专家争议南旱北涝：太平洋海温变化与中国旱涝的关系
             杨学祥

   中国旱涝与太平洋海水冷暖的对应是首次被发现。南旱北涝对应PDO冷位相，显示赤道中太平洋变冷，而此时亚洲东北部冬季的太平洋海温变暖。由于温差大、距离短，悬殊的温度梯度使北极冷空气迅速南下，形成东北亚地区的严寒和暴雪。

近期研究表明，拉马德雷暖位相时期的赤道中太平洋变暖有利于中国的“南涝北旱”，此时亚洲东北部的太平洋海温变冷；拉马德雷冷位相时期的赤道中太平洋变冷有利于中国的“南旱北涝”，此时亚洲东北部的太平洋海温变暖（见图1）。众所周知，由于赤道盛行贸易风（赤道东风），将赤道太平洋东部表层暖水吹向西部，所以，赤道西太平洋的暖水对应印尼和澳大利亚的充沛降水，赤道东太平洋的冷水对应厄瓜多尔和秘鲁的低温干旱。可是，中国旱涝与太平洋海水冷暖的对应关系还是首次发现，因为至今气象学家还没有接受拉马德雷现象及其导致的相关气候变化。

近十年研究发现，厄尔尼诺（El Nino）和拉尼娜（La Nina）的发生与更大时间尺度的“太平洋十年涛动”（Pacific Decadal Oscillation，缩写为PDO）密切相关。

“拉马德雷”（Lamadre ）是一种高空气压流，在气象学和海洋学上被称为“太平洋十年涛动”（PDO），其“暖位相”和“冷位相”两种形式分别交替在太平洋上空出现，每种现象持续近二十年至三十年。近一个世纪以来，Lamadre 已经出现了两个完整的周期。第一周期的“冷位相”发生在1890年—1924年，而“暖位相”发生在1925年—1945年；第二周期的“冷位相”发生在1946年—1976年，而“暖位相”发生在1977年—1999年^[22]。2000年进入第三周期的“冷位相”。Lamadre是西班牙语“母亲”的意思，即她是El Nino和La Nina的母亲。其形成原因尚待研究。

西北太平洋十年际气候变化受PDO（亦称拉马德雷现象）支配。PDO的特点在于海水表面温度，海平面气压及风场的变化。PDO可分为暖位相（暖相）和冷位相（凉相）。PDO位于暖位相时，赤道附近及北美洲沿岸的海水表面温度异常温暖，北太平洋中部的海水表面温度则异常清凉。PDO的冷位相与暖位相的海水表面温度相反。每个PDO的位相一般持续20-30年。在PDO暖位相和冷位相时，冬天海平面温度（颜色代表），海平面气压（等线代表）以及海表风力（箭头代表）异常的典型分布，见图1。

拉马德雷冷暖位相图示

    图1 太平洋十年涛动的暖位相（暖相）和冷位相（凉相）温度、气压和风力分布

香港天文台。气候变化。香港天文台制作的《气候变化》教材。http://203.129.68.8/climate_change/resources_c.htm

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专家争议南旱北涝是否会成为未来趋势
 
作者：赵广立 来源：中国科学报 发布时间：2013-9-3 9:08:19
 
趋势说 未来10年中国降水带北移 不确定说 气候变化无法准确评估
 
■本报见习记者 赵广立
 
八月伏秋，是我国多数江河的大汛期。然而，在今年8月的大部分时间里，华中华东地区汛期的关键词却是“干旱”。同时，雨水则似乎钟情北方，给北方造成不小的洪涝灾害。
 
虽然，目前我国大部分地区的干旱灾情已得到缓解，但这种天气还是给民众带来了很大困惑——“南旱北涝是怎么回事儿，会不会常态化啊？”
 
“民众提出这些问题，表达了对气候预报的迫切期待。”中国科学院大气物理研究所研究员王庚辰对《中国科学报》记者表示。
 
但是，气候预报难度很大，对于南旱北涝是否会成为未来的趋势，专家们显然存在很大争议。
 
在北京市气象局高级工程师张明英看来，雨带的变化是长期的过程，不能仅根据一次反常的天气过程就断言雨带或热中心的转移。
 
他在接受《中国科学报》记者采访时表示，今年盘踞在中东部地区的副热带高压势力强大、控制时间长，致使华东华中持续高温干旱；而在副热带高压边缘伴随着暖湿气流的输送，暖气流向北输运过程中，遇到北方活跃的冷空气，引发强降水，造成了暂时的南旱北涝局面。
 
但也有不少研究人员认为，南旱北涝将成趋势。
 
国家气候中心研究员赵振国早在2003年就曾预测：未来5～10年间，受海温、副热带高压、厄尔尼诺和拉尼娜现象等影响，我国气候将发生周期性转折，主要表现为冬季温度逐渐下降和降水带北移；而北京大学物理学院大气科学系教授钱维宏也曾预测，到2015年左右中国可能转变为南旱北涝。
 
吉林大学地球探测科学与技术学院教授杨学祥在接受《中国科学报》记者采访时表示，目前我国南旱北涝的内在成因在于，中国现处于太平洋十年涛动（PDO）的冷位相，已进入30年冷周期，进而形成了南旱北涝的降水形态，2009年西南特大干旱和2012年北方异常暴雨即是变化前兆。
 
他解释说，中国旱涝与太平洋海水冷暖的对应是首次被发现。南旱北涝对应PDO冷位相，显示赤道中太平洋变冷，而此时亚洲东北部冬季的太平洋海温变暖。由于温差大、距离短，悬殊的温度梯度使北极冷空气迅速南下，形成东北亚地区的严寒和暴雪。
 
杨学祥告诉记者，近一个世纪以来，PDO暖位相和冷位相在太平洋上空已交替出现了两个完整的周期，每个位相一般持续20～30年。
 
中国气象科学院研究员祝从文在接受《中国科学报》记者采访时说，尽管国家气候中心发布“未来降水可能呈现南旱北涝趋势”，但这种年代际的趋势预测，不能解决气候预报的问题。
 
气象学资料显示，历史上降水分布南涝北旱的时期，曾出现过南旱北涝的年份；同样南旱北涝的年代中，也存在南涝北旱的年份。
 
“气候预报的难点在于，目前我们仍无法针对特定年份对全年气候作准确评估。就算未来南旱北涝，也不是单纯的‘南方准备抗旱、北方注意防汛’那么简单。”祝从文说，对局地气候情况的预报，还要考虑许多不确定性干扰因素的影响。
 
不过，尽管难度很大，气候预报不能偏废。王庚辰指出，我国农业生产对长期气候预报的需求十分迫切。“借助雷达、卫星系统，我们已经具备了预测短期天气变化的能力，而对于气候预报的研究需要进一步加强。”
 
目前，中国科学院大气物理研究所、中国气象局、国家气候中心等单位的相关专家，每年都会就该年可能的降水、温度分布等情况进行尽可能切实的分析预报，提供给相关部门“一份气象学意见”，以期为工农业生产提供指导。
 
谈及气候预报的攻坚，杨学祥认为，多学科综合研究最有预见力，认真研究气候发生规律，有助于更好地应对复杂严峻的气候形势。 （原标题《是否南旱北涝 有待科学破题》）
 
《中国科学报》 (2013-09-03 第4版 综合)
 
http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2013/9/282035.shtm
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参考文献

 杨冬红，杨学祥。全球气候变化的成因初探。地球物理学进展。2013,28（4）：1666-1677.