2014年最强厄尔尼诺没有发生：暖冬预测不可靠

                            杨学祥

一、问题的提出

据中国气象局2014年12月20日报道：在中国气象局近日组织的“直击天气—与科学家聊天”活动中，专家表示，监测和预测显示，赤道中东太平洋很可能将出现一个弱的厄尔尼诺事件，海温比常年值偏高0.5℃到1℃，这一强度比此前预报的要低。一般情况下，厄尔尼诺发生后，我国冬季大部分地区气温较常年偏高，南方容易出现“暖湿”特征。但是我国气候还会受制于其他因素，这次厄尔尼诺较弱，可能不是一个主导因素。

今年5月，国际气象界普遍预测，到7月底，有超过70%的可能性会发生中等强度或者以上的厄尔尼诺事件。为何厄尔尼诺的实际强度低于预计？

中国工程院院士、中国气象局气候变化特别顾问丁一汇表示，这是国际气象界正在讨论的一个问题。今年厄尔尼诺的发展非常复杂，一波三折。这次厄尔尼诺从春季开始就很强，西风连续三次爆发，产生暖水层，然后往东传，当时大家都认为这个暖水层会很深厚，并且会迅速往东走。但是6月—8月，西风停止了，东风加强，结果使得海水又变冷。东风持续时间太长了，这是导致厄尔尼诺减弱的一个很重要的原因。

丁一汇说，第二个原因是赤道太平洋过去15年一直是东风盛行，处于冷水状态。此前有很多科学家认为，在一个冷的背景下，不可能出现一个突然快速增暖的很强的厄尔尼诺。现在看来，这些人的估计对了。

http://roll.sohu.com/20141220/n407126324.shtml

二、理论解释

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。

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。

7月30日-11月6日为地球自转减速阶段，有利于拉尼娜的形成。厄尔尼诺在7月形成的预测还需要新的大的动力支持。

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

11月18日-1月23日为地球自转加速阶段，有利于厄尔尼诺的形成。厄尔尼诺通常发生在12月25日圣诞节前后，所以被称为“圣婴”。

2月是南半球的夏季，南极半岛海冰达到最小值，打开德雷克海峡通道，减弱秘鲁寒流，有利厄尔尼诺的形成。

这两种因素使厄尔尼诺发生在2015年初的可能性最大。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-828641.html

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丁一汇说，第二个原因是赤道太平洋过去15年一直是东风盛行，处于冷水状态。为什么会出现15年东风盛行和冷水状态？

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。

太平洋十年涛动(PDO，亦称拉马德雷现象)是近年来揭示的一种年代际时间尺度上的气候变率强信号，它是叠加在长期气候趋势变化上的扰动，直接造成太平洋及其周边地区（包括我国）气候的年代际变化，影响ENSO事件的频率和强度。1976/1977年北太平洋出现了一次显著的年代际突变现象，直到20世纪80年代末，这种现象才引起人们关注。主要表现为准20年周期和50-70年周期。吕俊梅等人利用英国气象局哈德莱中心的月平均海温距平资料、美国Scripps海洋研究所联合环境分析中心(JEDAC)的海表和次表层海温观测资料以及NCEP/NCAR再分析资料，研究了太平洋年代际振荡(PDO)不同背景下ENSO循环的特征。结果表明，在PDO的暖位相时期，El Nino事件发生的频率较高，强度较强；反之，在PDO的冷位相时期，La Nina事件发生的频率较高，强度较强（见表1）。

事实上，20世纪最强的两次厄尔尼诺事件发生在1982-1983年和1997-1998年，处于1977-1999年拉马德雷暖位相时期。

表1  PDO的冷暖位相下El Nino和La Nina事件发生年份（吕俊梅 等，2005）

由于拉马德雷暖位相厄尔尼诺事件多而强，所以对应气候暖期；拉马德雷冷位相拉尼娜事件多而强，所以对应气候冷期。历史记录表明，20世纪初期和60-70年代的低温期与拉马德雷冷位相对应，30-40年代和80年代迅速变暖与拉马德雷暖位相对应。1998年处于1977-1999年拉马德雷暖位相，2000年进入拉马德雷冷位相，这是1998年最暖和近十年气温下降的原因。

