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贵州茅台股票分析2019:談談與厄爾尼諾相關的那些事

來源:中國氣象報   發布時間:2020年05月22日09:14
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專家顧問:

國家氣候中心氣候服務首席專家 周兵

南京信息工程大學教授 羅京佳

中國氣象報記者

李慧 宛霞 劉釗 張明祿 簡菊芳

今年厄爾尼諾有些“怪”?

  一直以來厄爾尼諾事件備受公眾關注。以往受厄爾尼諾影響而發生的極端天氣氣候事件給人們留下了深刻的印象。例如,1998年長江中下游地區的洪澇災害、2005年大西洋颶風季出現罕見4個最高強度的五級颶風等,都是受厄爾尼諾的影響。那么今年厄爾尼諾發展情況是怎樣的?有什么特點?前期全國高溫、強降水以及今年初臺風偏晚都是厄爾尼諾導致的嗎?

  厄爾尼諾進入“尾調”

  國家氣候中心監測顯示,自2019年11月以來,赤道中東太平洋進入并維持厄爾尼諾狀態,連續5個月Ni?o 3.4指數的滑動平均值分別為0.6℃、0.5℃、0.5℃、0.5℃和0.5℃。根據厄爾尼諾/拉尼娜事件的國家判識標準,已正式形成一次厄爾尼諾事件(強度為弱)。進入5月以后,赤道中東太平洋海溫維持中性偏暖狀態,近期已連續4候Ni?o3.4指數較前期海溫指數明顯下降,且低于0.5℃。根據赤道太平洋海洋大氣近期演變特征以及國內外多家氣候動力和統計模式預測,赤道中東太平洋海表溫度將繼續在波動中下降,厄爾尼諾事件將于今年5月結束,之后轉為ENSO中性偏冷狀態。

  此次厄爾尼諾“怪”在哪?

  “此次厄爾尼諾非常奇怪?!蹦暇┬畔⒐こ檀笱蘧┘呀淌謚賦?,“厄爾尼諾強度相對較弱,導致ENSO預測比較困難?!盓NSO循環本身是拉尼娜事件向厄爾尼諾事件方向發展。一般典型的厄爾尼諾從冬春季開始,隨著季風爆發,開爾文波被激發,季節內的信號疊加在大尺度ENSO發展機制上,使得ENSO持續時間會比較長,觀測信號比較強。但是從2019年開始,ENSO本身的發展機制不利于厄爾尼諾事件的發展。2018/2019年厄爾尼諾事件發生以后,其一直持續向中性發展,導致拉尼娜發展不起來。2019年末信風爆發以后,激發了季節內開爾文波,而開爾文波激發了此次強度比較弱的厄爾尼諾。此外,海氣相互作用也比較弱,導致這次厄爾尼諾強度比較弱。

  國家氣候中心氣候服務首席專家周兵表示,2015/2016年超強厄爾尼諾發生以后,出現了連續兩次拉尼娜事件,接著又出現連續兩次厄爾尼諾事件。一般來說厄爾尼諾和拉尼娜是一個循環,所以,現在ENSO事件變得越來越不清楚。此外,本次厄爾尼諾事件遠遠比不上1997/1998年和2015/2016年的強度,持續時間又很短,是一次“非典型厄爾尼諾”。

  所以,2019/2020年厄爾尼諾事件有著持續時間短、強度弱、由季節內開爾文波激發等特點。

  高溫、強降水、臺風偏晚不都是厄爾尼諾惹的“禍”

  氣候系統非常復雜,厄爾尼諾只是整個氣候系統的一個方面。本次厄爾尼諾雖然弱,但其對天氣氣候的影響已經出現,今年初臺風生成明顯偏晚就是其中的一個表現。和往年的1號臺風相比,今年首個臺風“黃蜂”來得晚了些。據統計,1號臺風出現時間平均為3月。當然,今年還不算最晚,2016年1號臺風“尼伯特”生成于7月3日,為2000年以來最晚。2016年和今年類似,都發生了厄爾尼諾事件。

  一般來說,厄爾尼諾事件出現以后,臺風數量會偏少。通常,西太平洋低緯地區大氣的上升運動很強,對流活動旺盛,有利于臺風生成。然而在厄爾尼諾年,東太平洋海溫異常偏高,那么西太平洋海溫則較常年偏低,因而西太平洋低緯的上升運動也將有所減弱,導致該地區對流活動受到抑制?!岸粵骰疃躒鹺?,西太平洋提供給大氣的熱量和水汽減少,這不利于形成臺風所需的低層輻合、強上升運動等大氣環流條件,所以,在厄爾尼諾年,西太平洋臺風生成數量偏少?!敝鼙饈偷?。

  此外,受季風影響,熱帶對流活躍,一般來說華南前汛期降水較多。今年華南提前進入前汛期,雖然出現多次強降水天氣過程,但降水量依然較常年偏少3成左右。這也是厄爾尼諾導致的嗎?周兵解釋,一般來說,赤道中東太平洋和赤道印度洋海溫異常對我國氣候有明顯影響,華南降水偏少主要是受西太平洋副熱帶高壓(副高)控制的影響。常年此時副高主體在海洋上,華南正處在多雨的前汛期。而今年,副高位置偏西,華南地區正好位于其下方,副高控制地區以下沉氣流為主,空氣在下沉過程中被加熱,形成巨大熱氣團蓋在大地上,再遇上南邊海洋上強大暖濕氣流帶來的濕潤空氣,導致前段時間華南地區出現持續的高溫天氣。

2000年以后,中部型厄爾尼諾事件發生頻次增多,強度為弱和中等強度。超強厄爾尼諾事件一般都是東部型。

與厄爾尼諾經常相伴出現的拉尼娜、南方濤動和ENSO是指的什么?

