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尽管今年夏天很热,不过先别急着怪厄尔尼诺

发布时间:2025-04-28 点此:41次

8月8日,咱们迎来了立秋节气,秋天代表着凉快,可是不少人并没有感遭到这种凉意。8月20日,咱们告别了三伏天,可是从气温表来看,即便出伏高温依然不减。在互联网上,当人们问及为什么本年夏天这么热的时分,大都答复都会指向“厄尔尼诺”。这样的观念在现实生活中也有所表现,7月,笔者在参与一个学术会议时,主持人说道:因为厄尔尼诺的影响,这座城市正在显现它的热心。那时国际气候组织(WMO)刚刚宣告厄尔尼诺构成,要这样把高温见怪于厄尔尼诺,好像有点急于求成了。那么到现在一个多月过去了,咱们能将高温的产生见怪于厄尔尼诺了吗?
一、 何为厄尔尼诺?
太平洋东岸、南美西岸,这儿有着全国际最为弱小的寒潮之一的秘鲁寒潮。来自南纬50°的西风漂流,遭到南美大陆的影响,一路向北流到赤道邻近。来自高纬度的海水降低了沿岸的温度,使得赤道邻近的阿拉帕戈斯(科隆)群岛仍有企鹅生计。
图1 秘鲁寒潮(Parrish et al.,1983)
至秘鲁邻近,东南信风又让洋流向西流去,受此影响,基层的水得以上升,构成上升流。上升流将深水区许多的海水营养盐带到表层,支撑许多浮游生物生计,为鱼类供给了丰厚的饵料,也让秘鲁海域成为国际闻名的渔场。某些年份,当地渔民发现渔场的水温反常升高,渔获也因而削减,本来干旱的沙漠区域也开端降下暴雨。因为这种现象产生在圣诞节前后,人们将其称之为厄尔尼诺(El Niño),即“圣婴”。假如水温反常下降,那么这种现象则称之为拉尼娜(La Nina)。即“圣女”。
图2 1997年与2015年的厄尔尼诺
厄尔尼诺现象为什么会产生?这仍是要谈到秘鲁寒潮。秘鲁寒潮能够运转的重要条件便是东南信风。在正常年份,东南信风将温暖的海水吹向太平洋的西岸,也让高纬度的海水能流到赤道,构成一个正循环。可是假如东南信风削弱,那么暖水难以输出,冷水也难以输入,厄尔尼诺现象就产生了。拉尼娜天然便是东南信风增强的成果。
图3 厄尔尼诺与拉尼娜(江苏海洋学会)
单纯归因于东南信风并非是科学家想要的答案,究竟咱们不能等着东南信风加强或许削弱。20世纪20年代,英国气候学家吉尔伯特·沃克(Sir Gilbert Walker)热带太平洋区域存在一种大气跷跷板模型,他将这种现象命名为南边涛动(SO——Southern Oscillation)。到了1969年,雅各布·比耶克内斯(Jacob Bjerknes)又发现了一个热带太平洋笔直环流,这一环流与南边涛动密切相关,比耶克内斯将其称之为“沃克环流”。比耶克内斯发现,当南边涛动指数为负数时分(即赤道东太平洋海平面气压减去印度尼西亚海平面气压为负数),对应厄尔尼诺事情,反之对应拉尼娜事情。明显,热带大气和海洋是一个相互影响的体系,比耶克内斯现实上提出了厄尔尼诺现象期间海洋-大气相互效果的第一个模型。鉴于南边涛动与厄尔尼诺的密切联络,气候学家将二者合称为ENSO(El Niño–Southern Oscillation)。
图4 正常状况下的沃克环流(江苏海洋学会)
引入海-气相互效果模型后,ENSO产生的原理提醒的愈加杂乱了:海面温度的改动会改动降雨和地表风,从而改动洋流和海面温度,这些相互效果产生了一个正反应循环,其间每个改动都倾向于促进进一步的改动。那么,是什么引起海温的改动呢?有的说法认为是海-气平衡的损坏。那又是什么引起海-气平衡的损坏呢?全球各地的大气与海洋改动好像都会影响到这种平衡……好吧,气候学现在在某种意义上依然是一种“形而上学”。
