警惕最强厄尔尼诺陷阱：1997年和2015年厄尔尼诺比较

                            杨学祥，杨冬红

美国科学家预测，今年的厄尔尼诺现象可能成为过去65年来最强的一次，很可能至明年3月结束。但发展趋势较为独特，最开始时比较弱，结束时达到最强。

最近关于2015年前厄尔尼诺的喧嚣一浪高过一浪，创造新纪录的预测此起彼伏，1997-1998年最强厄尔尼诺会重蹈覆辙吗？

2015-10-08科学探索网警告：厄尔尼诺现象是由太平洋海水变暖引起的，可导致世界某些地区干旱，而其他地区则洪水泛滥。乐施会说，海水变暖可能会使发生最严重厄尔尼诺现象的频率加倍。今年，这一现象预计将在10月至明年1月达到顶峰，并可能在强度方面创新纪录。上一次的“超级厄尔尼诺现象”是在1997年至1998年。那次不仅中国长江流域洪水滔天，太平洋上还出现过十个顶级威力的台风，造成千万人流离失所。

http://www.cnbeta.com/articles/436627.htm

2014年3-5月，世界气象组织和各国著名气象机构纷纷预测2014年7月将发生最强厄尔尼诺，使2014年成为最热年。

我在2014年5月4日指出，最强厄尔尼诺不会重演。2014-2016年月亮赤纬角极小值才是2014年最热年出现的原因。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-791339.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-789865.html

按照日食-厄尔尼诺系数理论，连续多次日食发生在两极，易发生厄尔尼诺事件。1999年林振山等人给出2014-2015年日食-厄尔尼诺系数累计值为12，有利于2015年厄尔尼诺事件发生。依据同一原理，赵得秀认为，2014-2015年将发生强厄尔尼诺事件。这一数据与1997-1998年发生最强厄尔尼诺的条件相同。

除此之外，1995-1997年和2014-2016都是月亮赤纬角最小值时期。这两个重要的相同点使它们有许多相似之处。

但是，1997-1998年与2014-2015年比较有一个重要的不同点：前者处于1977-1999年拉马德雷暖位相时期，厄尔尼诺得到增强；后者处于2000-2030年拉马德雷冷位相时期，厄尔尼诺受到抑制。因此，2014-2015年发生的厄尔尼诺要比1997-1998年厄尔尼诺弱很多，最大的可能是发生在2015-2016年。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-791339.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-766497.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-792743.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-818548.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-826059.html

目前2015年厄尔尼诺进入关键时刻，9月30日厄尔尼诺3,4 区的厄尔尼诺指数为2.28，而1997年9月30日的厄尔尼诺指数为2.29，相差仅为0.01。2015年厄尔尼诺的强度能超过1997年吗？比较1997年和2015年厄尔尼诺发生的自然条件，可以得到准确的答案。

一、相似性

按照日食-厄尔尼诺系数理论，连续多次日食发生在两极，易发生厄尔尼诺事件。1999年林振山等人给出1996-1997年和2014-2015年日食-厄尔尼诺系数累计值为12，有利于1997年和2015年厄尔尼诺事件发生。事实上，1997-1998年和2015-2016年都发生了最强厄尔尼诺。

1.      日食

表1  日食- 厄尔尼诺系数及其预测（据林振山等^[12]，1999）

日食时间   中午见食纬度   日食中心区     r_i      R₁      R₂     预测（实况）

1995-04-29    -6            北赤道      -1

1995-10-24    10            南赤道      -1     -2     0

1996-04-17    p             南极区      3

1996-10-12    p             北极区      3      6      4

1997-03-09    p             北极区      3

1997-09-01    p             南极区      3      6      12 （极强厄尔尼诺）

2013-05-10     2             赤道       -1  

2013-11-03     4            赤道       -1       -2       0

2014-04-29     p            极区       3

2014-10-23     p             极区       3         6      4

2015-03-20     p            极区       3

2015-09-13     p            极区       3         6      12  厄尔尼诺

2016-03-09    12            低纬      -1

2.      潮汐组合

表2 1997天文条件对照表

   近地点                                 潮汐强度  厄尔尼诺年

 年  月  日     朔     望    日食   月食    弱R  强Q    用E表示

1997  1 10      9    23                       Q 强季节性增暖

1997  2 8      7    22                       Q      

1997  3 8      9    24   03-09    03-24   QQQ  火星冲日

1997  4 6      7    23                      Q  ElNino 发生

1997  5 3      7    22                               E

1997  5 29      7    22                       R      E

1997  6 24      5    21                      R       E

1997  7 22     5    20                       Q       E

1997  8 19      3    18 木星冲日且为黄纬极值年Q       E

1997  9 16      2    17   09-01     09-17  QQQ      E

1997 1015      2    16                       Q  E土星冲日

1997 1112     30    14                       Q       E

1997 1210     30   14                       R  弱季节性增暖

强潮汐的标准是，月亮近地潮和日月大潮两者同时出现。若两者与日月食同时出现则为较强潮汐，三者或前两者同时在春分点、秋分点和近日点附近（前后不超过15天）出现为最强或较强潮汐。三者的时间最大差不超过2天。

