風云夢遠
“厄爾尼諾”是西班牙文的譯音,原意是“圣嬰”“神童”或“圣明之子”。在19世紀初,居住在秘魯和厄瓜多爾海岸一帶的漁民注意到海洋與天氣的關系。如果在圣誕節前后,附近的海水比往常溫暖,不久,便會天降大雨,并伴有海鳥結隊遷徙等怪現象發生。漁民們出于迷信,稱這種反常的溫暖潮流為“神童”潮流,又叫“圣嬰現象”。而海水情況與之相反的拉尼娜,也是西班牙語的音譯,是“小女孩”的意思。
簡要地說,“厄爾尼諾”是指赤道中東太平洋表層水溫持續且顯著偏暖;“拉尼娜”則是持續且顯著偏冷,氣象學家用其指赤道太平洋東部和中部海表溫度大范圍持續異常變冷的現象,也稱為“反厄爾尼諾”。兩者及其大氣影響,合稱“ENSO循環”,從20000公里外就可以影響中國是南澇北旱還是北澇南旱。
在經歷了三年拉尼娜之后,按國家氣候中心的預測,今年很可能是厄爾尼諾年。
厄爾尼諾作為全球最顯著的海溫異常信號,會在數年內逐漸影響熱帶海域和全球氣候,對不同地區的影響可能有很長的時差。
菲律賓、印尼、秘魯就屬于受厄爾尼諾影響最嚴重的地區,中國離得稍微遠一點,但厄爾尼諾會深刻影響東亞季風,從而改變我國的晴雨冷暖。
比如,在厄爾尼諾發展壯大的夏天,西太平洋副熱帶高壓和夏季風的雨帶都會相對靠南,而且東北低渦會比較活躍,就導致我國南方與東北的降雨偏多,而華北、中原的降雨偏少。
而冬天是厄爾尼諾的鼎盛期,通常會導致東亞大槽和西北冷空氣偏弱,我國除青藏高原之外的大多數地方會更加溫暖。但厄爾尼諾和暖冬的相關性較小,不能簡單地說“厄爾尼諾年就一定是暖冬”。
到了第二年夏天,厄爾尼諾已經逐漸衰退,但此時對中國的影響反而更加強烈,熱帶太平洋雖然沒那么熱了,但熱帶印度洋受其影響,水溫仍然比較高。
從地圖上看,熱帶印度洋其實比熱帶太平洋離中國南方更近。水溫偏高直接導致海水蒸發量變多,輸送到我國的水汽也就變多了,同時還會通過多條路徑激發出異常穩定、靠南的副熱帶高壓,將水汽源源不斷引導向長江流域,在四川盆地到長江一線形成長時間降水,甚至引發洪澇災害。中華人民共和國成立以來長江流域三次最大的洪澇災害——1954年特大洪水、1998年特大洪水、2020年特大洪水,都出現在厄爾尼諾次年的夏季,真的是不可不防。
但我們也不用過于擔心,厄爾尼諾每次都有所不同,具體到今年這次,我們會發現其發育得并不那么順利。
雖然西太平洋的暖水層有一部分已經轉移到東部,其溫躍層顯著加深直接阻止了下面冷水的補償,加速東太平洋的增暖,溫度已經比平均值高了3℃~5℃,但與此同時,我們會發現在160°W附近的溫度線突然變得陡峭。這條線越平緩,就表示東西溫差越小,厄爾尼諾越強;越陡峭則厄爾尼諾越弱。中太平洋明顯還不夠暖,說明暖水主體沒有進一步東移,這直接阻礙了厄爾尼諾事件的進一步發展壯大。
這背后的主要原因還是那個原動力——信風,信風減弱會導致東太平洋變暖,但中太平洋這一帶的信風卻意外地加強了,風應力傳導至溫躍層,阻礙了暖水層向東轉移的過程,相當于東邊的工友已經罷工了,中間的工友還在加班兒,向西送溫暖這活兒,你不干我干。
為什么會出現這種狀況?我們把目光拉到靠北的北美西海岸,此時的赤道東太平洋在變暖,但北美西海岸卻在變冷,還一路向西延伸到赤道中太平洋,一方面給這里降溫,一方面形成了一個局部高壓——本來這里的信風是要罷工的,又被這個北美因素鞭策了一把,開始打卡上班兒送溫暖。
所以,從海洋次表層熱力和動力學角度來判斷,五月份赤道東太平洋雖然變暖,但是對中太平洋影響不大;在六七月份,由于中太平洋阻礙,厄爾尼諾事件的發展速度可能明顯放緩。
畢竟,要成長為一個完整的厄爾尼諾,除了表層水溫偏高,還需要“信風顯著減弱”“溫躍層和沃克環流向東轉移”這兩個重要標志,目前這倆還不具備,所以這次厄爾尼諾應該不會那么順利——雖然會在夏季形成,但發展速度應該會比預期要慢。
如果我們歸納對比最近50年內的厄爾尼諾事件,會發現有春季和夏季兩款類型。前者在春季就發育完全,后者就要晚很多,今年這次就明顯屬于發育比較晚、位置偏東的類型。
這種偏晚偏東的厄爾尼諾,容易導致西太平洋副熱帶高壓偏東偏弱。在其影響下,今年夏季前期將主要是“南澇北旱”的趨勢,南方將有更多更長時間的降水,北方則是高溫熱浪;但到了后期,雨帶還是會向北擴展到華北和東北南部。
不過,厄爾尼諾事件只是影響我國氣象的要素之一,如果要全面分析,還得考慮極地海冰、中高緯度海溫、青藏高原積雪等一大堆要素。
今年,很多媒體在引用世界氣象組織報告的時候說,在厄爾尼諾的推動下,2023年可能是有記錄以來最熱的一年。這個說法靠譜嗎?
首先需要指出,在數年范圍內,厄爾尼諾-拉尼娜對全球平均氣溫的影響大約是0.1℃~0.2℃這個振幅,但在一百多年里,全球氣溫其實呈現出一種“進兩步退一步”、不斷疊加的升溫節奏。站在“前輩”高溫的基礎上,如果這次厄爾尼諾發展壯大,確實可能一代更比一代熱,刷新1880年以來的最高均溫。
厄爾尼諾事件的確會助推短期的全球均溫升高,但具體到不同區域、不同時段,差別還是挺大的。比如我國長江流域,去年“三峰”拉尼娜造成太平洋西部海溫集體偏高,給長江地區帶來的高溫和干旱也令不少人記憶猶新。但要想重現去年“三峰”拉尼娜期間的極端高溫,概率就極低。今年南方的重點反而是防洪,華北和西北地區則需要防范高溫熱浪。而且這些預測也要綜合幾個月后太平洋的觀測數據,才能更加準確。
如今,雖然我們對ENSO相關的海洋-大氣相互作用有了更深的理解,但面對更遼闊的海域和天空,ENSO也只是其中一個子項,其他的天氣系統也同樣重要,它們彼此咬合、相互作用,構成了我們人類生存環境的底層地理邏輯。
(源自“地球知識局”,有刪節)
責編:王曉靜實習生:黃舉鑫