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

新华网华盛顿2014年8月21日电（记者林小春）过去15年地球变暖的速度明显放缓，这令科学界困惑不已。中美科学家21日在美国期刊《科学》上报告说，这可能是因为许多热量被存储到了大西洋和南大洋深处，这一变暖减缓现象还将持续15年左右。

历史观测数据表明，这种变暖减缓的现象在上世纪50年代至70年代也曾发生过，还曾引发地球是否开始进入小冰期的担忧。陈显尧和董家杰提出，类似事件以30年左右为周期交替出现。“按照已经过去大约15年计算，地球表面变暖减缓的时间可能会再持续约15年左右”，此后地球有可能再次加速变暖。

http://www.ghg-manage.com/News/3387/1/ShowNews

秦大河分析，最近十五年来，也就是1998年以来温升的幅度变平，原来是1950年以来每十年升高0.12度的速率，但在1998-2012年十几年间升高了0.005度。“这种现象我们称之为气候变暖停滞，预计会持续一二十年，但气候变暖从更大的时间尺度来看是毋庸置疑的。”。我们这批科学家通过十几个模型得到的预测结果，认为未来气候还是会变暖，但其后变暖的停滞现象可能还会持续个一二十年，甚至更短。

http://business.sohu.com/20131120/n390442907.shtml

海洋温度的波动，被科学家称为“太平洋十年涛动”（PacificDecadalOscillation，PDO）。这或许是我们揭开全球变暖停滞之谜的关键所在。太平洋十年涛动的变换周期通常为 15～30 年。在涛动处于“正相位”（或称“暖相位”）时，太平洋气候类似于厄尔尼诺现象，会让大气温度升高。在此期间，太平洋东部和中部海域会持续释放热量，直到几十年之后才逐渐变冷，涛动也进入“负相位”（或称“冷相位”）。此时，太平洋气候类似于拉尼娜现象，会把赤道附近的深海冷水抽到海洋表面，让地球变冷。

2011 年，美国国家大气研究中心的杰拉尔德·米尔（Gerald Meehl）带领的一个研究团队撰文声称，如果把太平洋十年涛动规律导入全球气候模型，气候模型预测的全球变暖趋势就会出现 10 年以上的间断。这个研究团队发现，1998年以后，有更多热量进入深海，从而抑制了大气变暖的趋势。在他们发表的第 3篇论文中，研究团队用数字模型演示了涛动规律的另一重影响：如果太平洋十年涛动进入正相位，太平洋气候就会开始加热海洋表面水体和大气，导致大气温度在未来几十年中急速上升。

关键性的突破则出现在去年。美国斯克里普斯海洋研究所（ScrippsInstitutionofOceanography）的两位学者谢尚平（Shang-PingXie）和小坂优（YuKosaka）独辟蹊径，把最近几十年来赤道东太平洋海温年代际变化（即以 10 年为时间单位记录到的变化）的真实数据导入数字模型，模拟全球气候变化。他们的模型不仅相当精确地再现了全球变暖停滞现象，还呈现出变暖停滞在季节和空间分布上的不均匀性，比如某些地区会变得更热，而有些地区的冬天会变得越发寒冷。

加拿大气候建模与分析中心（CanadianCentreforClimate Modelling and Analysis）的气候建模专家约翰·法伊夫（John Fyfe）说：“我在读完谢尚平和小坂优的论文之后，思路豁然开朗。”但他也补充道，这两人的模型并不能解释一切。“它回避了一个问题：究竟是什么造成了热带海温的下降？”

