2015年厄尔尼诺：今年干旱明年洪涝

                            杨学祥

2014年初，国际上多家模式和预报中心预测，2014年会有一次相当强的厄尔尼诺事件发生。甚至有科学家认为，这会改变整个太平洋地区海表温度的年代际模态，使长达15年的气候变暖趋缓重新回到快速增温状态。但是，在2014年夏季，名为“圣婴”的厄尔尼诺却像孩子一样顽皮起来，不但强度未达到预期，甚至还一度出现滞缓，险些夭折。影响厄尔尼诺的原因错综复杂科学家仍需时间深入研究。

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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。

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忽视拉马德雷冷位相的作用，是导致2014年强厄尔尼诺预测的根本原因。全球变暖轮的支持者甚至期望2014年强厄尔尼诺能将拉马德雷冷位相改变为暖位相，结束全球变暖的停滞状态。模型的缺欠和学术的偏见导致全球各国著名气象机构关于2014年厄尔尼诺预测的失败。

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据计算，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。日本气象厅预计厄尔尼诺现象可能只有到9月到11月期间某个时间出现，这一预测也缺乏根据。2014年11月18日-2015年1月23日为地球自转加速阶段，有利于厄尔尼诺的形成，厄尔尼诺在2014-2015年冬季形成的可能性最大。

我在6月21日指出，厄尔尼诺3区自2014年5月中旬海温异常超过0.5℃，目前超过1℃，进入厄尔尼诺状态，如果持续到11月，将形成一次厄尔尼诺事件。

不过，4月9日-7月28日地球自转加快有利于厄尔尼诺发展时期已过去大半，9月南极半岛海冰达到最大值，将加强秘鲁寒流，不利于厄尔尼诺发展；7月30日-11月6日为地球速度减慢时期，不利于厄尔尼诺发展，8月形成厄尔尼诺的预测还是阻力重重，除非9月南极半岛异常变暖（事实上，9月20日南极海冰面积达到1979年以来最大值，阻碍厄尔尼诺事件发生）。

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判断最强厄尔尼诺发生条件的重要标准是拉马德雷现象（亦称太平洋十年涛动，英文缩写为PDO）的位相变化：在拉马德雷暖位相，厄尔尼诺得到增强，拉尼娜受到抑制；目前处于拉马德雷冷位相，厄尔尼诺受到抑制，拉尼娜得到增强。在西班牙语中，厄尔尼诺是圣婴，拉尼娜是圣女，拉马德雷是母亲。1951年以来，全球共发生了2次极强厄尔尼诺事件，分别为1982年到1983年事件，以及1997年到1998年事件，都处在1977-1999年拉马德雷暖位相时期。2000-2030年为拉马德雷冷位相时期，发生最强厄尔尼诺的可能性很小。

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7月热带太平洋部分水域的水温降低，验证了我们的准确预测，表明我们预测理论的可靠性：地球自转速度季节性变化和南极海冰变化对厄尔尼诺的影响。

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澳大利亚气象局承认前期预测的失误，这为那些盲目跟风的气象机构敲响了警钟。

关注厄尔尼诺预测中的国际科学争论。

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世界气象组织（WMO）2014年9月8日发布最新简报说，今年夏季没有出现厄尔尼诺现象，简报说，太平洋赤道海域海水温度今年5月至6月高出正常值0.5摄氏度，此后回落；海平面气压、信风等多项气象指标显示，最近数月大致处于“厄尔尼诺中性”状态，即厄尔尼诺或拉尼娜现象均未发生。根据气象模型分析和专家观点，太平洋中部赤道海域海水温度可能会再次升高，未来三个月内形成厄尔尼诺现象的概率为60%，并且其高峰可能出现在今年末并延续至明年初。不过，世界气象组织指出，结合当前情况判断，今年出现弱厄尔尼诺现象的可能性较高，强厄尔尼诺现象几乎不可能发生。

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目前，根据国际上主要气候中心的预测，这次厄尔尼诺将继续维持一个中部型的弱厄尔尼诺状态，甚至这种状态可延续到今年秋冬。如果预测准确的话，这就意味着我们将经历历时两年弱厄尔尼诺事件的影响。

丁一汇指出，这类似于1982年至1983年和1986年至1988年的两次事件。这两次厄尔尼诺事件带来的启示是，在第二年的夏季，我国出现了北方干旱、南方多雨的现象，而第三年则出现北方多雨、南方干旱的逆反现象。这无疑将对今年及明年我国夏季南北方降水预测带来更大的压力。

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事实上，我在2015年1月23日指出，2014-2016年为月亮赤纬角最小值时期，2015年高温、干旱继续威胁我国南方、北方地区，新一波厄尔尼诺将增加灾害的强度，必须高度重视，及时监测，积极预防。

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我在2015年1月25日指出，如果2015年发生厄尔尼诺事件，高温、干旱、洪水将接连发生。监测厄尔尼诺非常关键。