  拉尼娜在西班牙語里意為“小女孩”(“圣女”),正好與意為“小男孩”(“圣嬰”)的厄爾尼諾相反,也稱為“反厄爾尼諾”或“冷事件”,即赤道中東太平洋海面溫度大范圍持續異常偏冷的現象。拉尼娜是熱帶海洋和大氣共同作用的產物。拉尼娜大約每3年到5年發生一次,多數是跟在厄爾尼諾之后出現的。與厄爾尼諾相比,拉尼娜的發生次數相對較少,一次拉尼娜過程持續時間也相對較短,一般為幾個月,極少出現跨年度的情況。

  南方濤動與厄爾尼諾及拉尼娜有密切關系,是熱帶環流年際變化最突出、最重要的一個現象,主要指發生在東南太平洋與印度洋及印尼地區之間的反相氣壓振動。當太平洋上氣壓變高(低)時,印度洋上從非洲到澳大利亞氣壓變低(高),即兩地氣壓的距平有反向的變化。

  南方濤動現象中的氣壓場變化和厄爾尼諾的海水溫度場的變化具有密切的內在關系,因此,氣象學家將二者合稱為“厄爾尼諾-南方濤動”(ENSO)。ENSO是低緯度的海、氣相互作用現象,在海洋方面表現為厄爾尼諾、拉尼娜的轉變,在大氣方面表現為南方濤動。ENSO具有2~7年的準周期,存在中性、暖性(正)、冷性(負)3個相位。

  ENSO對世界氣候影響最顯著的地區是熱帶,對熱帶以外地區的氣候也會產生不同程度的影響。雖然中國并不位于ENSO的中心區,而是位于它的邊緣地區,但ENSO作為影響氣候變化的強信號,是影響我國氣候變化的主要因素之一。具體而言,在ENSO年,夏季風減弱,我國夏季主要季風雨帶位置南移,導致華北到河套一帶少雨干旱;長江流域的雨季推遲;我國東部地區容易出現北少南多的降水分布型;容易出現冬暖夏涼;登陸我國的熱帶風暴和臺風次數也較常年少。

厄爾尼諾預測時效有多長?

  當下,世界各國對厄爾尼諾預測的判定標準有所不同,采用的指標也不同,預測水平也有所差別。

  周兵說,比如今年的厄爾尼諾事件,中國和美國氣象部門判定為一次厄爾尼諾事件,但日本和澳大利亞等氣象部門根據各自的標準并沒有判定為厄爾尼諾事件。

  值得一提的是,在不同月份的ENSO預報技巧和水平也不同,比如1月、2月的ENSO預報可以提前到8個月到10個月,而春夏兩季ENSO信號比較弱,預報技巧和水平相對較低。目前看,國際上大多數模式對ENSO的預報可提前到9個月。

  而羅京佳教授在日本海洋科學技術開發機構全球變化前沿研究中心工作期間,對于ENSO預測尤其是提前三個季度以上的年際預測水平一直處于國際領先地位,并首次利用全球耦合氣候模式將ENSO預測從國際上普遍的提前6個月提高到提前兩年左右,同時利用機器深度學習方法開展ENSO預測研究的成果也居于國際領先水平。

  2008年以來,羅京佳所在團隊發布逐月更新長達兩年的實時預測信息,被一些國家業務中心、科研單位及澳大利亞農業組織和非洲國家等眾多機構廣泛使用。

厄爾尼諾兩類型,你能分清嗎?

  厄爾尼諾的名字,人們已耳熟能詳。但說到“今年發生的是中部型厄爾尼諾”,大家又難免感到迷惑——厄爾尼諾還要分類型嗎?的確如此,由于赤道中東太平洋海溫異常的中心位置等的差異,將厄爾尼諾分為中部型和東部型兩種類型,其發展特點、氣候影響都有所不同。

  “非傳統”厄爾尼諾事件引出分類研究

  當厄爾尼諾現象發生時,赤道中東太平洋海表面水溫升高。這種異常升溫現象,被稱為厄爾尼諾事件。但自2000年以來,人們發現多次厄爾尼諾事件的海溫分布與赤道東太平洋典型厄爾尼諾事件并不相同。而且海溫異常的區域不同,造成的影響也截然不同。厄爾尼諾事件的影響遍及全球。而區分厄爾尼諾的不同類型對我國的氣候預測至關重要。

  厄爾尼諾要分中部、東部型

  分類并不是一件簡單的事。早期,人們在研究中按照厄爾尼諾事件發生時增溫首先出現的位置來劃分,也有人按照厄爾尼諾事件發生的時間來劃分。但后來人們發現,如此定義一次厄爾尼諾事件不夠嚴謹。因此,人們開始采用厄爾尼諾事件到達盛期時海溫距平的分布來劃分。當然,這并非一個定論,探究更加客觀的劃分方法在科學界仍是“進行時”。

  2017年,中國氣象局制定發布《厄爾尼諾/拉尼娜事件判別方法》國家標準,與國際大部分國家的監測指標相一致,但具體資料處理方法有所不同。在這份標準中,區分東部型和中部型成為重點——用東部型指數(IEP)和中部型指數(ICP)來判定事件的類型。在一次厄爾尼諾事件過程中,如果IEP的絕對值達到或超過0.5℃且持續至少3個月的類型判定為東部型事件;事件過程中,ICP的絕對值達到或超過0.5℃且持續至少3個月的類型判定為中部型事件;若一次事件中同時包含上述兩種情況、存在兩種類型間的轉換,則將事件峰值所在類型定義為事件主體類型,另一種為非主體類型,整個事件的類型以事件主體類型為準。這樣的考慮,兼顧了區分東部型和中部型事件,之所以要這樣仔細地區分兩種類型,是因為它們對我國的影響截然不同。

  類型不同,影響也不同

  有了科學的分類,科學家就可以針對不同類型厄爾尼諾的特點進而展開對比研究。例如中部型厄爾尼諾對南美、北美西海岸,甚至日本和新西蘭氣候的影響可能會與東部型厄爾尼諾的影響完全相反。中部型厄爾尼諾會導致美國西部冬季經常出現北干南濕的“蹺蹺板”式氣候分布特征,而當東部型厄爾尼諾發生時美國西部大部分地區冬季都以偏濕的氣候特征為主。

  在我國,當東部型厄爾尼諾發生時,從當年秋季到次年夏季,我國東部地區都有顯著的降水異常發生,降水異常的區域在不同的季節有變化。但是當中部型厄爾尼諾發生時,我國大部分地區與厄爾尼諾的關系不顯著且季節差異性大。此外,東部型使得我國華北和西北地區東部少雨、長江流域多雨,而中部型會導致華北和西北地區東部多雨、長江流域少雨。

盤點和厄爾尼諾有關的極端事件

  自上世紀50年代以來,全球共發生了14次厄爾尼諾事件,有的持續半年,有的則持續長達一年至兩年。其中有3次達到超強厄爾尼諾級別,分別是1982/1983年、1997/1998年以及2015/2016年厄爾尼諾事件。
  上世紀90年代,厄爾尼諾事件發生頻率為最高(4次)。其中,1997/1998年超強厄爾尼諾事件發展之迅猛、影響范圍之廣泛,刷新了科學家的認知。由此,引起全球許多地區氣候異常,一些國家和地區暴雨頻繁、洪澇成災;另一些國家和地區則高溫少雨,遭受了嚴重干旱。例如,南美多國暴雨洪水不斷,巴西東南部高溫、東北部干旱,智利北部6月連續兩天的降雨量竟相當于過去21年降水量的總和,引發了嚴重的洪水災害。巴西東北部發生非常最嚴重的干旱,受災人口多達1000萬。這次超強厄爾尼諾至少造成兩萬人死亡,全球經濟損失超過340億美元。
  上世紀我國長江流域發生的3次特大洪澇災害均發生在厄爾尼諾事件的衰減期。例如,1998年夏季,我國長江流域、嫩江和松花江流域發生了百年一遇的特大洪水。其中,嫩江、松花江為100多年來最嚴重的全流域特大洪水。據統計,全國共有29個?。ㄇ?、市)遭受不同程度的洪澇災害,全國受災面積3億多畝,絕收7900多萬畝,直接經濟損失達2500億元。
  21世紀以來,2015/2016年厄爾尼諾事件是一次不尋常的、很奇怪的厄爾尼諾事件。它持續時間為史上最長,強度進入史上前3位。
  在這次超強厄爾尼諾事件中,2015年10月,印度尼西亞的煙霾天氣如“世界末日”般籠罩,印尼超過13.5萬人感染呼吸道疾病,民航航班大面積延誤,學校???。
  智利的阿塔卡瑪沙漠從16世紀到21世紀的400多年時間里,沒有一滴雨水落下,被稱為“全世界最干的地方”。而在2015年10月,這片沙漠天降甘霖,澆灌了沉睡在地下多年的種子,使得貧瘠的土地很快成為花海。
  此次厄爾尼諾的影響在我國南方則表現在強降水上。2016年汛期,南方出現20次區域性暴雨過程,為歷史同期最多,主要江河水位高于1998年同期。
  自2019年7月以來,受厄爾尼諾影響,澳洲經歷了數十年以來最嚴重的高溫和干旱,導致9月發生森林火災,直到2020年2月才被撲滅。多地野火造成至少33人死亡,2500多間房屋和1170萬公頃土地被燒毀。

(來源:《中國氣象報》2020年5月22日四版 責任編輯:王美麗)
  

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