北大西洋的一部分海域正在顽固地降温，而全球大部分地区却在升温。这种被称为“冷团”的异常现象与海洋环流的变化密切相关，但宾夕法尼亚州立大学领导的国际研究小组发现，大气模式的变化同样可能发挥着重要作用。

通讯作者、宾夕法尼亚州立大学气象学与大气科学助理教授李来芳表示：“人们通常认为大气的记忆很短暂，但我们的研究提供了证据，表明大气环流的变化能够对气候系统产生长期影响。”

科学家们在《气候动力学》期刊上报告称，北大西洋亚极地的海面温度在过去一个世纪下降了约0.7华氏度，北大西洋振荡（NAO）正相位的频率增加可能是一个重要因素。

NAO代表了一种大气环流模式，包括冰岛附近的低压系统和亚速尔群岛附近的高压系统，它影响着西风在海洋上的流动方式。科学家们指出，在正相位时，这两个压力系统的强度均高于平均水平，导致急流增强，西风向北移动。

“随着NAO的积极性增强，它加强了北大西洋亚极地上空的地面风，”李说，他同时也是地球与环境系统研究所的助理以及宾夕法尼亚州立大学计算与数据科学研究所的联合雇员。“当我们想要冷却一杯热咖啡时，我们会搅拌表面，这样可以促进热量的散失。风的增强对海洋表面的影响正是如此——它提供了直接的冷却效果。”

研究团队分析了气象数据，发现过去一个世纪中，正的NAO变得更加主导，这与之前的研究结果一致。研究人员表示，这一变化可能与热带印度洋-太平洋的变暖以及拉布拉多海的海冰减少有关，但具体原因仍待进一步探讨。

通过一个理想化模型，研究人员分离出这种增强的风可能通过空气-海洋热通量降低海面温度的机制。

宾夕法尼亚州立大学的博士候选人、该研究的主要作者范逸飞表示：“我们知道大气不仅可以强迫表面温度变化，还可以被动地对表面温度变化做出反应——我们称之为强迫和阻尼。我们的模型将这两个过程分开，可以量化风对表面湍流热通量的影响，从而导致海面温度的变化。”

科学家们指出，单靠NAO就能解释67%的海面温度下降趋势。然而，其他具有变暖效应的大气模式可能会部分抵消这一影响，使得大气环流变化的总体影响降低至44%。这些发现与该小组之前的估计相符。

研究人员表示，研究结果表明，NAO在冷团中可能与大西洋经向翻转环流（AMOC）同样重要，AMOC是一种像传送带一样将温暖海水从热带输送到北大西洋的洋流。其他研究表明，海面降温是传送带减弱的迹象。

“以往的研究主要集中在海洋环流在向该地区输送热量方面的作用，”范说。“我们的研究基于观测，量化了大气环流变化对冷团的影响。这一点很重要，因为现有研究中很少关注大气环流对海面温度长期变化的影响。”

然而，科学家们认为，这些结果不应被解读为反对海洋过程作用的证据，海洋过程也可能在降温中发挥重要作用。但大气环流的变化同样应被纳入考虑之中。

“我们确实提供了证据，表明海面温度变化与翻转环流变化之间并不存在一对一的关系，”李说。“因此，在仅凭海面温度推断这种颠覆性环流变化或传送带的巨大变化时，我们应当非常谨慎。”

科学家们强调，深入了解这一独特冷团区域对于其潜在的气候影响至关重要。

“一旦北大西洋的亚极地降温，它将增加大气的不稳定性，促进风暴的形成，这些风暴可能会穿越海洋盆地，给北美和欧洲带来极端天气事件，”李说。“这可能会为未来高影响天气事件的预测增加复杂性，并为人口稠密地区的气候预测带来不确定性。”