高度关注2015年警钟！

2015年的警钟：厄尔尼诺和最热年可能重现江湖。

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1997年和2015年日食-厄尔尼诺系数为12，1998年为-2，1997年发生了最强厄尔尼诺事件，1998-2000年发生了最强拉尼娜事件；2015年日食-厄尔尼诺系数为12，2016年为-2 ，2015年的厄尔尼诺和2016年的拉尼娜发生的概率超过50%。

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相关报道：

“圣婴”顽皮气候预测如何应对

来源：中国气象报社　　　发布时间：2015-02-13

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中国气象报记者吴越史一卓

　　国际上多家模式和预报中心预测，2014年会有一次相当强的厄尔尼诺事件发生。甚至有科学家认为，这会改变整个太平洋地区海表温度的年代际模态，使长达15年的气候变暖趋缓重新回到快速增温状态。但是，在2014年夏季，名为“圣婴”的厄尔尼诺却像孩子一样顽皮起来，不但强度未达到预期，甚至还一度出现滞缓，险些夭折。

　　影响厄尔尼诺的原因错综复杂科学家仍需时间深入研究

　　“2014年，厄尔尼诺经历了酝酿、发展、减弱、再发展和维持5个阶段，尤其是酝酿和减弱阶段，表现出异常特殊的特征。”中国工程院院士丁一汇表示，“一般来说，判断厄尔尼诺现象是否出现，主要看是否有很强的西风产生与爆发。这种西风主要是由赤道强对流活动引起的低频Madden-Julian振荡产生，使得偏东信风在西太平洋和中太平洋减弱和消失。连续的西风爆发事件会激发一系列海洋开尔文波，使暖水团向东移动，形成中东太平洋的暖海温。这是厄尔尼诺发生的前兆。”

　　在美国夏威夷大学气象系教授金飞飞看来，正是2014年年初出现的一次强烈的海洋开尔文波，使得当时国际上多家模式和预报中心都认为会有一次相当强的厄尔尼诺事件发生。甚至有科学家认为，这会改变整个太平洋地区海表温度的年代际模态，使长达15年的气候变暖趋缓,重新回到快速增温状态。

　　出乎意料的是，去年6月至8月，中东太平洋海表的增温幅度很快减弱。“如果没有9月份新的海洋开尔文波产生，使得10月份又进入到厄尔尼诺的暖海温状态，那么厄尔尼诺很可能就夭折了。”丁一汇补充道，新的海洋开尔文波强度并不如第一次，大大降低了厄尔尼诺的程度。从目前来看，厄尔尼诺尚处于一次弱的现象。

　　到底是什么阻碍了厄尔尼诺在去年6月至8月继续向前奔跑的脚步呢？中国气象科学研究院副研究员苏京志认为，热带太平洋年代际背景场起到重要的作用。具体来说，“自2000年之后，全球气候背景呈现为拉尼娜形态，海温异常沿赤道的东西梯度被削弱，不利于形成强西风，从而抑制了厄尔尼诺的迅速发展。”他的团队在对比1981年至2000年期间的各次厄尔尼诺事件后发现，在近期的几次事件发生期间，副热带东南太平洋的海温异常偏低，东南信风异常增强，阻碍着厄尔尼诺的发展。

　　这一观点得到南京信息工程大学大气科学学院教授张文君的认同。他告诉记者，在年代际背景下，热带东太平洋平均态势偏冷，东南信风偏强。正是这种年代际和年代相互影响的作用，使得厄尔尼诺事件出现了异常。

　　除了年代际气候背景外，科学家还认为，需要分析更多的影响因子。

　　金飞飞认为，2014年初，科学家没有完全预料到当时是一次孤立的强开尔文波信号，再没有后续强信号，因此大部分预测模式都是高估了厄尔尼诺的强度。

　　中国科学院大气物理研究所副研究员郑飞说：“自然界是高度非线性的，有着密切的联系与影响，小的扰动可能会造成很大的变化。”他认为，2014年的厄尔尼诺就起到了一种很好的警示作用。“以往，我们只关注热带太平洋本身的变化，通过这次事例，我们需要将眼光放得更开，比如研究大西洋、印度洋和南太平洋区域是否也在起作用，起到多大的作用。”

　　据金飞飞介绍，目前还有科学家认为此次厄尔尼诺发展的一波三折是印度洋海表温度较高或者缺少来自南半球的激发所致。“每一个厄尔尼诺事件都不一样，2014年的尤为特殊。科学家已经给予了广泛的关注，如去年美国地球物理协会年会、2015年美国气象学会年会和在悉尼召开的厄尔尼诺研讨会，都将目光锁定在这一课题上。”显然，科学家还需要更多的时间来深入研究和分析此次事件。

　　厄尔尼诺多变性带来机遇与挑战我国仍需加强定量和概率预测工作

　　虽然厄尔尼诺的发展在去年一波三折，像个顽童一样让人头疼，但是，其与众不同的特征一方面让气象科学面临着压力与挑战，另一方面也给国内外气候预测工作带来启示与机遇，让科学家看到厄尔尼诺的多张“面孔”及其影响展现的多种可能性。

