記録的な寒波により、数百万人のアメリカ人が文字通り震え上がっています。米国中西部北部では、今週の気温が平年より実に華氏50度（摂氏28度）低くなると予報されており、最低気温は華氏マイナス35度まで下がる見込みです。そこに強風が加わると、体感温度は華氏マイナス60度になるでしょう。
この寒さは軽視できるものではありません。米国国立気象局は、過酷で生命を脅かす状況に陥る危険があると警告しています。露出した肌は素早く凍傷に見舞われるおそれがあります。一方、北極点では気温が氷点付近まで上がる熱波に見舞われており、平年より約華氏25度（摂氏14度）高くなっています。
この逆転した状況の原因は何でしょうか。お察しのとおり、極渦です。
ここ数年、過去の寒波の影響もあり、極渦は日常語彙に深く定着し、深夜のテレビ司会者や政治家の格好の話題にもなってきました。しかし、極渦とは実際には何なのでしょうか。普段の北極圏の生息域から、以前より頻繁に抜け出しているのでしょうか。そして、私の仕事において大きな問いとなっている疑問があります私の仕事において：地球温暖化はこの話にどう関わるのか？
空気の川
実は北半球には、上下に重なった2つの極渦があります。下層の極渦は通常、より正確には「ジェット気流」と呼ばれます。地表から約7マイル（約11キロメートル）上空、ちょうどジェット機が飛ぶ高度付近を、北半球を取り囲んで蛇行しながら流れる強い偏西風の川です。
ジェット気流は一年中存在しており、日々の天気を生み出す高気圧と低気圧の配置を形作り、操っています。嵐や晴天、暖かい時期や寒い時期をもたらすのはこの気流です。ジェット気流のはるか上空、地表から約30マイル（約48キロメートル）の高さには、「成層圏の極渦」があります。この風の川も北極点の周りを取り囲んでいますが、形成されるのは冬の間のみで、通常はほぼ円形をしています。
これら2つの風の現象はいずれも、寒冷な北極と、その南側にある中緯度と呼ばれる比較的温暖な地域との大きな気温差によって生じています。不均一な加熱により気圧差が生まれ、空気は高気圧から低気圧へと流れて風を起こします。さらに地球の自転によって、北半球では風が右向きに曲げられ、この偏西風帯が形成されます。
寒気が南下する理由
人間活動による温室効果ガスの排出により、過去50年間で地球は約華氏1.8度（摂氏1度）温暖化しました。しかし北極圏は、2倍以上温暖化しています。北極の温暖化増幅は、主に近年の氷や雪の劇的な融解に起因しています。これにより、太陽の熱をはるかに多く吸収する暗い色の海面や陸地が露出しているのです。
急速な北極の温暖化により、北極と中緯度の間の南北の気温差は縮小しています。これにより両地域間の気圧差が小さくなり、ジェット気流の風が弱まります。ゆっくり流れる川が通常は曲がりくねった経路をたどるように、流れの遅くなったジェット気流は蛇行しやすくなります。
ジェット気流に生じる大きな南北の波動は、大気中に波のエネルギーを発生させます。その波が十分に大きく持続的であれば、エネルギーは上方へ伝わり、成層圏の極渦を乱すことがあります。時には、この上空の渦が大きく歪み、2つ以上の渦巻きに分裂することもあります。
これらの「子」の渦は南へ流れ去る傾向があり、非常に冷たい空気を伴い、北極に平年より暖かい空気を残します。これらの渦の一つが今週、北米上空に位置し、同国の大部分に身も凍るような寒さをもたらします。
温暖化する世界での厳寒
成層圏の極渦が分裂すること自体は自然に起こるものですが、気候変動と急速な北極の温暖化によって、その頻度が増えると予想すべきでしょうか。こうした寒気の侵入がより一般的な冬の出来事になりうる。これは活発な研究テーマであり、決着はついていませんが、少数の研究が、成層圏の極渦は変化しつつあり、またこの傾向が異常に寒い冬の天候を説明しうるという説得力のある証拠を提示しています。
間違いなく、今回の新たな極渦の襲来によって、地球温暖化はでっち上げだという新たな主張が巻き起こるでしょう。しかし、この荒唐無稽な考えは、今週初めに世界各地で予測されている気温の平年からのずれを見れば、すぐに否定できます。北米上空の寒気の塊は、米国内や世界の他地域で平年より暖かい地域に比べて、はるかに小さな範囲にすぎません。
気候変動の兆候は必ずしも明白でも理解しやすいわけでもありませんが、その原因と将来の動向は、ますます明らかになりつつあります。そして、地球温暖化への対処には、時にスカーフやミトン、長袖の下着を余分に身につけることが求められるのは明らかです。