特伦贝斯和他在 NCAR 的同事约翰·法苏洛（John Fasullo）把信风与海洋数据引入模型，以期解释升温停滞现象。他们的研究指出，热带信风如果受到拉尼娜现象的影响，就会将温暖的海水推向西方，最终把热量送入深海，使赤道东部海域的冷水上涌。在极端的天气条件下，比如在 1998 年拉尼娜现象发生时，热带信风可能会一举把太平洋推入十年涛动的“冷相位”。一项针对历史记录的分析研究支持了特伦贝斯和法苏洛的假说。分析显示，太平洋十年涛动的“冷相位”，与第二次世界大战后几十年间的全球性气温下降，在时间上恰好吻合，而“暖相位”则与 1976-1998 年间全球气温急剧上升的时期吻合。

美国哥伦比亚大学的气候学家马克·凯恩（Mark Cane）说：“我认为，这一证据已经十分明确……全球变暖停滞与气溶胶或者平流层水蒸气都没什么关系。它的真正成因，是近十几年来赤道东太平洋的海温变冷了。”

http://daily.zhihu.com/story/3936789                                    

温室气体迅速增加，全球变暖却停滞不前，这意味着自然变冷的因素在不断增强，早在2003年我们就提出了太平洋十年涛动（PDO，亦称为拉马德雷现象）冷位相导致气候变化的警告和机制。

2003年我们在《世界地质》第4期发表论文《太平洋环流速度减慢的原因》，指出太平洋十年涛动位相变化对太平洋环流速度变化的作用，2000年“拉马德雷”进入“冷位相”阶段使地球系统出现了一系列反常现象：

据最新气象卫星云图预测，从2000年开始，“拉马德雷”正在进入“冷位相”阶段，这将使“拉尼娜”现象的影响加剧，对全球气候产生重大影响。“拉马德雷”是一种高空气压流，分别以“暖位相”和“冷位相”两种形式交替在太平洋上空出现，每种现象持续20年至30年。近100多年来，“拉马德雷”已出现了两个完整的周期。第一周期的“冷位相”发生于1890年至1924年，而1925年至1946年为“暖位相”；第二周期的“冷位相”出现于1947年至1976年，1977年至90年代后期为“暖位相”。

如果“暖位相”的“拉马德雷”与“厄尔尼诺”相遇，将使其更强烈，出现的次数更频繁；假如“冷位相”的“拉马德雷”与“拉尼娜”现象相遇，那么“拉尼娜”将显示强劲的势头，出现频繁。2000年“拉马德雷”进入“冷位相”阶段使地球系统出现了一系列反常现象，其前发生的1997~1998年厄尔尼诺事件和其后发生的1998~2000年拉尼娜事件都异乎寻常的强烈。

2004年我们提出地球已进入变冷周期的警告：

正当全球变暖的证据铺天盖地而来之际，地球变冷的信息悄然而至。透过表面现象看本质，地球气候变化的动力机制已发生重大的变化，预示一场类似20世纪50-70年代的变冷过程正在到来。

我在2004年指出，2000年“拉马德雷”进入“冷位相”再次提醒人们：警惕全球迅速变冷！

http://www.envir.gov.cn/forum/20042732.htm

http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&id=533501

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-534189.html

2005年在《世界地质》第1期发表题为《大气、海洋与固体地球的能量交换》的论文，明确指出2000年进入PDO“冷位相”，变冷应该是自然的发展趋势。

在20世纪的气候记录中有两段时期全球气温明显变暖：1925~1944年，1978~2000年。它们与拉马德雷暖位相1925~1946年和1977~1999年对应，也与1979~1998年地球扁率变小以及1972~1999年地球自转减慢相对应。

由于日月引力可产生大气潮、海洋潮和固体潮，所以强潮汐可激发大气、海洋和固体地球的能量传输和物质交换，从而对地球排气、瓦斯爆炸、井喷、地震、火山和厄尔尼诺事件有激发作用。

