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厄爾尼諾到來基本已成定局,2024或将成史上最熱的一年

2023-06-12 简体 HK SG TW

今天小編分享的科學經驗:厄爾尼諾到來基本已成定局,2024或将成史上最熱的一年,歡迎閱讀。

5 月 6 日立夏之後,全球就已經開始了 " 水深火熱 " 模式。

全國範圍大面積刷新氣溫新高,多地最高氣溫超過 35 ℃,海南局地氣溫甚至超過 41 ℃,刷新了海南國家站有記錄以來的最高氣溫。

然後廣州氣溫也緊跟着突破了 40 ℃……|新聞截圖

南亞、東南亞部分地區在4 月中下旬氣溫超過 40 ℃,加拿大西岸和美國西北部地區在 5 月中旬也突破了該時間段的歷史最高氣溫記錄,以至于引發了嚴重的山火。

今年才剛到 6 月,氣溫就已經如此之高,當進入三伏天之後會更加難熬。

對于氣象科研學家來說,還有一件比高溫更讓人擔憂的事——最新數據顯示,持續近三年的拉尼娜現象已經結束,讓人談之色變的厄爾尼諾現象即将到來。

厄爾尼諾可能會加速全球氣溫上升,增加極端降雨和幹旱事件的發生頻率。根據最近一次的記錄,在 2015 年強厄爾尼諾現象的影響下,2016 年錄得了歷史上最高的全球年平均氣溫。

今年夏天到底會有多難熬?這次的厄爾尼諾有多嚴重?會對我們的生活造成什麼樣的影響?科學家又是怎麼預測厄爾尼諾的?

厄爾尼諾到來,基本已成定局

厄爾尼諾發生時,太平洋赤道東部的海水異常變暖,大氣海洋環流開始反向流動,全球氣候因此出現反常變化,極端幹旱與降水增多。

這樣的情況每兩到七年會發生一次。與之對應的拉尼娜現象則是由赤道東部海水異常變冷導致的。

太平洋大氣海洋環流在通常情況下與在厄爾尼諾條件下的示意圖 |By Fred the Oyster - Own work; derived from NOAA/PMEL/TAO diagrams ( archived link ) , Public Domain

5 月 3 日,世界氣象組織(WMO)發布報告稱,長達三年的拉尼娜現象已經結束,并預測在 7 月至 9 月期間從厄爾尼諾 - 中性狀态過渡到厄爾尼諾的可能性為 80% [ 1 ] 。一周之後,美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)發布的最新數據顯示,厄爾尼諾的到來基本已成定局,而且有超過 90% 的可能持續到北半球冬季 [ 2 ] 。

2024,人類将迎來史上最熱的一年

每次厄爾尼諾所產生的結果并不完全相同,很大程度上取決于厄爾尼諾事件的強度、發展時期以及與其他氣候模式的相互作用。

歷史數據顯示,1900 年以來,厄爾尼諾現象出現過 30 次左右,其中 1982 – 1983 年 , 1997 – 1998 年和 2014 – 2016 年所產生的影響最強 [ 3 ] 。在這些年份裡,世界各地都出現了異于平常的極端洪澇和極度幹旱。

如今更讓人擔憂的是,厄爾尼諾和全球氣候變化同時發生。

有研究表明,由于全球變暖,厄爾尼諾的發生頻率會随之翻倍 [ 4 ] 。世界氣象組織秘書長 Petteri Taalas 教授在最新的報告中提到,人類正在經歷歷史上最溫暖的八年,過去三年裡,具有冷卻效應的拉尼娜現象一定程度上限制了地球變暖,而即将到來的厄爾尼諾很可能會帶來全球升溫的新高峰,并打破歷史高溫紀錄。

有記錄以來地球最熱的一年是 2016 年,這年的全球年平均氣溫達到了 14.83 ℃,比工業化時期前高出 1.1 ℃。2016 的反常高溫正是上一波超強厄爾尼諾帶來的(2014 – 2016)。

如果這次厄爾尼諾的強度較高,那麼2024 年極有可能刷新 2016 年的記錄。

氣象組織最新發布的全球年度至十年期氣候更新中顯示 [ 5 ] ,2023 年至 2027 年間,至少有一年溫度打破 2016 年最高紀錄的概率高達 98%,2023 年至 2027 年的五年平均溫度也幾乎确定(有 98% 的可能性)要超過過去五年(2018 年至 2022 年)。

厄爾尼諾影響下太平洋海水表面溫度異常(2015 年 1 月與 11 月對比)|NASA Earth Observatory

除了加速全球升溫,厄爾尼諾還會改變氣象條件,影響降水的分布。

赤道太平洋溫暖的海水帶着巨大的能量向東移動,會在西太平洋一些國家和地區造成嚴重幹旱,而太平洋赤道東部則可能會遭受超強降雨和洪災。在強厄爾尼諾的影響下,印度尼西亞在 2015-2016 年森林野火不斷,空氣嚴重污染,累計導致近十萬人死亡;而在南美洲國家例如巴西、烏拉圭、阿根廷以及巴拉圭的部分地區,人們由于洪澇災害被迫離開自己的家園。

目前還沒法确定這次厄爾尼諾的強度,但 NOAA 的預測顯示,至少有 80% 的概率出現中等強度的厄爾尼諾,并有 55% 的概率出現強厄爾尼諾 [ 2 ] 。

我國會怎樣?