表3 2015年天文条件对照表

   近地点                                 潮汐强度  厄尔尼诺年

 年  月  日     朔     望    日食   月食    弱R  强Q    用E表示

2015 01 22          20     5                      Q 强季节性增暖

201502 19          19     4                      Q

201503 20          20     6   03-20           QQQ 厄尔尼诺发生

201504 17          19     4           04-04     Q      E

201505 15          18     4                      R       E

201506 10          16    3                      R      E

201507 06          16    2                      Q      E

201508 02          14   7-31                    Q      E

201508 30                30

201509 28          13    28   -09-13   09-28   QQQ      E

201510 26          13    27                      Q       E

201511 24          12    26                      Q       E

201512 21          11    25                      R       E

1997年和2015年潮汐组合变化非常相似（见表2-3）：1-4月，7-11月为强潮汐时期，5-6月，12月为弱潮汐时期。

3.      月亮赤纬角

1995-1997年和2014-2016年都是月亮赤纬角最小值时期，变化周期为18.6年。

我们早在2008年就指出，1998年是最热的年份，1997-1998年20世纪最强的厄尔尼诺事件和1995-1997年月亮赤纬角最小值产生的弱潮汐南北震荡是主要原因。

自1998年以后，全球气温呈波动下降趋势，2005-2007年月亮赤纬角最大值产生的强潮汐南北震荡、1998年6月至2000年8月的强拉尼娜事件（1999年全球强震频发）和2004-2012年印尼苏门答腊4次8.5级以上地震是主要原因。

下一次月亮赤纬角最小值2014-2016年产生的弱潮汐南北震荡有利于气温相对升高和中国北方的干旱；而2009-2018年特大地震集中爆发却可能使气温下降。

http://news.hexun.com/2010-03-25/123112612.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-854442.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-789865.html

当月亮在南（北）纬28.6度（月亮赤纬角最大值）时，高潮区在12小时后从南（北）纬28.6度向北（南）纬28.6度震荡一次，大气和海洋的南北震荡将产生巨大的能量交换并搅动深海冷水上翻到海洋表面降低气温。这是以18.6年为周期的潮汐南北震荡作用比其他周期的潮汐东西震荡作用更显著的原因。太阳在南北回归线时也会产生潮汐南北震荡运动。

4.      厄尔尼诺3,4 区厄尔尼诺指数变化的相似性

在1997年9月30日厄尔尼诺3,4 区的厄尔尼诺指数为2.29，2015年9月30日厄尔尼诺指数为2.28，相差仅为0.01.

图1 1997-1998年和2015-2016年厄尔尼诺3,4 区厄尔尼诺指数比较

表4 1997年和2015年厄尔尼诺3,4 区厄尔尼诺指数变化的相似性

时间    厄尔尼诺3,4 区厄尔尼诺指数（月平均）

1997-04-30  0.34

1997-05-31  0.84

1997-06-30  1.45

1997-07-31  1.85

1997-08-31  2.14

1997-09-30  2.29

1997-10-31  2.64

1997-11-30  2.8

1997-12-31  2.78

1998-01-31  2.59

1998-02-28  2.17

1998-03-31  1.53

1998-05-31  0.71

1998-07-31  -1.14

1998-08-31  -1.22

2014-10-31  0.49

2014-11-30  0.85

2014-12-31  0.78

2015-01-30  0.53

2015-02-28  0.56

2015-03-31  0.51

2015-04-30  0.78

2015-05-31 1.03

2015-06-30  1.32

2015-07-31  1.6

2015-08-31  2.06

2015-09-30  2.28

二、差异

1997年初与1977-1999年拉马德雷暖位相时期，2015年初与2000-2030年拉马德雷冷位相时期。拉马德雷暖位相增强厄尔尼诺，抑制拉尼娜；拉马德雷冷位相增强拉尼娜，抑制厄尔尼诺。这是两者的最大差别。

在拉马德雷冷位相时期，南极半岛海冰面积达到最大值，阻塞徳雷克海峡表面海水通道，增强秘鲁寒流，导致赤道东太平洋海水异常变冷，抑制厄尔尼诺的发生，增强拉尼娜强度。

2014年9月南极海冰面积达到1979年以来最大值，阻碍了2014年最强厄尔尼诺的发生。2015年9月以来南极半岛海冰异常增加，导致最强厄尔尼诺发展受阻。

我们在2015年5月19日指出，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，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。

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。“我们都在密切关注南极半岛海冰的面积变化。”他说。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-891160.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-891293.html

南极大陆周围白色为海冰

南极大陆周围黄色为海冰

图2 1997年9月26日和2015年9月28日南极半岛海冰对比

图2 2015年10月12日和1997年10月14日南极报道海冰面积对比

三、结论

目前2015年厄尔尼诺的强度并没有超过1997年，超过的可能性很小。

随时关注南极半岛的海冰变化，它是阻碍2015年厄尔尼诺增强的主要动力。

警惕最强厄尔尼诺陷阱！

参考文献

1. 杨冬红, 杨学祥. 全球变暖减速与郭增建的“海震调温假说”. 地球物理学进展, 2008, 23(6): 1813~1818

2. 杨冬红，杨学祥。澳大利亚夏季大雪与南极海冰三个气候开关。地球物理学进展。2007，22（5）：1680-1685。

3. 杨冬红，杨德彬，杨学祥。地震和潮汐对气候波动变化的影响。地球物理学报。2011，54（4）：926-934.

4. 杨冬红,杨学祥. 北半球冰盖融化与北半球低温暴雪的相关性[J]. 地球物理学进展, 2014, 29(2): 610-615.