没有形成拉尼娜事件主要原因：冷水动力不足和信风偏弱

                               杨学祥，杨冬红

拉尼娜“没底气”雾霾“更嘚瑟”

梁爽通讯员张妍

2017-01-13 11:52:33 来源：四川新闻网我要评论(0)

　　新报讯【记者梁爽通讯员张妍】昨天，津城暖阳晴天相伴，午后市区的户外气温已升至6℃以上。刚刚过去的一九和二九，津城气温仍然偏暖于常年，说好了要来的拉尼娜和寒冬到底哪去了？

　　来自国家气候中心的最新监测显示，最近7周的尼诺指数有6个星期在-0.5℃之上，最近两周均为-0.3℃。依据国家气象局2016年4月厄尔尼诺、拉尼娜事件监测业务规定的新指标，此次冷水过程极有可能不能形成一次拉尼娜事件，所以目前大家感觉到“这个冬天不太冷”似乎正在印证这个事实。与预期的拉尼娜接棒厄尔尼诺，今夏“热哭”今冬“冷哭”的现象不同的是，国家气候中心发布，今年入冬较早，但之后冷暖起伏较大，2016年12月气温为历史同期最高，天津、上海、河北等多地经历1961年以来最暖的12月。国家气候中心的专家表示，由于“小姑娘”拉尼娜生不逢时，所以没有形成拉尼娜事件，尽管去年拉尼娜生成以后发展迅速，但是去年11月以后呈现减弱趋势，而且未来减弱的可能性比较大，主要原因还要归结于冷水动力不足和信风偏弱。

　　气象专家解释，拉尼娜的到来，通常有利于冬季风偏强，使得我国冬季偏冷，可能会导致大范围的雨雪冰冻天气。但今年拉尼娜势力较弱，原本有利于冷空气南下的它，没有发挥出“实力”。因此，到目前为止，今年冬天出现南下冷空气不多、风无力的状态，这也间接导致了雾霾天气的加重和多发。

昨天津城虽然风力不大，但是空气质量依然保持良好，预计今天更强的北风抵达津城，空气质量非常好。今天津城有西北风4至5级，最高气温3℃，阳光充足，适合人们在背风处多晒太阳。

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2016年12月冷空气活动弱的原因

我们在2016年10月18日指出：

潮汐组合A：11月29日为日月大潮，12月2日月亮赤纬角极大值南纬18.90812度，两者弱叠加，潮汐强度大，地球扁率变小，自转变快，有利于厄尔尼诺发展（强），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（强）。

潮汐组合B：12月9日为月亮赤纬角最小值南纬0. 00066度。12月7日为日月小潮。两者强叠加，潮汐强度小，地球扁率变大，自转变慢，有利于拉尼娜发展(弱)，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(弱)。

潮汐组合C：12月15日为月亮赤纬角最大值北纬18.93661度，12月14日为日月大潮，12月13日为月亮近地潮。三者强叠加，潮汐强度大，地球扁率变小，地球自转变快，有利于厄尔尼诺发展（强），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（强：2月14日为日月大潮，12月13日为月亮近地潮，两者相隔一天，为12月第三次超级月亮，强度稍弱）。

潮汐组合D：12月21日为日月小潮，12月21日为月亮赤纬角最小值南纬0. 00047度，12月25日为月亮远地潮。两者强叠加，三者弱叠加，潮汐强度小，地球扁率变大，自转变慢，有利于拉尼娜发展(弱)，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(弱)。

潮汐组合E：12月29日为月亮赤纬角最大值南纬18.95967度，12月29日为日月大潮。两者强叠加，潮汐强度大，地球扁率变小，地球自转变快，有利于厄尔尼诺发展（强），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（强）。

本月天文奇点相对较集中，相互作用增强，可激发极端事件发生。2016年9-12月地震活动进入高潮。12月雾霾活动进入高潮。本月为地球自转加速阶段，不利于拉尼娜发展，潮汐组合类型也不利于拉尼娜发展。

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2016年12月潮汐组合的特征是冷空气（北风）活动弱，暖空气（南风）活动强，不利于拉尼娜的发展。

2016年9月22日南极半岛海冰面积最大值的异常减少导致冷水动力不足

导致拉尼娜夭折的关键因素为2016年9月22日南极半岛海冰面积最大值的异常减少和2016年最热新纪录（见相关报道）。

南极半岛海冰：海冰面积最大值导致秘鲁寒流增强，有利于拉尼娜发展，海冰面积最小值导致秘鲁寒流减弱，不利于拉尼娜发展。

受2016年9月22日南极半岛海冰最大面积异常减少的影响，拉尼娜指数也异常增加，从-1跳升到0.4附近，形成最大的数据间断（见图1）。

图1  2016年7月25日至10月22日拉尼娜指数变化

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9月7-12日的拉尼娜指数谷值与9月1-3日潮汐组合对应：

9月1日日食在赤道，加强拉尼娜的发展，使其持续到12日，抵消了和推迟了7-11日潮汐组合的作用。

图2 2016年9月1日南极半岛海冰面积达到最大值

9月25日的拉尼娜指数峰值与9月23-24日潮汐组合对应：

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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本次波动受2016年9月22日南极半岛海冰最大面积异常减少的影响，拉尼娜指数也异常增加，从-1跳升到0.4附近。

图3 2016年9月22日南极半岛海冰面积没有达到最大值反而出现异常减少

11月4-8日潮汐组合会形成拉尼娜指数的新峰值，强度不大。此后，拉尼娜指数继续存在13.6天的波动变化，受以下三个条件的制约：

2016年11月的潮汐组合有利于拉尼娜的发展；

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2016年12月的潮汐组合不利于拉尼娜的发展；

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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；

2016年11月末的拉尼娜谷值大小决定本次拉尼娜可能持续的时间。

拉尼娜指数与潮汐组合有明显的相关性，我们在历次潮汐组合预报中均已明确指出。

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4. 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。

结论

潮汐组合对拉尼娜发展的影响在2016年7-10月的检验中得到证实。

南极半岛海冰最大面积异常对拉尼娜的影响在2016年9月22日得到证实。

日食发生在赤道对拉尼娜的影响在2016年9月1-18日得到证实。

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2017年1月6-8日欧美寒流强度有限，拉尼娜仍然频临死亡，请关注今后的寒流发展。

2016年至2017年初拉尼娜现象极有可能形成不了事件。

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http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1027339.html

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