什麼是厄爾尼諾與拉尼娜?

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什麼是厄爾尼諾與拉尼娜?

什麼是厄爾尼諾與拉尼娜?

厄爾尼諾,是指赤道中、東太平洋海域發生的大範圍持續性海表溫度(簡稱海溫)異常偏高的現象,也就是海水異常偏暖。“厄爾尼諾”一詞,來源於西班牙語,意為“聖嬰”。一種說法是,早先,赤道東太平洋沿岸的祕魯、厄瓜多爾等國漁民出海捕魚,發現大量死魚粘在漁船上的現象,鼎盛時期出現在聖誕節前後,即以“聖嬰”相稱。這是一種自然現象,過幾年可能又來一次。與這一現象相反的,該海域海溫異常偏低,即異常偏冷,則稱為拉尼娜現象,意為小女孩或“聖女”。

後來人們逐漸認識到,厄爾尼諾和拉尼娜不是簡單的海洋現象,而是大氣與海洋相互影響的結果,與信風減弱或者加強相呼應,常伴有東西太平洋大氣壓力的蹺蹺板效應—即所謂“南方濤動”,其形成前海洋表層之下的次表層海溫通常先有異動。

什麼是厄爾尼諾與拉尼娜?

厄爾尼諾或者拉尼娜一旦形成,對氣候將產生重要而深遠的影響。簡而言之,厄爾尼諾和拉尼娜是全球氣候系統年際變化的強信號。為表述方便,下面在總體說明這一現象時,用厄爾尼諾/拉尼娜來表示。

每次厄爾尼諾,看似相像,又有差異,正所謂“年年歲歲花相似,歲歲年年人不同。”為準確描述和分析預測厄爾尼諾或者拉尼娜,就需要建立監測指標體系和具體量化指標,由此就衍生出了厄爾尼諾/拉尼娜“狀態”及厄爾尼諾或拉尼娜“事件”—在海溫距平達到量值標準的初期,尚不清楚是曇花一現,還是能維持數月之久,在這初期,可叫進入“狀態”;當這一現象延續,達到規定的持續時間時,就將該現象稱為一次“事件”。

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以什麼指標來判定厄爾尼諾/拉尼娜?

什麼是厄爾尼諾與拉尼娜?

什麼叫大範圍持續性異常偏暖或異常偏冷呢?一般來說,海洋比熱容很大,海溫不像氣溫變化那麼劇烈,偏高或偏低幾攝氏度很不容易,而大範圍持續性異常偏暖或偏冷,按指標算,海溫要偏高或偏低0.5攝氏度以上,時間尺度要持續幾個月以上,空間範圍內東西方向在數千千米以上、南北方向1000千米以上。

對這一事件的具體監測指標,各國的各業務與科研機構尚未達成一致看法。目前,中國以中國氣象局國家氣候中心發佈的監測信息為準,是以赤道兩側南北緯各5度、西經120度—170度範圍的所謂尼諾3.4區(Nino3.4)為監測關鍵區,以每月平均海溫的距平值求區域平均,作為指數,也就是每月一個值,再看指數的逐月變化情況。

什麼是厄爾尼諾與拉尼娜?

當Nino3.4指數3個月滑動平均的絕對值(保留一位小數)達到或超過0.5攝氏度且持續至少5個月時,判定為一次厄爾尼諾/拉尼娜事件。如Nino3.4指數大於等於0.5攝氏度為厄爾尼諾事件,Nino3.4指數小於等於-0.5攝氏度為拉尼娜事件。

軌跡上通常採用尼諾分區,分為尼諾1區、2區、3區、4區,上面所說的3.4區,是3區和4區兩區各佔一部分的混合區,以這些區域分別求區域平均,得到相應的各區指數。將這四個區合併,形成所謂的綜合區,又得到綜合區指數。在2016年仲春之前,我國主要採用綜合區指數,春季後期之後,在與世界氣象組織討論後,現改用3.4區指數。

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厄爾尼諾/拉尼娜的出現有何規律?

什麼是厄爾尼諾與拉尼娜?

由於選取指標區域的不同,定義的些許差異,甚至還有監測方法的差異,各國確定的厄爾尼諾/拉尼娜事件次數和起止時間均有一定差異。

根據中國氣象局國家氣候中心以尼諾3.4區指數的監測指標體系統計,1950年以來,歷史上共發生了19次厄爾尼諾事件和14次拉尼娜事件。

在19次厄爾尼諾事件中,超強事件有3次,分別發生於1982-1983年、1997-1998年和2014-2016年;強、中等和弱事件分別有1次、7次和8次。在14次拉尼娜事件中,無超強事件,僅有1次強事件,中等和弱事件分別有8次和5次。從區域類型看,無論厄爾尼諾還是拉尼娜,大約70%是東部型,30%是中部型。

什麼是厄爾尼諾與拉尼娜?