最直接受厄爾尼諾現象影響的地區在熱帶,但是由于大氣海洋的循環作用,我國的氣候也會受到不小的影響。

研究顯示 [ 6 ] ,在厄爾尼諾的各個時期(開始、成熟到衰減),我國的氣候主要會受到印度夏季風以及西太平洋副熱帶高壓的影響,具體體現在夏季華北地區降水明顯減少, 長江流網域的雨季及降雨量則存在更大的不确定性,登陸我國的熱帶風暴和台風的次數會減少,很大可能迎來暖冬。

回顧歷史,根據《中國氣象報》的一篇報道 [ 7 ] ,上世紀我國長江流網域發生的3 次特大洪澇災害均發生在厄爾尼諾事件的衰減期,其中包括 1998 年特大洪水。據統計,全國共有 29 個省(區、市)遭受不同程度的洪澇災害,直接經濟損失達 2500 億元。2016 年,在強厄爾尼諾事件影響下,南方地區汛期出現 20 次區網域性極端暴雨天氣,為歷史同期最多,當時主要的江河水位高于 1998 年同期記錄。

另一個問題是,厄爾尼諾可能影響糧食生產。從歷史數據來看,厄爾尼諾會帶來氣候異常,這可能會對中國糧食生產力的增長產生負面影響 [ 8 ] 。

今年 5 月,因連日降雨,河南小麥在地裡發芽|圖蟲創意

在接下來的兩年中,我們需要時刻做好應對高溫、幹旱以及突如其來的強降水的準備。同時也應該提醒身邊家人和朋友更加密切關注天氣預報和極端天氣預警,了解應對極端天氣的常識。

怎麼預測厄爾尼諾?

那麼厄爾尼諾的發生是如何判斷以及預測的呢?

科學家根據經度,将赤道太平洋抽成了四個尼諾區網域,其中,位于北緯 5 ° 到南緯 5 ° , 西經 170 ° -120 ° 的尼諾 3.4 區網域是确定厄爾尼諾現象的關鍵。

國際上較為統一的判斷标準是,通過監測數據,每月都計算最近三個月該區網域的海水表面溫度異常值的平均數,如果連續五個月都超過 +0. 5 ° C,就算作一次厄爾尼諾事件。這種度量标準被稱為海洋尼諾指數(ONI)。在此基礎上,結合多種氣象模型還可以預測厄爾尼諾的發展以及強度。

海水表面溫度異常值:

全稱(Sea surface temperature anomaly,SSTA),  指海表溫度與多年氣候平均值的差值。這裡的多年氣候通常為最近三十年相同時間段的平均值。

2023 年 5 月至 7 月的地表氣溫概率預測結果。藍色、紅色和灰色陰影分别表示偏低、偏高和接近正常的概率;基準期為 1993 年至 2009 年|WMO

" 厄爾尼諾 " 這個詞在西班牙語中的字面意思為 " 小男孩 "。這個名稱最早來自于秘魯和厄瓜多的漁民,他們注意到某些年的聖誕節前後,會出現海水溫度升高、漁獲減少的情況。由于海水變暖的日期臨近聖誕節,他們稱這一現象為 El Ni ñ o de Navidad(聖嬰)。

在正常情況下,太平洋上空的信風沿赤道由東向西吹,将南美洲的暖水帶到亞洲,因此太平洋赤道東部的海水溫度是低于赤道西部的海水溫度的。但在厄爾尼諾現象發生時,赤道東部海水的溫度上升,大氣海洋循環系統因此發生了逆轉。

拉尼娜與厄爾尼諾完全相反,指的是太平洋赤道東部海水溫度異常偏低的一種現象(低于平均值)," 拉尼娜 " 在西班牙語中是 " 小女孩 " 的意思,與 " 小男孩 " 形成對比。

拉尼娜通常在厄爾尼諾現象之後發生,厄爾尼諾通常持續 9-12 個月,拉尼娜則持續 1-3 年。它們都會在 3 月至 6 月期間發展,在 12 月至次年 4 月期間達到高峰,并在 5 月至 7 月期間減弱。但是由于每一年氣候的差異性,兩者持續的時間會有不同。

這次的厄爾尼諾仿佛是給本來就來勢洶洶的全球變暖和氣候變化按下了加速鍵,唯一值得慶幸的是,随着科技的進步,科學家能夠越來越準确地預測厄爾尼諾現象以及拉尼娜現象的發生時間、發展過程以及它們所可能產生的影響。

但這點時間是否足夠我們為歷史上最熱的一年做好準備呢?

參考文獻

[ 1 ] 《WMO 最新通報:針對厄爾尼諾現象做好準備》https://public.wmo.int/zh-hans

[ 2 ] EL NI Ñ O/SOUTHERN OSCILLATION ( ENSO ) DIAGNOSTIC DISCUSSION, NOAA https://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/enso_advisory/ensodisc.shtml

[ 3 ] Cold & Warm Episodes by Season, NOAA https://origin.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/ensostuff/ONI_v5.php

[ 4 ] Cai, W.; Borlace, S.; Lengaigne, M.; van Rensch, P.; Collins, M.; Vecchi, G.; Timmermann, A.; Santoso, A.; McPhaden, M. J.; Wu, L.; England, M. H.; Wang, G.; Guilyardi, E.; Jin, F.-F. Increasing Frequency of Extreme El Ni ñ o Events Due to Greenhouse Warming. Nature Clim Change 2014, 4 ( 2 ) , 111 – 116. https://doi.org/10.1038/nclimate2100.

[ 5 ] Organization ( WMO ) , W. M.; World Meteorological Organization ( WMO ) . WMO Global Annual to Decadal Climate Update ( Target Years: 2023-2027 ) ; WMO: Geneva, 2023.

[ 6 ] Zhang, R.; Min, