什么是厄尔尼诺与拉尼娜?

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什么是厄尔尼诺与拉尼娜?

什么是厄尔尼诺与拉尼娜?

厄尔尼诺,是指赤道中、东太平洋海域发生的大范围持续性海表温度(简称海温)异常偏高的现象,也就是海水异常偏暖。“厄尔尼诺”一词,来源于西班牙语,意为“圣婴”。一种说法是,早先,赤道东太平洋沿岸的秘鲁、厄瓜多尔等国渔民出海捕鱼,发现大量死鱼粘在渔船上的现象,鼎盛时期出现在圣诞节前后,即以“圣婴”相称。这是一种自然现象,过几年可能又来一次。与这一现象相反的,该海域海温异常偏低,即异常偏冷,则称为拉尼娜现象,意为小女孩或“圣女”。

后来人们逐渐认识到,厄尔尼诺和拉尼娜不是简单的海洋现象,而是大气与海洋相互影响的结果,与信风减弱或者加强相呼应,常伴有东西太平洋大气压力的跷跷板效应—即所谓“南方涛动”,其形成前海洋表层之下的次表层海温通常先有异动。

什么是厄尔尼诺与拉尼娜?

厄尔尼诺或者拉尼娜一旦形成,对气候将产生重要而深远的影响。简而言之,厄尔尼诺和拉尼娜是全球气候系统年际变化的强信号。为表述方便,下面在总体说明这一现象时,用厄尔尼诺/拉尼娜来表示。

每次厄尔尼诺,看似相像,又有差异,正所谓“年年岁岁花相似,岁岁年年人不同。”为准确描述和分析预测厄尔尼诺或者拉尼娜,就需要建立监测指标体系和具体量化指标,由此就衍生出了厄尔尼诺/拉尼娜“状态”及厄尔尼诺或拉尼娜“事件”—在海温距平达到量值标准的初期,尚不清楚是昙花一现,还是能维持数月之久,在这初期,可叫进入“状态”;当这一现象延续,达到规定的持续时间时,就将该现象称为一次“事件”。

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以什么指标来判定厄尔尼诺/拉尼娜?

什么是厄尔尼诺与拉尼娜?

什么叫大范围持续性异常偏暖或异常偏冷呢?一般来说,海洋比热容很大,海温不像气温变化那么剧烈,偏高或偏低几摄氏度很不容易,而大范围持续性异常偏暖或偏冷,按指标算,海温要偏高或偏低0.5摄氏度以上,时间尺度要持续几个月以上,空间范围内东西方向在数千千米以上、南北方向1000千米以上。

对这一事件的具体监测指标,各国的各业务与科研机构尚未达成一致看法。目前,中国以中国气象局国家气候中心发布的监测信息为准,是以赤道两侧南北纬各5度、西经120度—170度范围的所谓尼诺3.4区(Nino3.4)为监测关键区,以每月平均海温的距平值求区域平均,作为指数,也就是每月一个值,再看指数的逐月变化情况。

什么是厄尔尼诺与拉尼娜?

当Nino3.4指数3个月滑动平均的绝对值(保留一位小数)达到或超过0.5摄氏度且持续至少5个月时,判定为一次厄尔尼诺/拉尼娜事件。如Nino3.4指数大于等于0.5摄氏度为厄尔尼诺事件,Nino3.4指数小于等于-0.5摄氏度为拉尼娜事件。

轨迹上通常采用尼诺分区,分为尼诺1区、2区、3区、4区,上面所说的3.4区,是3区和4区两区各占一部分的混合区,以这些区域分别求区域平均,得到相应的各区指数。将这四个区合并,形成所谓的综合区,又得到综合区指数。在2016年仲春之前,我国主要采用综合区指数,春季后期之后,在与世界气象组织讨论后,现改用3.4区指数。

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厄尔尼诺/拉尼娜的出现有何规律?

什么是厄尔尼诺与拉尼娜?

由于选取指标区域的不同,定义的些许差异,甚至还有监测方法的差异,各国确定的厄尔尼诺/拉尼娜事件次数和起止时间均有一定差异。

根据中国气象局国家气候中心以尼诺3.4区指数的监测指标体系统计,1950年以来,历史上共发生了19次厄尔尼诺事件和14次拉尼娜事件。

在19次厄尔尼诺事件中,超强事件有3次,分别发生于1982-1983年、1997-1998年和2014-2016年;强、中等和弱事件分别有1次、7次和8次。在14次拉尼娜事件中,无超强事件,仅有1次强事件,中等和弱事件分别有8次和5次。从区域类型看,无论厄尔尼诺还是拉尼娜,大约70%是东部型,30%是中部型。

什么是厄尔尼诺与拉尼娜?

