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數說厄爾尼諾②:全球變暖背景下厄爾尼諾事件增多了么?
來源:中國氣象報社   發布時間:2019-02-21
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  入冬以來,我國南方地區出現罕見持續陰雨天氣,究其原因與厄爾尼諾不無關系。根據氣候監測,自2018年9月以來,赤道中東太平洋海溫持續偏高,進入厄爾尼諾狀態,有利于冬季西太平洋副熱帶高壓偏強偏西且穩定維持,加上南支槽階段性活躍,引導了大量低緯度的水汽向我國南方地區輸送;同時,入冬以來冷空氣活動多,且勢力較強,冷暖空氣頻繁在南方地區交匯,因而導致我國南方地區出現罕見的持續陰雨寡照天氣。那么,隨著全球變暖,厄爾尼諾事件有什么變化么?發生頻率是增多了還是減少了呢?

  在全球變暖的背景下,厄爾尼諾事件有什么變化?

  國家氣候中心氣候預測室高級工程師高輝表示,根據國家標準《厄爾尼諾/拉尼娜事件判別方法》(GB/T33666-2017),1950年以來總共發生了19次厄爾尼諾事件,其中8次弱厄爾尼諾事件,11次中等強度及以上厄爾尼諾事件。

1950-2018年厄爾尼諾事件發生頻次。郭曼如制圖

  在1950-1999年這50年期間共有14次厄爾尼諾事件,平均2.8次/十年。而在21世紀(2000年開始,截止到2018年12月)的前19年里共監測到5次厄爾尼諾事件,平均2.6次/十年。可見,21世紀以來厄爾尼諾事件并沒有增多。如果僅考慮強厄爾尼諾事件(峰值強度在2.0℃以上,即涵蓋國標中的強和超強厄爾尼諾事件),那么在21世紀之前的50年中有3次,而21世紀之后為1次,同樣21世紀以后強厄爾尼諾事件沒有增多。

1950-2018年不同強度厄爾尼諾事件發生的頻次。郭曼如制圖

  厄爾尼諾發生的原因是什么?

  厄爾尼諾事件是海洋和大氣相互作用的結果。一般來說,在赤道東太平洋盛行偏東信風,在赤道南、北兩側的東南信風和東北信風的驅動下,赤道太平洋表層海水自東向西流動,將表層暖水輸送到西太平洋堆積,熱量也不斷積蓄,西太平洋海溫上升,而且太平洋水位形成西高東低的結構。當偏東信風減弱時,維持赤道太平洋海面西高東低的支柱被破壞,西太平洋堆積的高水位暖海水迅速向東擴展,使得西太平洋海溫降低,赤道東太平洋海溫上升,厄爾尼諾現象由此形成。

  

圖為氣候態(a)和厄爾尼諾事件發生時(b)赤道太平洋的海氣狀態示意圖http://www.pmel.noaa.gov/tao/proj_over/diagrams/

  “強”厄爾尼諾事件將增多

  雖然我們從歷史數據上可以看出21世紀以來厄爾尼諾事件以及強厄爾尼諾事件都沒有增多,但是早在2014年《自然?氣候變化》雜志上發表的一篇科學論文稱,當前溫室氣體排放導致的全球變暖背景會顯著增加超強厄爾尼諾事件的發生頻率。

  近日在《自然》雜志發表的一篇氣候科學論文也證實了這一觀點。文章指出全球變暖將讓太平洋東部厄爾尼諾現象的變化更劇烈。這或將導致未來的極端天氣事件變得更加頻繁。文章利用國際耦合模式比較計劃第5階段(CMIP5)中的17個氣候模型,以評估在未來全球變暖的場景下太平洋東部厄爾尼諾現象的變化。研究團隊發現,在目前階段(1900-1999年)和未來預測期(2000-2099年)之間,太平洋東部厄爾尼諾海面溫度的變化幅度整體平均增加15%。這一增幅意味著,太平洋東部“強”厄爾尼諾事件(指海面溫度明顯異常)的數量將增加。

  “強”厄爾尼諾事件到底有多“強”?

  1950年以來總共發生了三次超強厄爾尼諾事件,分別是1982年5月至1983年6月、1997年5月至1998年5月以及2014年10月至2016年4月。主要是根據海溫指數峰值、海溫比常年偏高的累計值、海溫持續異常時間以及海溫大于等于2℃的持續時間這幾個指標來認定厄爾尼諾事件的強度。從下圖可以看出,最強的是2014年10月發生的厄爾尼諾事件,持續了19個月,海溫指數峰值達到了2.9℃,海溫比常年偏高的累計值是28.6℃。這次超強厄爾尼諾事件對我國乃至全球都產生了很嚴重的影響。

三次超強厄爾尼諾事件對比。郭曼如制圖

  目前的海洋是什么樣的情況呢?國家氣候中心指出,赤道中東太平洋已經在2018年9月進入厄爾尼諾狀態。10、11、12月Ni?o3.4 區海溫指數分別為0.85、0.99、1.01℃,10-12月三個月滑動平均為0.95℃。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,未來赤道中東太平洋海溫將繼續處于偏暖狀態,預計2018/2019年冬季赤道中東太平洋將形成一次厄爾尼諾事件。

  一般來說,厄爾尼諾發生后天氣氣候會出現一定的異常,例如:暴雨洪澇、山洪地質災害、臺風、高溫熱浪、干旱、強對流天氣以及城市內澇等等。有關部門和公眾需要提前做好防范。

  

圖為Ni?o3.4區海溫指數(℃)和SOI指數逐月演變。來源:《全球海洋監測預測簡報第31期》

  

  參考資料:

  劉屹岷,劉伯奇,任榮彩等.2016. 當前重大厄爾尼諾事件對我國春夏氣候的影響. 中國科學院院刊,31(2):241-250.

  Cai W J, Borlace S, Lengaigne M, et al. Increasing frequency ofextreme El Ni?o events due to greenhouse warming. Nat ClimChange, 2014, doi: 10.1038/NCLIMATE2100.

  余榮,翟盤茂. 2018. 厄爾尼諾對長江中下游地區夏季持續性降水結構的影響及其可能機理.氣象學報,76(3):408-419.

  (策劃:李慧 制圖:郭曼如 部分資料來源:國家氣候中心)

  

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