厄爾尼諾與拉尼娜,看似兄妹,秉性差異卻不小,一個“性情暴躁”,來去匆匆,一個卻“溫順安逸”,一副乖乖女模樣。

從事件次數看,厄爾尼諾事件共發生19次;從事件強度看,厄爾尼諾強度大,僅超強就有3次,強事件以上共4次,明顯強於拉尼娜;從持續時間看,厄爾尼諾短於拉尼娜,每次厄爾尼諾事件平均持續11.1個月,比每次拉尼娜事件平均短1.5個月。

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厄爾尼諾/拉尼娜是怎樣影響我國旱澇的?

什麼是厄爾尼諾與拉尼娜?

厄爾尼諾/拉尼娜,發生在赤道太平洋中東部,鼎盛期大多在冬季,即便從尼諾3.4區西部算起,與我國空間距離也超過7000千米,時間上也相差約半年,那怎麼就能影響我國汛期的旱澇呢?歷史上統計的厄爾尼諾/拉尼娜發生後,我國氣候之所以與它們發生聯繫,會不會只是偶然的巧合呢?

為解釋這一點,先說說氣候系統,它包括大氣圈、水圈、冰雪圈、岩石圈和生物圈。除大氣圈和生物圈外,水圈主要是海洋,約佔地球表面70%;冰雪圈主要包括極地冰蓋,以及高原、高山的永久性或半永久性冰川與積雪;岩石圈即陸地下墊面。太陽是地球氣候系統運動能量的根本來源,但能量可能在氣候系統各圈儲存,進行圈際交換和空間轉移,特別是大氣和海洋,既有常見的顯熱交換,還通過蒸發和凝結降水,產生巨大的潛熱交換,兩者又都是流體,可以在很大空間範圍實現能量的空間轉移。

什麼是厄爾尼諾與拉尼娜?

厄爾尼諾/拉尼娜,是大範圍持續性的海表溫度異常事件,除直接影響當地海域與周邊氣候外,還通過洋流等海洋運動和大氣環流運動,對全球氣候產生重大影響。通常,厄爾尼諾強度越強,持續時間越長,造成的水旱災害影響就越嚴重,而且影響時間越久。

已有大量研究表明,厄爾尼諾/拉尼娜,最主要和直接影響赤道太平洋附近地區。通常,厄爾尼諾發生時,太平洋東西兩岸的赤道及低緯度地區氣候異常比較明顯,南美沿岸暴雨洪水頻發,澳大利亞、印尼、印度一帶則易乾旱。

我國大陸主要位於副熱帶和溫帶,厄爾尼諾通常是通過加強副高,間接影響我國的降水和旱澇的。厄爾尼諾有利於赤道中東太平洋上升運動,導致大氣環流的哈德來環流加強,有利於西北太平洋副高強度增強、面積增大。通常,厄爾尼諾越強、維持時間越長,對副高加強的影響作用就越顯著。

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統計表明,多數厄爾尼諾影響年,我國易出現南北兩條多雨帶,其中南方多雨帶主要位於長江流域,有時範圍大些,可以覆蓋淮河流域;北方多雨帶多位於華北至東北,但北方多雨帶的南北位置和強度,不如南方多雨帶穩定。換句話說,就是有的厄爾尼諾影響年,北方雨帶不怎麼明顯,有些雨帶在華北北部至東北北部,有些則位於東北南部。這樣,在厄爾尼諾影響年,長江流域—特別是長江中下游易發生洪澇。拉尼娜與我國降水和旱澇的對應關係,遠不如厄爾尼諾影響年明顯,更不是厄爾尼諾事件影響的反相展現

氣候系統是極其複雜的,厄爾尼諾/拉尼娜事件,雖然對我國氣候和旱澇有重要影響,但其作用目前也有被明顯誇大和妖魔化傾向,似乎所有異常現象都歸結於厄爾尼諾和拉尼娜,這是不正確、不全面和不科學的。

值得注意的是,副高自身就有強弱階段性變化,厄爾尼諾只是促使其加強的重要原因之一,不是唯一因子。此外,副高偏強雖有利我國降雨偏多,也要有北方冷空氣的配合才行。

什麼是厄爾尼諾與拉尼娜?

總之,厄爾尼諾/拉尼娜,不是影響我國旱澇的唯一因子,甚至有時連最重要的因子都算不上,每一個厄爾尼諾年,在共性之上,個性與差異都很明顯,我國旱澇分佈並不完全相同。

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