厄尔尼诺与拉尼娜,看似兄妹,秉性差异却不小,一个“性情暴躁”,来去匆匆,一个却“温顺安逸”,一副乖乖女模样。

从事件次数看,厄尔尼诺事件共发生19次;从事件强度看,厄尔尼诺强度大,仅超强就有3次,强事件以上共4次,明显强于拉尼娜;从持续时间看,厄尔尼诺短于拉尼娜,每次厄尔尼诺事件平均持续11.1个月,比每次拉尼娜事件平均短1.5个月。

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厄尔尼诺/拉尼娜是怎样影响我国旱涝的?

什么是厄尔尼诺与拉尼娜?

厄尔尼诺/拉尼娜,发生在赤道太平洋中东部,鼎盛期大多在冬季,即便从尼诺3.4区西部算起,与我国空间距离也超过7000千米,时间上也相差约半年,那怎么就能影响我国汛期的旱涝呢?历史上统计的厄尔尼诺/拉尼娜发生后,我国气候之所以与它们发生联系,会不会只是偶然的巧合呢?

为解释这一点,先说说气候系统,它包括大气圈、水圈、冰雪圈、岩石圈和生物圈。除大气圈和生物圈外,水圈主要是海洋,约占地球表面70%;冰雪圈主要包括极地冰盖,以及高原、高山的永久性或半永久性冰川与积雪;岩石圈即陆地下垫面。太阳是地球气候系统运动能量的根本来源,但能量可能在气候系统各圈储存,进行圈际交换和空间转移,特别是大气和海洋,既有常见的显热交换,还通过蒸发和凝结降水,产生巨大的潜热交换,两者又都是流体,可以在很大空间范围实现能量的空间转移。

什么是厄尔尼诺与拉尼娜?

厄尔尼诺/拉尼娜,是大范围持续性的海表温度异常事件,除直接影响当地海域与周边气候外,还通过洋流等海洋运动和大气环流运动,对全球气候产生重大影响。通常,厄尔尼诺强度越强,持续时间越长,造成的水旱灾害影响就越严重,而且影响时间越久。

已有大量研究表明,厄尔尼诺/拉尼娜,最主要和直接影响赤道太平洋附近地区。通常,厄尔尼诺发生时,太平洋东西两岸的赤道及低纬度地区气候异常比较明显,南美沿岸暴雨洪水频发,澳大利亚、印尼、印度一带则易干旱。

我国大陆主要位于副热带和温带,厄尔尼诺通常是通过加强副高,间接影响我国的降水和旱涝的。厄尔尼诺有利于赤道中东太平洋上升运动,导致大气环流的哈德来环流加强,有利于西北太平洋副高强度增强、面积增大。通常,厄尔尼诺越强、维持时间越长,对副高加强的影响作用就越显著。

什么是厄尔尼诺与拉尼娜?
什么是厄尔尼诺与拉尼娜?什么是厄尔尼诺与拉尼娜?

统计表明,多数厄尔尼诺影响年,我国易出现南北两条多雨带,其中南方多雨带主要位于长江流域,有时范围大些,可以覆盖淮河流域;北方多雨带多位于华北至东北,但北方多雨带的南北位置和强度,不如南方多雨带稳定。换句话说,就是有的厄尔尼诺影响年,北方雨带不怎么明显,有些雨带在华北北部至东北北部,有些则位于东北南部。这样,在厄尔尼诺影响年,长江流域—特别是长江中下游易发生洪涝。拉尼娜与我国降水和旱涝的对应关系,远不如厄尔尼诺影响年明显,更不是厄尔尼诺事件影响的反相展现

气候系统是极其复杂的,厄尔尼诺/拉尼娜事件,虽然对我国气候和旱涝有重要影响,但其作用目前也有被明显夸大和妖魔化倾向,似乎所有异常现象都归结于厄尔尼诺和拉尼娜,这是不正确、不全面和不科学的。

值得注意的是,副高自身就有强弱阶段性变化,厄尔尼诺只是促使其加强的重要原因之一,不是唯一因子。此外,副高偏强虽有利我国降雨偏多,也要有北方冷空气的配合才行。

什么是厄尔尼诺与拉尼娜?

总之,厄尔尼诺/拉尼娜,不是影响我国旱涝的唯一因子,甚至有时连最重要的因子都算不上,每一个厄尔尼诺年,在共性之上,个性与差异都很明显,我国旱涝分布并不完全相同。

什么是厄尔尼诺与拉尼娜?


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