拉尼娜突变与9月12日至26日南极半岛海冰面积异常变小

               杨学祥，杨冬红

   网友的提示：

   [4606]a6226286  2016-10-2 18:55

这水温怎么急涨急跌的？波动这么大

[4605]zecrio  2016-10-2 17:06

大范围异常冷水。http://www.tropicaltidbits.com/analysis/ocean/nino34.png  3，4指数近期指数大幅度下降！！！见图

   [4604]zecrio  2016-10-2 17:04

http://www.tropicaltidbits.com/analysis/ocean/cdas-sflux_ssta_global_1.png

杨教授，10月2日太平洋表层赤道冷水明显加强，3.4区又下降到-0.765度。。。。拉快速发展，见图！

博主回复(2016-10-3 14:54)：特别关注。

拉尼娜指数在9月25日达到最高值，与南极海冰面积在26日减到最小值对应，南极海冰对拉尼娜的显著影响到此结束，2016年7月30日-11月6日为地球自转减速阶段，有利于拉尼娜持续到2016年底，这是9月25日至10月2日拉尼娜指数迅速下降的原因。

此外，厄尔尼诺-拉尼娜指数受潮汐13.6天周期的影响，有一个7天升，7天降的过程，与潮汐组合转换相对应。

潮汐组合D：9月24日为月亮赤纬角最大值北纬18.2825度，9月23日为日月小潮。两者强叠加，潮汐强度小，地球扁率变小，地球自转变快，有利于厄尔尼诺发展（弱），潮汐使赤道空气向两极流动，可激发地震火山活动和暖空气活动，有利于低层偏南风的发展，带来较多水汽，造成部分地方出现大雾天气（弱）。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-993393.html

   潮汐组合A：10月1日为月亮赤纬角最小值南纬0.00024度。10月1日为日月大潮，两者强叠加，潮汐强度大，地球扁率变大，自转变慢，有利于拉尼娜发展(强)，潮汐使两极空气向赤道流动，可激发地震火山活动和冷空气活动(强)。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1000303.html

这是9月25日至10月2日拉尼娜指数迅速下降的另一个重要原因。

2016年9月22日南极海冰面积最大值异常

2014年9月南极半岛海冰达到1979年以来最大值，阻止了2014年超级厄尔尼诺的发生，2015年超级厄尔尼诺能否发生，取决于2015年9月南极海冰最大值的异常程度，异常变小将导致强厄尔尼诺的发生。

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图1 2014年9月22日和2015年9月21日南极半岛海冰面积最大值比较

2016年9月21日南极半岛海冰面积明显少于2015年9月24日，秘鲁寒流增强的趋势受到遏制。这是目前拉尼娜发展缓慢的主要原因。2016年9月21日南极半岛海冰面积也明显少于2016年8月15日。

图2 2016年9月15日和2016年9月19日南极半岛海冰面积最大值比较

2016年9月21日南极半岛海冰面积明显减少是十分罕见的特殊事件，与2014-2016年月亮赤纬角最小值导致的2014-2016年创纪录的高温记录密切相关，值得我们特别关注。

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2016年2月25日南极半岛海冰面积最小值非常显著，使秘鲁寒流减弱，对超级厄尔尼诺延续到2016年第一季度做出了贡献。

对比2015年9月24日和2016年2月25日南极半岛海冰面积最大面积和最小面积，我们可以明显看到南极半岛海冰面积大小变化对厄尔尼诺和拉尼娜的影响。

关注2016年10月南极半岛海冰面积变化对拉尼娜的影响。

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图3 2016年9月22日南极半岛海冰面积最大值异常变小，26日持续

2016年10月南极半岛海冰面积变化对拉尼娜的影响

厄尔尼诺3.4区9月4日至10月2日拉尼娜指数有一个急剧的升降变化过程，9月4日至8日下降，8日至10日上升，10日至12日下降，12日至16日上升，16日至18日下降，18日至25日大幅度上升，25日至10月2日大幅度下降（见图4）。

图4 厄尔尼诺3.4区9月4日至10月2日拉尼娜指数变化

2014年和2015年连续两年高温新纪录导致全球变暖，2016年9月22日南极半岛海冰面积最大值异常变小是南半球气温升高的确切证据。

关注2016年9月南极半岛海冰面积最大值异常变大

我们在9月27日指出，2016年9月1日日食在赤道，耗尽了形成拉尼娜的最后动力，在图4中也有明显的表现，但2016年9月12日开始的南极半岛海冰面积最大值异常变小阻止了拉尼娜的继续增强。

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图5 2016年9月1日南极半岛海冰面积最大值，12日开始异常变小

  南极海冰的气候开关作用

在短周期的气候变化中，德雷克海峡中的海冰进退控制气候变化的一个可能模式是：南极半岛海冰增多使西风漂流在德雷克海峡受阻，导致环南极大陆水流速度变慢和南太平洋环流速度变快，部分受阻水流北上，加强秘鲁寒流，使东太平洋表面海水变冷，加强沃克环流及增强赤道太平洋热流与南极环流的热交换，增温的南极环流使南极半岛的海水减少；南极半岛的海冰减少使德雷克海峡水流通量增加，导致环南极大陆水流速度变快和南太平洋环流速度变慢，使部分本应北上的水流转而进入德雷克海峡，造成秘鲁海流变弱和东太平洋表面海水变暖，减弱沃克环流；结果使堆积在太平洋西部的暖水东流，减弱赤道太平洋热流与南极环流的热交换，降温的南极环流使南极半岛海冰增加。这就是德雷克海峡的海冰变化调控全球气候变化的机制，称之为南极环大陆海冰的气候开关效应（图6）。