图5 一个简易的海-气相互效果示意图。海洋和大气间的相互效果是气候体系的物理进程中最为剧烈的部分(我国气候局气候干部训练学院)
短期内提醒ENSO的原理是做不到了,那最少应该提早预告ENSO的产生。为了监测ENSO事情,科学家们将赤道太平洋分红几个不同的部分,Niño 1+2区是最早观测到厄尔尼诺现象的区域。Niño 3区曾经是监测和猜测厄尔尼诺现象的首要焦点,但后来研讨人员了解到,ENSO现象的要害区域坐落更西边,因而,Niño3.4区在界说厄尔尼诺和拉尼娜事情方面遭到喜爱。
图6 赤道太平洋海温监测区分布图(国家气候中心)
二、2023厄尔尼诺:六合不仁以万物为刍狗
2022年春天,太平洋Niño3.4区的海温显现,拉尼娜会褪去。此刻,咱们都认为这是一个一般的拉尼娜,可是在4月末,拉尼娜又再度开展。一般的拉尼娜都会在秋季开展,冬天鼎盛(圣诞节),然后在第二年夏天衰退,一般寿数大约在20个月效果。可是这次拉尼娜却反常的在春季开端开展,终究形成了严峻的全球的气候反常。2022年夏日北半球高温、巴基斯坦洪水等气候事情背面都有拉尼娜的影子。
图7 吞没巴基斯坦三分之一疆土的大洪水,是2022年最为严峻的气候灾祸之一(NASA)
到了2023年头,拉尼娜又有了衰退之势,全国苦拉尼娜久矣,咱们都期盼拉尼娜能够散失。走运的是,拉尼娜这次再也没有像上一年再度加强。3月9日,NOAA(美国国家海洋和大气管理局)宣告拉尼娜完毕,太平洋回到久别的中性状况。可是,Niño3.4区海温上升的速度超出人们的预期,照这个速度下去,海温距平很快就会逾越0.5度,到达厄尔尼诺的临界值。
图8 从2023年1月开端快速上升的Niño3.4区海温让人们看到了拉尼娜完毕的期望,但也忧虑厄尔尼诺的到来(澳大利亚气候局)
不过,科学家并没有草率地宣告厄尔尼诺到来,这是出于以下几个原因。首先是ENSO有着“春季预告妨碍”,即在北半球的春季(4-7月),ENSO本身开展的继续性较弱,怎么对这一时段ENSO的开展进行预告有着很大妨碍。其次是从判别规范来说,一般为Niño 3.4指数3个月滑动均匀温到达或逾越0.5℃、至少接连5个月即认定为厄尔尼诺事情产生。终究,从情感上来说,咱们也不期望刚刚走出拉尼娜就迎来厄尔尼诺,这真实不是一个好消息。
图9 2019年2月对Niño3.4区的调集猜测(绿色),黑色为实测,紫色虚线是调集均匀值,能够说是天女散花(El Niño Southern Oscillation in a Changing Climate)
可是,气候的运转是唯物的,如上一年的拉尼娜没有适应人类的毅力衰退相同,厄尔尼诺也没有跟着人类的毅力不再开展。在3月-7月间,一开端一些弱小的下降还让人们认为是春季预告妨碍再次发力,可是跟着海温继续升高,这种期望便再度失败。从5月份开端,Niño3.4区指数继续逾越0.5℃,乃至一度到达1℃,明显,厄尔尼诺的气势现已挡不住了。
图10 继续高企的Niño3.4区指数(tropical tidbits),现已间隔中等厄尔尼诺的1.3℃不远了
2023年5月初,国际气候组织表明:在2023年5月至7月期间,从ENSO中性转变为厄尔尼诺现象的或许性为60%,6月到8月将增加到约70%,7月至9月将增加到80%。可是到了7月4日,尽管还未满意接连5个月Niño 3.4指数逾越0.5℃的规范,但国际气候组织仍是宣告:热带太平洋七年来初次构成厄尔尼诺条件,这或许导致全球气温飙升、损坏性气候和气候形式的呈现。
厄尔尼诺,仍是来了!