陆、海、气中的能量相互作用和物质相互交换是全球变化的主要原因。拉马德雷冷位相意味着一个变冷的自然趋势的到来，类似于1946~1976年的变冷情况应该得到合理的解释。2000年拉玛德雷进入冷位相、1998年地球扁率开始增大和1999年地球自转开始加速，表明地球系统正在发生一致性的转折。自1999年开始，连续五年的地球自转加速和地震活动增强应引起世界关注。

2011年在《地球物理学报》第4期发表题为《地震和潮汐对气候波动变化的影响》的论文，强调了潮汐和地震对气候变冷的作用：

2004年12月26日印尼地震海啸后，全球低温冻害和暴雪灾害频繁发生。“潮汐调温说”和“深海巨震降温说”是一种合理的解释。根据“潮汐调温说”和“深海巨震降温说”理论，2005年以后全球气温将因为地震海啸和强潮汐南北震荡而降低。2009年11月至2010年1月低温暴雪袭击北半球，西方科学家也承认2000-2010年气候的自然变化抵消了全球气候变暖效应这一客观事实。潮汐振荡可以解释全球气温的准60年变化，海洋及其边缘的强震能够将深海冷水翻上表面，使全球气候变冷。所以，强震和强潮汐与低温密切相关。本文讨论了强震和强潮汐与低温和太平洋十年涛动的关系。

2006年以来，我们研究了潮汐和地震在“太平洋十年涛动”冷暖位相转换中的作用。“太平洋十年涛动”的研究为2010年初的低温暴雪提供了一个可能自然机制。

2000年查尔斯·季林（Keeling）提出，强潮汐把海洋深处的冷水带到海面，使全球气候变冷，形成的全球气候波动周期大约为1800年。在十五世纪小冰期时期，潮汐强度为最大值，以后开始减弱，直到3100年潮汐强度又将达到最大值。潮汐调温效应使地球的温暖期从小冰期末期一直持续到二十四世纪，而后随着潮汐的增强，地球的气候将逐渐变冷[18]。

潮汐高低潮还有200年左右的明显周期变化。其中，1425年、1629年两次峰值对应小冰期时期，1770年的峰值对应18世纪的低温，1974年的峰值对应20世纪70年代的气候变冷。特别是54-56年周期（太平洋十年涛动周期），在全球气候变化中有非常明显的作用。

2002年郭增建提出“深海巨震降温说”：海洋及其周边地区的巨震产生海啸，可使海洋深处冷水迁到海面，使水面降温，冷水吸收较多的二氧化碳，从而使地球降温近20年。20世纪80年代以后的气温上升与人类活动使二氧化碳排放量增加有关，同时这一时期也没有发生巨大的海震。巨震指赤道两侧各40o范围内的8.5级和大于8.5级的海震[10]。2004年12月26日印尼地震海啸后，全球低温冻害和暴雪灾害频繁发生。郭增建的“深海巨震降温说”是一种合理的解释。

郭增建等人指出，9级和9级以上地震与北半球和我国的气温有很好的相关性。1868年以后的北半球温度下降与1868年和1877年间的智利两个Mt9.0级大地震有关。1900年以后的北半球的温度下降可能与1906年厄瓜多尔Mw8.8级大地震以及太平洋和印度洋周围大量Ms8级以上的大地震的数量特多有关。1952年之后的温度短时下降以及1960年以后的明显的长时段下降可能与1952、1957、1960和1964年的4次Mw9.0~9.5级的环太平洋大地震有关。由于1960年智利特大地震为Mw9.5级，1964年阿拉斯加大地震为Mw9.2级，所以1960年以后北半球和中国气温下降明显，而且持续时间也很长。1833年苏门答腊9级地震、1837年智利瓦尔的维西9.25级地震和1841年堪察加9级地震组成一个9级以上地震小高潮，对应1833年之后气温的低水平段[19]。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-828062.html

