核心要點:
(資料圖)
專家信息:
魏科:中科院大氣所、北京陶詩言氣象發(fā)展基金會氣象學家
鄔銳:上海市氣象局首席服務(wù)官
1.拉尼娜和厄爾尼諾現(xiàn)象分別是什么?二者有什么關(guān)系?
魏科:拉尼娜是西班牙語“La Nina”的音譯,是“小女孩”的意思。拉尼娜現(xiàn)象又稱圣女現(xiàn)象,是指赤道中東太平洋海水異常變冷的現(xiàn)象,一般持續(xù)1-3年。厄爾尼諾是西班牙語“El Ni?o”的音譯,是“小男孩”的意思。厄爾尼諾現(xiàn)象又稱圣嬰現(xiàn)象,是指赤道中東太平洋海水異常升高的現(xiàn)象,一般持續(xù)9-12個月。
拉尼娜和厄爾尼諾被統(tǒng)稱為ENSO現(xiàn)象。二者一般都是從3月~6月開始發(fā)展,年底12月~次年2月達到最強,下一年春季又開始減弱,這在專業(yè)上叫做“位相鎖定”。
當然有的拉尼娜和厄爾尼諾前后持續(xù)時間可達3~4年,不過這樣的情況非常少。通過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),一般拉尼娜持續(xù)時間更長的例子更多。
在過去70年里,持續(xù)時間最長的厄爾尼諾持續(xù)了24個月,而拉尼娜的持續(xù)時間能達到32個月甚至36個月。
圖源:科學有溫度魏科《罕見“三重”拉尼娜將發(fā)生?中國氣候恐將難逃魔爪,需做哪些預(yù)防》
2.什么是“三重”拉尼娜現(xiàn)象?
魏科:事實上“三重”拉尼娜的專業(yè)術(shù)語應(yīng)該叫做“三次探底型拉尼娜”。
如今這次的拉尼娜現(xiàn)象開始于2020年秋季,當時赤道東太平洋海溫連續(xù)一個季度低于標準值0.5度以上;到2021年春夏之交時,海溫雖然還是低于標準值,但是比之前的溫度有所上升,所以2021年夏季時,很多機構(gòu)認為是一個中性的拉尼娜。
但是到2021年底,海溫又下降了,這就是“二次探底型拉尼娜”。
再到今年,海溫繼續(xù)偏低、拉尼娜現(xiàn)象繼續(xù)持續(xù),這也就是“三次探底型拉尼娜”。
3.“三重”拉尼娜事件確定出現(xiàn)了嗎?
鄔銳:是的,“三重”拉尼娜已經(jīng)出現(xiàn)。世界氣象組織最新數(shù)據(jù)顯示,已經(jīng)持續(xù)較長時間的拉尼娜事件,很可能會延續(xù)到今年年底或更久,這將是21世紀首次出現(xiàn)“三重”拉尼娜事件,即北半球出現(xiàn)連續(xù)三個拉尼娜冬季。北半球出現(xiàn)連續(xù)兩個拉尼娜冬季很常見,但像2020-2022三次連續(xù)拉尼娜的情況比較少見。
從2020年8月開始至今,赤道中東太平洋海水表面溫度一直處于偏低狀態(tài),在2020年底、2021年底以及今年秋冬季,這三個時間點附近的海溫是處在較明顯偏低狀態(tài),也就是出現(xiàn)3次過程性“低谷”階段,前后跨越三個冬季。故稱“三重”拉尼娜。但是從監(jiān)測數(shù)據(jù)看,三個“谷”值強度均為弱事件。
4.“三重”拉尼娜事件的出現(xiàn)意味著今年冬天是“冷冬”嗎?