图11 依据WMO的猜测,2023年下半年厄尔尼诺现象的或许性为90%,只要10%的或许性削弱为ENSO中性状况(WMO)
三、2023高温:如坐深甑遭蒸炊
早在3月份厄尔尼诺初见端倪之前,北半球的高温就拉开了前奏。2月17日,印度古杰拉特邦的普杰到达40℃,成为亚洲最早的40℃记载,而1月印度还在阅历极点的酷寒。在西伯利亚,气温在短期内猛升30℃,一度引起人们的忧虑。3~4月的高温的主战场坐落南亚、中南半岛以及海南岛西北部和我国云南干热河谷区域。3月22日,海南澄迈气温到达40℃,成为全国首个40℃站点。在我国大部,3~4月的气候在冷热替换之间进行。暖气团一再进攻,在多地发明高温记载,桃花雪、梨花雪、沙尘暴等建议反击、在大回暖与倒春寒中,咱们度过了一个置疑人生的春季。
图12 澄迈40℃(我国气候台)
真实的高温是从5月开端的。5月6日立夏当天,从云南广西到海南呈现了会集连片的高温。广西百色温度逾越42摄氏度,海南单个主动站逾越44摄氏度。5月15日开端,干热气团开端侵入北方,制作了从新疆到山东的大范围炽热气候,山东多地呈现了37℃以上的高温。从这时起,华北高温开端进入咱们的视界,其程度与范围上都远超南边,呈现了南北高温倒挂的现象。华北这种会集连片的高温终究到7月上中旬才逐步完毕。
图13 2023年7月8日全国高温落区预告,北方高温严峻程度逾越南边(中央气候台)
在我国高温暴虐之时,全球高温也开端进入“暴烈”形式。依据缅因州大学气候再剖析体系显现,从2023年5月10日开端,2023年的温度就逾越了2022年的同期温度;到了6月初,2023年的均匀气温现已创前史新高;7月3日,地球表面以上2米的全球均匀气温到达17.01℃,成为有记载以来最热的一天,这一记载一向继续到了7月6日,终究创下了17.23℃和超出均匀温+1.02℃的记载。一向到今日,2023年的温度仍旧超出历年同期,不断发明着同日最高温记载。
图14 橙色线为2022年温度,黑色线为2023年温度(缅因州大学气候再剖析体系)
7月7日起,全球温度开端“回落”,可是在高温主力的北半球,这种趋势并没有削弱,7月25日,北半球以22.62℃超出均匀温度1.23℃的记载完成了近一个月的继续升温。在我国,7月10日当天有上百万平方公里的区域最高温度到达37度及以上,考虑到城市热岛效应的加成,这一区域还会扩展许多。在欧洲,从6月份开端,受北非热浪影响,西班牙和法国温度比从前高出10℃以上。
图15 北半球均匀温度(缅因州大学气候再剖析体系)
在南半球,处于冬天的阿根廷布宜诺斯艾利斯的温度破开30℃,创8月初最高温度记载,比从前同期的正常水平高出了10℃到15℃。真是举世同此凉热!
