前陣子美國中西部等地天寒地凍，最低溫更下探到攝氏負53度，比南極還冷，打破近20年來紀錄，也造成陸空交通大亂，近8,000架次飛機停飛；甚至加拿大多倫多與安大略等地，也罕見地出現「霜凍地震」，這全是所謂的北極低氣壓「極地渦旋」與伴生之極地冷高壓惹的禍。正當北半球陷入冰封之際，南半球澳洲卻炎熱如火爐，顯見極端氣候威脅已是人類所面臨的挑戰之一。
一、氣候確有失調 變遷尚待驗證
莊子內篇〈應帝王〉記述，南北中三帝常聚會，中帝渾沌獨無七竅，於是有南北二王日鑿一竅之舉，與七日而渾沌亡的悲劇。唐代的陸德明在〈經典釋文〉中指出，渾沌無七竅「以合和為貌」；此段寓言正是當下世事無常的寫照。
氣候是至少30年以上實際發生的天氣記錄的平均，加上「距平（與平均值之差）」與極端值的總稱。以臺灣而言，自1897年至今有117年的觀測記錄，所以會有所謂破百年紀錄之說。實則即使千年，在漫長的氣候史中，何嘗不是白駒過隙？所以筆者認為氣候確有失調，但是否已有變遷？恐尚待驗證。
失調出自大氣之四「宿命」，一源自地球有公轉與自轉，而且公自轉平面有23.5度夾角，於是季節與晝夜生焉；二由於上述夾角使得自轉軸是斜的，導致極區與赤道受熱不均，溫差必然存在；三則是以全球平均而言，地面吸收的熱量多於大氣層，赤道兩邊約45度以內地區多於以外的高緯地區，於是低緯度空氣會上升，而高緯度者會下降；再加上地形與海陸分布，於是原本只要跟著地球一起轉就好的氣流（風），不但多變，還有高壓與低壓的生成；平均後可得到三環式「大氣環流」。
由赤道起其第一環肇因於赤道地區的熱對流，與北緯30度對應的下沉，導致有副熱帶高壓；第二環源自暖空氣北上（北半球）中遇冷氣團被抬升，因而有鋒面生成，而上升的空氣則會到極區下沉。凡上升區與下沉區分別都有低壓與高壓生成。準此，赤道與第二環，也就是鋒面生成區為低壓帶；副熱帶海上與極區都由高壓盤踞。在地球自轉作用下，北半球自赤道向北分別形成信風、西風、極地東風三個風帶。
二、北極高壓潰流 冷空氣奔流而出
我們常說「地球只有一個」，大氣層自然也只有一個。但科學家眾多，分工是必然要走的路。於是研究中緯度者得出，進退有序，源自大氣環流第二環下沉區冷鋒源頭的「極鋒」；研究低緯現象者得到東西振盪的「聖嬰」與「反聖嬰」，以及「聖嬰南方振盪」；研究高緯與中緯度間關係者，則提出了北大西洋振盪與北極振盪。實則就地球與會流動的空氣而言，上述振盪都「如影隨形」、「難分難解」。
以「北極振盪」來說，其源頭是大氣環流第三環的下沉，它讓氣流匯集於極區上空，形成一個逆鐘向旋轉的大「漩渦」，其中心的下沉氣流處就是厚度很小的極區高壓。兩者一體不分，所以渦旋愈強，地面高壓也愈強。但高氣壓強度受制於地球自轉，也就是其渦旋度（為負值）的絕對值不能超過地球的自轉度，否則該高壓就會「崩潰」，造成冷空氣奔流而出，由地形缺口離開極區。而後一支由西伯利亞到達貝佳爾湖，一支經加拿大進入美國大湖區以東，兩者前方則分別形成冰島與阿留申低壓，於是分別引來亞洲與美洲的寒流。
如果由一次寒流結束起算，北極渦旋不但先會愈轉愈強，也漸變為圓形，此時冷空氣會被鎖在北極；以後因地面風繞中心順轉的高壓，強度大到超過地球自轉的角速度，冷空氣就會潰流而出，並變為長軸由冰島伸到阿留申的橢圓形，寒流強弱就隨長軸到達哪個地區而定了。這次偏到北美與日本，於是加拿大與美國大湖區以東，創下歷史低溫紀錄，日本東北部風雪連天也不遑多讓。
全球暖化與酷寒，兩者看似矛盾實則相輔相成。如前所述，大氣環流起源於赤道熱兩極冷，與地面與大氣的熱能收支不平衡，其中第一環就稱為熱力直接環流；第二環則處於冷暖氣流交會帶，冬南伸夏北退的中緯度地區，所以如果低緯度到中緯度地區暖化，南北溫度梯度就會加大，透過第三環影響極渦強度，進而改變北極振盪幅度與寒流加強，而寒流高壓中心後的南風亦隨之增強，於是冷熱失調漸形嚴重。最近美國加州乾熱、東部風雪酷寒，就是很好的實例。
三、不及時遏阻 恐引發大災難
實際上，開頭引用莊子寓言，正是要凸顯南北二帝，以自己認為的善意，改造中央之帝，結果反倒傷害了祂。今天人類正重蹈覆轍，於是冷熱失調，天氣災變日增，如再不遏止包括溫室氣體排放，山林濫伐，土地任意開發，能源不加節制等事，使氣候失調擴大，我們一定會因：
（一）增溫後的空氣，容納水氣的能力加大，進而造成局部暴雨，與像莫拉克般的水颱（雨量驚人的颱風）增加。
（二）與水平溫度梯度成正比的西風噴流增強，進而發生愈來愈大的南北擺動，冷暖更會失調。
（三）南北溫度梯度增大，也會導致極渦增強，能鎖住更多的冷空氣，一旦相對應的地面極圈冷高壓潰流，所到之處必然非常冷，發生如災難電影「明天過後」的場景，恐不無可能。
（四）海洋等龐大水體，會因暖化而膨脹，也因陸冰融化後流入而增大，兩者都導致水面上升，奪占低窪陸地。
（五）農作物受災增多等關聯事件連環發生而日子愈來愈難過。
有一本書《人類是否能繼續生存十萬年？》提出一些問題，也同步提示該如何才能達到永續發展目標。也就是說，一切都是事在人為，進退全看我們如何拿捏，我們絕不能把永續發展視為一句口號。
地球是一個複雜有機體，目前已有牽一髮而動全身的警訊呈現，為免情況惡化，重視環境與生態保育的相關工作實不可等閒視之。
劉廣英／青年日報103年2月5日