强潮汐和深海大震将海底冷水翻上表面，使海洋表面海水降温，使海洋底层冷水升温，从而导致大气降温和全球变暖停滞。

三、接受历史教训

下面是气象预报部门在2010年1月21日的自述：

本世纪，我们经历了三次重大的冷事件。2004－2005年的冬天是二十多年气温变暖以后的第一次冷事件，然后就是2008年的南方冻雨和最近的北方暴雪。

谁制造了暖冬的谎言

中国气象局局长郑国光指出，现在虽然还没有极端天气造成损失的具体数据，但是由整个气象灾害，以及由气象灾害引发的地质灾害、洪涝灾害所造成的经济损失，在过去的15年中，全国平均每年是1000亿到3000亿，占GDP的1%－3％。

这让气象预报工作备受责难。2009年底，中国气象网上刚刚公布说今年是厄尔尼诺年，又是一个暖冬，紧接着华北就来了强暴风雪的寒冬。

气候的不确定性确实为气象科学家们出了难题。2004－2005年冬天，我们预报是暖冬，但却经历了全球变暖后的第一个寒冬，当时的媒体报道“谁制造了暖冬的谎言”，我们压力非常大。2009年也是一样，刚报出来暖冬，华北就遭遇了六十年一遇的寒冬。当时发布报告的时候，还没有深入认识到假厄尔尼诺，经过这段时间的实际观察和分析，才得出结论。

极端气候的出现，为天气预报提出了更高的要求。中国气象局在接下来的相当一段时间内要下大功夫研究自然因素和人类活动相互作用的关系。

这项研究非常重要，关涉到灾难应对的问题。2008年的冻雨后，国家方面质问我们为什么不早报，哪怕早几天，但当时我们确实没有这个能力。为了提高预报的准确性，国家科技部已经立项针对极端气候的专门研究。

http://www.infzm.com/content/40587

相关部门的反省还没有真正到位，拉马德雷冷位相才是冷冬频发的真凶。

我们多次指出，在1977-1999年拉马德雷暖位相时期，厄尔尼诺事件导致中国连续18年暖冬（滞后5年左右）；1947-1976年拉马德雷冷位相时期，厄尔尼诺导致中国严重低温冻害，如1957、1969、1972、1976年。

在拉马德雷冷位相时期，特大强震、严重低温冻害、异常旱涝、强风海啸、流感爆发时空有序发生，形成灾害链。相关的科研论文被封锁在科研期刊，主流气象学家不认识拉马德雷现象（亦称太平洋十年涛动，英文缩写为PDO，是50-70年的气候冷暖变化周期），在新闻媒体上故意回避拉马德雷现象，只是片面地强调全球变暖。

相关部门三次暖冬预测失败教训应该深刻反省：关注拉马德雷冷位相灾害链。

http://blog.sciencenet.cn/forum.php/blog-2277-650799.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-666619.html

2014年11月28日至12月2日，我国大部地区遭遇入冬以来最强冷空气，多地将出现入冬以来最低气温，暖冬预测再次遭遇尴尬。

http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-847972.html

四、结论

由于主流气象学家忽视或不愿承认拉马德雷冷位相的变冷作用，导致厄尔尼诺预测和暖冬预测的多次失误。

事实上，在1977-1999年拉马德雷暖位相时期，我国连续发生18个暖冬；而在2000-2030年拉马德雷冷位相时期，低温暴雪和冷冬频繁发生。

现在到了纠正错误的关键时刻，因为持续的预报错误会误导公众，造成巨大的经济损失和难以弥补的人为灾难。  

最近的新闻报道过于偏袒“暖冬”，题目是今冬中国或迎暖冬，内容却是“一般情况下，厄尔尼诺发生后，我国冬季大部分地区气温较常年偏高，南方容易出现“暖湿”特征。但是我国气候还会受制于其他因素，这次厄尔尼诺较弱，可能不是一个主导因素。”

标题很容易误导公众。今年的暖冬预测不可靠。