当南极洲的温度变冷时，存在很多海冰的德雷克通道处于封闭状态，阻塞环南极大陆的海流，加快南太平洋环流，并从向极方向连接南极洲热输送，从而使南极洲变暖；当南极洲的温度变暖时，存很少海冰的德雷克通道处于开放状态，打通环南极大陆海流，减慢南太平洋环流，并从向极方向隔离南极洲热输送，因而使南极洲变冷。如图6所示，非洲海冰开关I，澳大利亚海冰开关II和德雷克海峡开关III控制了环南极大陆海流，并从向极方向隔离或连接向南极洲的热输送，因而增加或减少在非洲、澳大利亚和南美洲西部的海洋寒流流量。因此，南太平洋海温的增加和减少在环南极三个“海冰开关”的控制下不断交替发生，与南太平洋环流速度减慢与增加相对应。

图6. 全球气候的三个海冰启动开关示意图

南极海冰季节性变化幅度较大.海冰净冰面积在2月最小，为2.3×10⁶ km²，在9月最大，为15.4×10⁶ km²，最大值约是最小值的6.5倍。南太平洋低纬度的海温，历年在3月附近为最暖，9月附近为最冷。日长在1月份比在7月份要长，即1月的地球自转速度比7月减慢。在南、北半球±10^o的低纬度地区，自东而西的太平洋赤道洋流在2月最大流速为51 cm/s，8月最大流速大于77 cm/s。即8月赤道洋流流速要明显地大于2月。

南半球冬季冰冻线使非洲、澳大利亚和南美洲与南极洲的表面水流宽度分别缩小到原来的1/3、1/2和1/8。这种情况在平面地图上是难以觉察到的。南极半岛的海冰面积在2月最小，扩大了德雷克海峡海水通道，使南半球西风漂流速度加快，使太平洋外循环加快，内循环减慢，减弱秘鲁寒流，有利于厄尔尼诺事件的形成，对应赤道太平洋3月海水最暖，流速降低；南极半岛的海冰面积在9月最大，缩小了德雷克海峡海水通道，使南半球西风漂流速度减慢，增强秘鲁寒流，有利于拉尼娜事件的形成，对应赤道太平洋9月最冷，流速增大，使太平洋外循环减慢，内循环加快。

德雷克海峡的海冰大小控制了太平洋的内循环和外循环，控制了太平洋热能的热输出。检测德雷克海峡海冰变化可发现厄尔尼诺现象发生的前兆：南太平洋外循环加快内循环减慢有利于厄尔尼诺事件的形成；外循环减慢内循环加快有利于拉尼娜事件的形成。

厄尔尼诺事件的发生是北太平洋积累的热能向南太平洋输送的结果，潮汐南北震荡加快了南北太平洋的热能输送。德雷克海峡的海冰变化具有调控全球气候变化的机制，我们称之为南极环大陆德雷克海峡海冰的气候开关效应。

南极半岛的海冰减少使德雷克海峡水流通量增加，导致环南极大陆水流速度变快和南太平洋环流速度变慢，部分本应北上的水流转而进入德雷克海峡，使秘鲁寒流变弱（东太平洋南美沿海的海温降低），使东太平洋表面海水变暖，减弱沃克环流，使堆积在太平洋西部的暖水东流，形成厄尔尼诺事件。反之，“拉尼娜”事件出现。

南半球变暖导致的2016年9月22日南极半岛海冰面积最大值异常变小，减弱了秘鲁寒流的强度，使拉尼娜发生的可能性和发生的强度受到威胁。

最新结论

2016年全球高温新纪录将持续产生；

2016年南半球的夏季温度会异常增高；

2016年拉尼娜将受到遏制，2019年将发生强拉尼娜事件。

与2016年9月1日日食在赤道相配合，与2016年7月30日-11月6日为地球自转减速阶段，有利于拉尼娜持续到2016年底。2016年11月18日-1月23日地球自转加速阶段，不利于拉尼娜发展；配合2017年2月26日日食在中纬，不利于拉尼娜发展，本论拉尼娜结束。

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拉尼娜指数在9月25日达到最高值，与南极海冰面积在26日减到最小值对应，南极海冰对拉尼娜的显著影响到此结束，2016年7月30日-11月6日为地球自转减速阶段，有利于拉尼娜持续到2016年底，这是9月25日至10月2日拉尼娜指数迅速下降的原因。

此外，厄尔尼诺-拉尼娜指数受潮汐13.6天周期的影响，有一个7天升，7天降的过程，与潮汐组合转换相对应。

潮汐组合D：9月24日为月亮赤纬角最大值北纬18.2825度，9月23日为日月小潮。两者强叠加，潮汐强度小，地球扁率变小，地球自转变快，有利于厄尔尼诺发展（弱），潮汐使赤道空气向两极流动，可激发地震火山活动和暖空气活动，有利于低层偏南风的发展，带来较多水汽，造成部分地方出现大雾天气（弱）。

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 潮汐组合A：10月1日为月亮赤纬角最小值南纬0.00024度。10月1日为日月大潮，两者强叠加，潮汐强度大，地球扁率变大，自转变慢，有利于拉尼娜发展(强)，潮汐使两极空气向赤道流动，可激发地震火山活动和冷空气活动(强)。

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这是9月25日至10月2日拉尼娜指数迅速下降的另一个重要原因。