中心的大氣科學家勞倫斯-科伊和保羅-紐曼大吃一驚。科伊和紐曼為美國太空總署全球建模和同化辦公室（GMAO）開發複雜的資料同化和地球大氣再分析模式。科伊說：”在GMAO 整整44 年的記錄中，7 月份的事件是最早觀測到的平流層變暖現象。”

冬季，這層大氣中的西風環繞南極，以每小時約300 公里（200 英里）的速度移動，形成所謂的極地渦旋。但有時會發生一些事情，破壞這種對稱的環極氣流，導致風力減弱，氣流形狀改變。極地漩渦不再環繞南極，而是拉長，風力減弱；風力減弱導致南極上空平流層明顯變暖。

上圖顯示了2023 年8 月5 日和2024 年8 月5 日（平流層中層（高度約30 公里或氣壓約10 百帕）的氣溫。在2024 年的地圖中，極地渦旋的伸長和靠近極地的較高溫度非常明顯。​

下圖顯示了2024 年8 月5 日平流層中的潛在渦度–描述氣團如何旋轉的量。潛在渦度高的區域顯示為黃色，呈順時針環流；潛在渦度低的區域顯示為紫色，呈逆時針環流。極地渦旋拉長並減弱，風流形狀像花生米，而不是通常的圓形。

2024 年8 月5 日的厄特爾潛在渦度。

北極地區每年都會發生一次平流層突然變暖的事件，而南半球的極地漩渦則不同，它通常不那麼活躍。科伊說：”南極每五年左右就會發生一次突然變暖事件，比北極要少得多。造成這種情況的原因可能是北半球有更多的地形，可以擾亂對流層–最接近地面的空氣層–中的風流。

7 月南極對流層的天氣也不尋常。南極大陸大部分地區的氣溫比平均氣溫高出4 攝氏度（7.2 華氏度）以上，就整個南極地區而言，該月與1991 年7 月並列成為有史以來第五暖的7 月。不過，紐曼指出，將人們在對流層中經歷的天氣–包括澳洲7 月的暴風雪–歸因於平流層的突然變暖並不明確。

研究人員也持續研究地表擾動最終擾亂平流層的起源。紐曼說：”海面溫度和海冰的變化會擾動對流層中這些向上傳播的大尺度天氣系統。但這些系統發展的原因確實難以確定。”

在平流層中，科學家已經證明，突然暖化事件與南極上空臭氧濃度升高有關。平流層臭氧層透過吸收紫外線來保護地球上的生命，紫外線會破壞動植物（包括人類）的DNA，並可能導致皮膚癌。平流層變暖會導致環流變化，將其他緯度的臭氧吸引到極地地區。 2024 年到目前為止，南半球上空的臭氧洞比平常小。

美國國家航空暨太空總署地球觀測站的圖像，由Wanmei Liang 提供，GEOS-FP 資料由Lawrence Coy 和美國國家航空暨太空總署GSFC 全球建模和同化辦公室提供。

編譯自/ ScitechDaily