拉尼娜又要来了!又又又是一年“最冷冬天”?
拉尼娜又要来了!又又又是一年“最冷冬天”?
2024年9月,世界气象组织(WMO)宣布拉尼娜现象可能再次出现。这一消息引发了人们对即将到来的冬季是否将变得异常寒冷的担忧。然而,拉尼娜现象与冷冬之间是否存在必然联系?本文将为您详细解析拉尼娜现象的成因、影响及其与冷冬的关系。
拉尼娜真的很“冷”吗?
对许多人来说,厄尔尼诺和拉尼娜这两个气象术语已经耳熟能详。它们都源自热带太平洋,但性格特征却截然不同。
2024年初至2025年春季热带太平洋ENSO主要监测区域的观测温度和预测温度。图片来源:NOAA
拉尼娜事件是指赤道中、东太平洋海表温度异常偏低的现象,气象上称之为“冷位相”。与之相反,厄尔尼诺对应着海表温度异常偏高,称为“暖位相”。值得注意的是,拉尼娜不仅表现在海表面温度偏低,热带太平洋深层水温也会比正常情况下更低。
2024年7月12日至9月9日,赤道热带太平洋表面下冷水池形成情况。图片来源:NOAA
海洋表层运动主要受海表面风的影响。当偏东信风增强时,太平洋东部温暖海水被吹向西部,导致东部海平面下降,深层冷水携带着深海鱼群上翻,使得东部海表温度降至正常水平以下。与此同时,西部海水温度偏高,气压下降,湿热空气促进对流发展,助长台风和热带风暴的发生。
厄尔尼诺和拉尼娜对应的海洋-大气环流形势。图片来源:NOAA
有趣的是,厄尔尼诺和拉尼娜常常交替出现。一次较强厄尔尼诺后,拉尼娜很可能会随之而来。例如,1997-1998年、1972-1973年和2009-2010年后都出现了拉尼娜现象。目前主要运用Niño 3.4指数判定拉尼娜,即170°W-120°W和5°S-5°N范围内海温异常。对我国而言,连续5个月的Niño 3.4区海温指数3个月滑动平均值≤-0.5℃,就定义为一次拉尼娜事件。
热带太平洋Niño3.4地区自1950年以来强El Niño事件和最近事件的2年海表温度历史。图片来源:NOAA
厄尔尼诺大约每2-7年发生一次,通常在一年内迅速成熟并衰减。拉尼娜强度通常较弱,但持续时间更长,可达9-12个月,有时甚至超过两年。2020-2023年发生了本世纪首次“三重”拉尼娜事件,上一次出现是在20世纪90年代末。
拉尼娜的威力有多大?
厄尔尼诺和拉尼娜(合称ENSO)是地球气候系统中最强的年际变异信号,影响不容小觑。在全球范围内,拉尼娜引发的极端灾害包括美国西南部严重干旱、热浪和野火,澳大利亚、孟加拉国、中国和委内瑞拉的毁灭性洪水以及致命飓风。
多年拉尼娜事件在澳大利亚、印度尼西亚、热带南美洲和南部非洲引发持续洪涝,在美国南部、赤道非洲、印度和中国东南部引发极端干旱。
对我国而言,拉尼娜当年秋季北方降水易偏多,出现秋汛可能性大。如1974年、1984年和2000年拉尼娜事件都造成秋季黄河和淮河流域降水偏多。冬季气温易偏低,出现冷冬可能性较大。
2007-2008年拉尼娜期间,我国南方2008年初发生大范围低温雨雪冰冻灾害。2021-2023年“三重”拉尼娜期间,华北2021年冬季有60多个气象观测站最低气温突破或达到建站以来历史极值,内蒙古多地遭遇有记录以来最强暴风雪,超11.8亿人口和90%地区受影响。
2021年1月5日至8日我国最低气温最大降幅图。图片来源:中央气象台
与粮食生产相关,厄尔尼诺和拉尼娜通过影响天气和气候产生重大影响。厄尔尼诺影响全球四分之一农作物产量,拉尼娜在低温地区延长生长周期,高温地区则可能引发病虫害。研究表明,从长期看,拉尼娜对我国粮食生产力的净影响总体可能是积极的。
拉尼娜=冷冬?
拉尼娜与冷冬不能直接画等号。我国冬季气温与东亚冬季风强度密切相关,除拉尼娜外,北极海冰、欧亚积雪及大气环流自然变率也起重要作用。
1951年以来La Nina年合成。左:气温距平百分率;右:正距平概率。图片来源:国家气候中心
1951年以来到20世纪80年代中期,拉尼娜年我国冬季气温均显著偏低。但在全球变暖背景下,1986年以来拉尼娜年冬季气温偏高也时有发生。统计数据显示,拉尼娜年我国冬季偏冷概率确实更大,但今年可能是一个较弱事件,其影响程度还需观察。
拉尼娜年我国冬季气温距平。图片来源:国家气候中心
ENSO的准确预测有多难?
ENSO是海洋-大气系统的一部分,其预测难度在于海洋-大气相互作用的复杂性。虽然短期内天气系统变化可预测,但长期预测误差会积累,产生蝴蝶效应。目前国内外机构都在尝试动力学和统计模型(包括AI模型)进行实时滚动预测,但每个模型预期技能不同,预报准确率也不稳定。
总的来说,海洋-大气相互作用太过复杂,ENSO依然隐含很强的不可预测性。
目前主流的ENSO预测模型及结果对比。图片来源:美国哥伦比亚大学国际气候研究所IRI
拉尼娜会更加频繁吗?
拉尼娜不算大概率事件,过去100年共发生20次,其中10次为一年事件,10次为多年事件,共计33个拉尼娜年。但多年期拉尼娜确实在频繁发生:21世纪初以来已发生五次多年期拉尼娜事件。
Niño 3.4海温异常的时间演化。灰色条代表中性年份,蓝色阴影表示1970-2022年。b,c, 1920-2022年10个单年拉尼娜事件(b)和10个多年拉尼娜事件(c)的复合累积气候异常平均值的比较。累积距平是整个事件各年ONDJF平均距平的总和,包括陆地降水(mm月−1)、海温(°C)和850 hPa风(m s−1)距平。图片来源:参考文献[2]
观测事实揭示了目前多年期拉尼娜事件的加速趋势。研究表明,未来拉尼娜连续发生频率可能增加,数量也会随温室气体排放强度增加而增加,从低排放情景下的19±11%增加到高排放情景下的33±13%。
2024-2028年全球温度集合预测结果。图片来源:NOAA
世界气象组织最新报告显示,未来五年内至少有一年,全球年平均气温将暂时超过工业化前水平1.5°C,这个可能性为80%。这意味着我们离《巴黎气候变化协定》设定的目标越来越近,也代表着离全球应对气候升温的目标越来越远。
但厄尔尼诺和拉尼娜不应为更“糟糕”的未来负责。虽然全球变暖已是既定事实,但未来气候特别是区域变化趋势依然有很大不确定性。科学探索之路还很长,但可以确定的是,这个冬天的故事,快要开始了……
参考文献
[3]Li, Y. , Strapasson, A. , & Rojas, O. . (2020). Assessment of el nio and la nia impacts on china: enhancing the early warning system on food and agriculture. Weather and Climate Extremes, 27, 100208.