　　有关传统的厄尔尼诺观点正受到严峻的挑战。在持续偏东信风的作用下，在赤道太平洋海盆建立了由西向东的海平面高度梯度。一旦西风爆发，东风减弱，这种东西的高度梯度将不能维持，海水将从西向东流动，因而太平洋东部大范围海水温度异常升高，海水水位上涨，使得原本冷水域的太平洋东部水域变成暖水域，形成厄尔尼诺事件，进而引起大气环流变化，产生许多地区的旱涝现象。这是上世纪70年代一位美国海洋学家发现并总结的厄尔尼诺产生及影响的规律，也是国内外厄尔尼诺现象研究的起点。而进入到2000年之后，厄尔尼诺现象开始逐渐显现出更多规律外的特性，除了传统的东部类型外，中部类型的特征也愈加明显。比如，2014年的厄尔尼诺就是一次弱的中部类型。

　　张文君说，厄尔尼诺的多变性增加了对其科学认识和预测的难度。“以前的某些规律，可能是由几个样本合成而得到的。”也就是说，如今看来，一些因厄尔尼诺产生的影响可能会因规律的打破而发生变化。面对这种情况，需要的是积极改变传统的观念与思维。

　　一般来说，在厄尔尼诺的预测中，预测因子主要集中在热带太平洋海洋和大气的异常信号以及北半球副热带太平洋海表温度异常等。但是，苏京志指出，事实上，虽然南半球的副热带太平洋海温异常信号强度较弱，但可能也会有效地影响着赤道地区的海气耦合过程。当其与年代际背景条件相互配合时，这种机制的作用尤为显著。此外，他还提醒，应特别注意副热带太平洋的冷海温异常很可能通过增强信风抑制厄尔尼诺的发展。这种情形在2012年夭折的厄尔尼诺事件中也曾出现过。这些思维的拓展都有利于更好地开展厄尔尼诺的预测工作。

　　观测资料的缺失也限制着对厄尔尼诺的认识和预测工作。金飞飞告诉记者，针对厄尔尼诺比较好的观测只有约60年的时间，期间仅有10余件厄尔尼诺事件发生。而在上世纪80年代之前发生的事件不但有别于上世纪80年代和90年代的，更与进入2000年之后的15年存在着很大的差异。“至今为止，我们对厄尔尼诺所有的类型和不同的影响行为知道的还不够。”

　　据郑飞介绍，目前国内外对厄尔尼诺的预测模式在6个月以内是比较准确的，可信度较高，尤其是去年前半年对厄尔尼诺发展过程的把握还是不错的。但是，目前的模式可以有效描述和模拟出厄尔尼诺的物理机制，而在预测中，如何利用（观测）初始条件将模式中与厄尔尼诺事件演变相一致的物理过程激发出来，还需要认真研究。这是一种观测资料的同化过程。而目前，针对厄尔尼诺的监测资料除了气象卫星外，其他的手段还很欠缺，仅仅靠海温、风场等简单资料，还远远不够。

　　厄尔尼诺在2014年的表现，也使得国内外科学家对其认识有了进一步的增强。目前，各国科学家正在密切关注这次厄尔尼诺发生是否是年代际海表温度模态转型的前兆，对全球气候变暖趋缓的结束有何影响，东亚季风的爆发推进和强度以及台风的频数是否会受到影响。丁一汇举例说，在过去20年来季风爆发不断提前，甚至会提前半个月左右，而去年，我国季风爆发的时间则推迟到6月1日。这意味着我国的预报也将面临着年代际的转型问题。

　　目前，根据国际上主要气候中心的预测，这次厄尔尼诺将继续维持一个中部型的弱厄尔尼诺状态，甚至这种状态可延续到今年秋冬。如果预测准确的话，这就意味着我们将经历历时两年弱厄尔尼诺事件的影响。

　　丁一汇指出，这类似于1982年至1983年和1986年至1988年的两次事件。这两次厄尔尼诺事件带来的启示是，在第二年的夏季，我国出现了北方干旱、南方多雨的现象，而第三年则出现北方多雨、南方干旱的逆反现象。这无疑将对今年及明年我国夏季南北方降水预测带来更大的压力。

2014年厄尔尼诺影响的变化同时还表现在美国的天气与气候上：东部出现极严寒的暴风雪天气，西部则出现异常的暖湿而非暖干的天气。这是因为北美的东、西、南三个地区皆被暖海温包围，利于冷空气南下加强和海洋上水汽向陆地的输送。美国科学家称之为“大气河”，并正在对其进行外场观测试验。“这种暖海温下水汽通道的形成和输送，对于我国气候研究也起到一种提示作用。”丁一汇说。

　　针对未来的预测工作，丁一汇表示，我国要加强对厄尔尼诺的定量和概率预报，并且对其发生机理进行深入研究，特别是加强开尔文波对厄尔尼诺的激发与影响机理研究，提高我国在此领域的预测水平。

（责任编辑：叶海英）

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