图16 布宜诺斯艾利斯均匀温度(Weather Atlas)
四、厄尔尼诺:知我罪我 其惟春秋
6月,当北方在阅历会集连片的高温时,关于厄尔尼诺的评论愈演愈烈。到了7月,北方高温还没散失之时,厄尔尼诺终究被宣告构成,再加上厄尔尼诺又是“暖事情”,让人们很难不将这两种现象联络起来。
现实上,不论是本年华北的高温仍是上一年华北的高温都很难与厄尔尼诺树立直接联络,其更多的要归因于西风带。西风带是一般是阻隔炽热和冰冷的一道屏障,可是当西风带歪曲成南北方向构成暖脊的时分,亚热带的炽热便能够沿着经线一路向北,乃至伸入极地。2022年6月到7月的华北高温便是西风带暖脊的成果,受暖高压脊影响,气流下沉,气候晴朗,进一步加热了温度,构成高温。
图17 500hpa风场很简单发现曲折西风急流(earth.nullschool.net)
当然,在非直接联络上,厄尔尼诺与北方高温有必定联络,在前几回厄尔尼诺的开展期,我国北方都更简单产生干热气候,南涝北旱格式更简单产生。形成西风带反常扰动的原因有或许便是开展期的厄尔尼诺形成的。可是气候体系是一个极度杂乱且混沌的进程,这种直接机理要花很长的事情才干研讨清楚。从这个层次上来说,华北高温文厄尔尼诺开展有点联络。
进一步地说。尽管厄尔尼诺是暖事情,可是我国近年来最热的3个夏天,也便是2013年、2021年和2022年的夏天,没有一个是与厄尔尼诺相关,反而赤道中东太平洋水温还偏低,而厄尔尼诺开展期的2014年与2018年,南边的夏日气温又偏低。实际上,本年的状况也是如此,南边区域如2022年那般大范围、长时段的高温并没有呈现,重庆市区直到8月17日才有本年第一个40℃预告,而在上一年同期,重庆公民现已在与山火进行斗争了。
图18 这道防火长城,是对公民力气最好的诠释(拍摄周瑄)
纵然我国本年的高温没有上一年极点,但厄尔尼诺是暖事情的现实并没有改动,在机理上它会叠加全球变暖引起全球温度进一步升高。本年全球温度远高于上一年便与厄尔尼诺与必定联络。可是全球均温并不等于我国均温,厄尔尼诺对我国的影响与对国际的影响也不相同,我国大部处于亚热带和温带,坐落赤道太平洋的厄尔尼诺对我国形成影响是一个非常杂乱的进程。此外,在海-气相互效果下,大气的变化往往滞后于海洋,因而,在厄尔尼诺开展期,其影响依然没有彻底展示出来。从前史上来看,厄尔尼诺带来的极点气候往往产生在厄尔尼诺后,比方1998年我国南边流域的特大洪水。因而,真实的应战或许会在本年冬天以及下一年。
图19 理论上厄尔尼诺对我国的影响,实际上每次都有自己的特色,部分乃至会截然不同(江苏海洋学会)
五、元凶巨恶到底是谁?
本年是厄尔尼诺,上一年是拉尼娜,可是本年我国夏日并没有上一年热。这是许多人都利诱的一点。除了区域气候与全球气候的不同之外,最重要的是,在气候改动的布景下,即便是拉尼娜,其温度也要逾越曾经的厄尔尼诺了。在这种状况下,ENSO的冷暖只能是相对的,在绝对上都是暖事情。借用我国气候爱好者中某位成员的话来讲,“现在的厄尔尼诺和拉尼娜跟高温没啥联络了,高温是永久的”。
图20 跟着时刻的推移,即便是拉尼娜(蓝色)也比之前的厄尔尼诺(赤色)热了https://www.ncei.noaa.gov/access/monitoring/monthly-report/global/202213
所以,形成高温真实的暗地黑手,咱们一向都知道答案~
称谢:我国科学技术大学大气科学博士生柳树
参考文献
[1] 厄尔尼诺/拉尼娜事情判别办法,GB/T 33666-2017
[2] Sarachik E S, Cane M A. The El Nino-southern oscillation phenomenon[M]. Cambridge University Press, 2010.
[3] McPhaden M J, Zebiak S E, Glantz M H. ENSO as an integrating concept in earth science[J]. science, 2006, 314(5806): 1740-1745.
[4] L'Heureux M L, Levine A F Z, Newman M, et al. ENSO prediction[J]. El Niño Southern Oscillation in a changing climate, 2020: 227-246.
[5]https://public.wmo.int/en/our-mandate/climate/el-ni%C3%B1ola-ni%C3%B1a-update
[6]https://www.ncei.noaa.gov/access/monitoring/monthlyreport/global/202213
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来历:墨子沙龙
修改:Childe
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