北極因何震盪？

今年過了不到一個月，天災接連發生，先是歐美華北的大風雪，後有海地大地震；如果股市開紅盤預示來年節節上揚，接二連三的天災可會預示今年災禍連綿？或許我太迷信了吧。

北方的異常嚴寒，正好反證氣候暖化不過是騙人的謊話，有人這麼說。不過也有人認為，極端天氣正是氣候暖化的必然後果，證明其確實存在。事實上，兩者都不對；氣候暖化是長期現象，要靠長期觀察，不是單憑一次暴雪或熱浪可以驗證。姑勿論氣候暖化是真是假（雖然我信真有其事），拿這次廣泛低溫和大雪作為支持或反對氣候暖化的「論據」，是以偏概全。

如此嚴冬究竟有多「異常」和「罕見」？新聞報導喜歡這樣說，「X 城市錄得 Y 年以來的最低溫度」或者「X 國家錄得 Y 年以來最多的降雪」又或者「X 地區錄得 Y 年以來最差的天氣」；我到網上找找，發現英國今年的情況可跟 1990/91 或 1981/82 年的冬季「媲美」，愛爾蘭則可追溯至 1963 年，華北更嚴重，有說是「近六十年罕見的大風雪」，不少地方的降雪和氣溫更是逼近或打破紀錄。至於美國和加拿大東岸，雖然受風雪影響，但暫時還未聽過那種「自 Y 年以來」什麼什麼的口吻，看來那裡的冬季今年仍然「不太冷」。「百年一遇」這形容詞暫時未見出現，不知是傳媒用字比前嚴謹，還是這詞經已過時？

不見「百年一遇」，卻見「北極震盪」，話說如此惡劣的嚴冬，是拜「北極震盪」這天氣現象所賜。正常來說，北極的氣壓較周邊低。空氣是由高氣壓流向低氣壓，故風是不斷朝北極的方向吹，對不對？Sorry，不對。空氣沒錯由高流向低氣壓，不過地球自轉也會帶動空氣，兩種力量相加，風會由西向東吹，換句話說，北極被西風圍繞。這股反時針繞着北極團團轉的風如果夠強，便能「困着」冷空氣於極地，歐洲、北美和華北遂有較溫和的冬天。今年異常的凍（是指北方，不是香港，下同），不用我說大家都知我將會說什麼 －－ 那股風不夠強，困不住冷空氣，冷空氣遂能夠南下肆虐。為什麼那股風會轉弱呢？因為北極的氣壓比平常的高，與周邊的高壓區差距減少，所以風便減弱了。（讀者可以點擊左圖放大，看個清楚。）為什麼北極的氣壓比平常的高？Sorry，我不知道，天文台的天氣專家也許知道。不過，如果你有如此強烈的求知慾，我怕天氣專家都未必解答到你的所有疑難，天氣這回事，只要你尋根問底追問多幾個「點解」，相信所有天氣專家終會啞口無言。

話說回頭，點解叫做「北極震盪」呢？風勢減弱怎會跟「震盪」一詞扯上關係？是時候說說故事。格陵蘭至今仍是丹麥屬地，早於十八世紀，一位旅居格陵蘭的丹麥傳教士在他的日記寫道：「格陵蘭冬季嚴寒，但每個冬季都不一樣。我們丹麥人早已發覺，若果丹麥本土的冬季異常寒冷，格陵蘭的冬季便會相對溫和，反之亦然。^[1]」今日的情況一樣，新聞只說歐美華北的大雪低溫，卻沒提到北極圈的氣溫比平常高出五至八度；既然圍繞北極的風勢減弱，讓冷空氣逃出，北極本身的氣溫驟升、周邊地區氣溫驟降是非常合理的。概括地說，兩地氣溫一升一降，是規律。二百多年前的丹麥人經已有此觀察，只是不明內裡原因。到了二十世紀初，歐洲的天氣學家漸漸發現大氣層有幾個「氣壓系統」，與天氣有着密切關係；這些氣壓系統的移動呈周期性，即是循大致相同的路徑來回移動，像鐘擺，天氣學家稱之為「oscillation」。注意，「oscillation」不是氣壓系統本身，而是其「動態」；鐘擺會 oscillate，鐘擺的動態就是 oscillation；氣壓系統也會 oscillate，其動態就是 oscillation。與歐洲和北美東岸天氣最密切的，是「North Atlantic Oscillation」，即是北大西洋那個氣壓系統的動態。以慣常中文的說法，大可省去「動態」二字，我不嫌累贅的保留，是想強調「oscillation」的真正意義。

「北極震盪」就是「Arctic Oscillation」的直譯，即是北極那個氣壓系統的動態。所謂「北極那個氣壓系統」，其實不只覆蓋北極，而是覆蓋大半個北半球，事實上，North Atlantic Oscillation 可說是 Arctic Oscillation 的一部份。老實說，把「oscillation」譯為「震盪」是非常的「礙眼」，令人摸不着頭，我看見「震盪」只會聯想到「vibration」。其實，這個名詞很難一言兩語向門外漢說明，若想簡略解釋今年的嚴寒天氣，不如直接說北極氣壓高過平常，風勢減弱，冷空氣外洩所致，一個專有名詞也不消提；盲目拋出「北極震盪」，只會令人「腦震盪」。如果一定要翻譯，我提議「北極搖晃」或「北極氣壓搖晃」；形容氣壓系統的「周期性動態」，「搖晃」比「震盪」貼切得多。

拋開翻譯問題，說 Arctic Oscillation 導致今年的嚴寒天氣，仍然不妥。Oscillation 是中性的，令天氣冷暖皆可，關鍵是這個 oscillation 的「數值」。天氣學家發明了一個描述 Arctic Oscillation 的「指數」，就像我們為了描述股市動態而發明了恆生指數。如果說「嚴寒天氣是因為 Arctic Oscillation」，就像說「投資虧損是因為恆生指數」，有語病，應該說「投資虧損是因為恆生指數下跌」。那嚴寒天氣是否因為 Arctic Oscillation 指數下降？差不多了，最正確的說法是「嚴寒天氣是因為 Arctic Oscillation 指數為負數」，負數預示寒冷，正數預示溫和。根據美國國家氣象局氣候預測中心網頁，2009 年 12 月的 Arctic Oscillation 指數是 -3.413，是 1977 年 1 月以來最低。

天氣和股市有一共通點，就是解釋容易預測難。今年冬季落大雪，碰巧 Arctic Oscillation 指數大負值，正好拿來作解釋。1990/91 年的英國嚴冬，那時的 Arctic Oscillation 不是負數，是正數，這只是其中一個兩者不相符的例子。不要誤會，我不是說天氣學家混水摸魚，Arctic Oscillation 與各地冬季天氣的關係是有多年數據支持的，不是某幾年不相符便能推倒。氣候這東西，永遠說不準，沒有兩個現象百分百相連，今年的冬季和 Arctic Oscillation 吻合，正好用後者來解釋前者，大家聽過便算。將來若有不吻合，永遠可以找到另一個答案。

（2010 年 1 月 20 日 信報副刊）

References:
[1] David B. Stephenson, Heinz Wanner, Stefan Brönnimann, Jürg Luterbacher
2003, Geophysical monograph
The History of Scientific Research on the North Atlantic Oscillation