魏科:二者是弱相關(guān)關(guān)系。對我國來說,通常拉尼娜出現(xiàn)的時候我國東南部的溫度會稍微偏低,但這只是弱相關(guān)關(guān)系,也就是說出現(xiàn)偏冷的概率會稍微大一點。值得注意的是,我國國土廣闊地形復(fù)雜,導(dǎo)致氣候波動的因子比較多,除了受熱帶海溫影響,還受高緯度海冰、歐亞大陸熱力狀況,以及中緯度環(huán)流等因子的影響。除此之外還要考慮一個氣候背景,我們現(xiàn)在處于全球變暖的大趨勢里,容易出現(xiàn)偏暖。目前,國內(nèi)外很多數(shù)值模式預(yù)測今年冬天我們國家大部分地區(qū)溫度可能會偏高,東南沿海地區(qū)的溫度可能會稍微偏低,這個預(yù)測可能性會更高一些。
鄔銳:一般情況下,發(fā)生拉尼娜事件后的冬季,全國大部分地區(qū)氣溫較常年同期偏低,大范圍降水偏少。因此,人們習慣性地將拉尼娜與冷冬聯(lián)系在一起。上個世紀80年代中期之前,拉尼娜事件與我國冬季氣候偏冷有很好對應(yīng)關(guān)系。但在全球變暖的背景下,1986年以來,暖冬出現(xiàn)頻率在增加,在近8次拉尼娜事件中,冬季偏冷和偏暖的比例各占一半。如果從概率的角度來說,今年冬天是“冷冬”還是“暖冬”的可能就是跟扔硬幣差不多了,不過從拉尼娜的動力機制來看,出現(xiàn)“冷冬”的可能還是要大于“暖冬”。
判斷冬季冷暖的科學標準是比較復(fù)雜的,基本因素是冬季(12月至次年2月)的平均氣溫,在空間上分為單站、區(qū)域和全國三個等級。單站方面:如果單站平均氣溫異常大于或等于標準差的0.43倍,則為暖冬;反之,如果單站平均氣溫距平小于或等于-0.43倍標準差,則為冷冬。從區(qū)域總站數(shù)來看,暖冬站數(shù)超過總站數(shù)的50%即為暖冬。冷冬是指冷冬站數(shù)超過總站數(shù)的50%。在全國有效面積方面:暖冬面積超過全國有效面積的50%,意味著暖冬;寒冷的冬天是當面積超過總站點的50%時。冬季偏冷、偏暖和冷冬、暖冬并不是一回事。偏冷、偏暖只是相較于平均狀況而言,比平均狀況偏高就可以說是偏暖,比平均氣溫偏低就是偏冷。很多人認為,都是暖冬了,就不應(yīng)該冷了。其實這是一個誤區(qū)。暖冬是一個氣候?qū)W的概念,即使在暖冬年中也會有階段性的冷。暖冬年,天氣過程的變化周期依然明顯,也會出現(xiàn)強冷空氣過程。
不過,拉尼娜事件只是影響我國冬季氣候的因素之一,冬季氣候還受到北極海冰、歐亞積雪等因素的影響,同時大氣環(huán)流系統(tǒng)內(nèi)部自然變率也起到重要的作用。國家氣候中心近期也會開展冬季氣候大會商,及時提供最新預(yù)測意見和服務(wù)信息。
5.歷史上出現(xiàn)過“三重”拉尼娜現(xiàn)象嗎?本次“三重”拉尼娜現(xiàn)象有何特殊之處?
魏科:自1951年有系統(tǒng)的觀測以來,歷史上只出現(xiàn)過兩次“三重”拉尼娜現(xiàn)象,一次是1973年夏天到1976年的春天,整整持續(xù)了三年;另一次是1998年的秋季到2001年的春季,大概持續(xù)了30個月。
前兩次“三重”拉尼娜之前都出現(xiàn)過非常強的厄爾尼諾現(xiàn)象,而本次“三重”拉尼娜現(xiàn)象特殊之處在于此前沒有強厄爾尼諾現(xiàn)象,也就是2018-2019年的厄爾尼諾現(xiàn)象是中等強度。
圖源:科學有溫度魏科《罕見“三重”拉尼娜將發(fā)生?中國氣候恐將難逃魔爪,需做哪些預(yù)防》
6.今夏我國南方很多地方出現(xiàn)了強降雨,跟“三重”拉尼娜之間有關(guān)系嗎?
魏科:有關(guān),但是弱關(guān)系。
要討論降雨的異常,拉尼娜是一個逃不掉的一個影響因子。在竺可楨時代我們就已經(jīng)開始討論我國降雨的雨帶分布、特點等問題。但即使到了現(xiàn)在,還有很多規(guī)律我們沒有認識清楚,因為影響我國氣候的其他影響因子太多了。我們處于中緯度地區(qū),不僅受熱帶海洋的影響,還受高緯度大氣環(huán)流的影響,包括高緯度的一些氣候異常:北極海冰的狀況、整個亞歐大陸的熱力狀況,甚至整個北太平洋、印度洋都能夠影響到我們東亞地區(qū)。所以沒有哪個氣象學家能100%確定地說今年預(yù)測一定是什么樣的。
對于我們國家而言,降水和拉尼娜以及厄爾尼諾之間有一定的關(guān)系,但是都是弱關(guān)系。這時就得看哪個影響因子比較強,相互之間的平衡有沒有抵消等。
我個人的看法是,在幾個弱相關(guān)性里面,如果出現(xiàn)拉尼娜的時候,我國從南往北走帶來降雨的夏季風爆發(fā)的時間會稍微早一點,這是拉尼娜和我國降雨之間的關(guān)系。
廣東今夏強降雨頻繁(圖源:央廣網(wǎng))
7.今年臺風偏少與拉尼娜有關(guān)嗎?
鄔銳:今年臺風偏少與拉尼娜有關(guān)。一方面今年夏天赤道中東太平洋拉尼娜持續(xù)發(fā)展,臺風生成源地(南海北部至菲律賓東側(cè)海域)長時間維持異常反氣旋,臺風活動受到抑制;另一方面西太平洋副熱帶高壓表現(xiàn)出持續(xù)的強度偏強和面積偏大、7月份以來西伸脊點偏西的特征,這也不利于臺風生成;此外,從南海夏季風的強度來看,2022年南海夏季風于5月12日爆發(fā),6月中旬以來,除了6月第6候和7月第1候的季風指數(shù)偏強外,其他時段都偏弱。南海夏季風云團往往是臺風生成發(fā)展的重要推手。
8.拉尼娜現(xiàn)象和厄爾尼諾現(xiàn)象的出現(xiàn)對全球氣候有何影響?對我國氣候有何影響?
魏科:拉尼娜和厄爾尼諾是攪動全球氣候波動的重要影響因子,影響范圍幾乎是全球性的。它們引起的海溫異??缯麄€太平洋及印度洋等地,東西跨度接近2萬千米。所以厄爾尼諾和拉尼娜一旦出現(xiàn),會攪動全球氣候出現(xiàn)異常,尤其是在熱帶地區(qū)。通常在拉尼娜出現(xiàn)的時候,中東太平洋大范圍海溫偏低、西太平洋海溫偏高、印度洋的海溫稍微偏低,這會使得全球溫度偏低。相對來說,拉尼娜對北美和南美的影響比對我國影響更直接,一般會導(dǎo)致北美地區(qū)東南部的干旱,南美巴西亞馬孫流和東南亞地區(qū)出現(xiàn)洪澇,以及北美西北部地區(qū)溫度偏低。
美國加州山火(圖源:環(huán)球網(wǎng))
厄爾尼諾和拉尼娜也是導(dǎo)致我國氣候異常的幕后黑手。不過我國氣候異常的原因更為復(fù)雜,因為我國地處中緯度,不僅受熱帶海洋的影響,還受中緯度和高緯度大氣環(huán)流的影響,尤其我國是典型的季風區(qū),降水集中出現(xiàn)在夏季,夏季雨帶還存在從南至北的“三次停滯、兩次北跳”,這就使得海洋的影響容易和其他因子的影響混合在一起,統(tǒng)計規(guī)律也并不顯著。
但是有一點可以肯定,即出現(xiàn)拉尼娜和厄爾尼諾時,我國氣候異常會更強。
圖源:科學有溫度魏科《罕見“三重”拉尼娜將發(fā)生?中國氣候恐將難逃魔爪,需做哪些預(yù)防》
9.持續(xù)觀察預(yù)測拉尼娜、厄爾尼諾現(xiàn)象,對普通人來說意義何在?
魏科:ENSO是攪動全球氣候波動的主要大Boss之一,常造成全球各區(qū)域糧食危機,加劇地區(qū)沖突和人道主義危機。2020年冬季拉尼娜導(dǎo)致我國東部地區(qū)干旱發(fā)展,加劇水資源緊張,臺灣日月潭幾乎干涸,多個地區(qū)限水導(dǎo)致飲用水緊張。今年我國長江流域干旱嚴重,鄱陽湖和洞庭湖等地出站汛期反枯,長江、錢塘江等出現(xiàn)咸潮入侵,都是水資源不足造成的,拉尼娜持續(xù)會進一步加劇冬春的干旱狀況,我國東部地區(qū)的干旱可能還會發(fā)展,需要提前做好應(yīng)急準備。
此外,氣候數(shù)據(jù)的應(yīng)用非常廣泛,以股票公司、期貨公司為例,它們可以根據(jù)氣候數(shù)據(jù)估算未來氣候?qū)τ谙嚓P(guān)下游產(chǎn)業(yè)的影響——例如氣候?qū)r(nóng)業(yè)領(lǐng)域大豆、玉米產(chǎn)量的影響,通過估算價格可能會產(chǎn)生的波動而決定投資情況。
專家信息:
(本文由魏科、鄔銳授權(quán)“一起來嘮科”賬號發(fā)布)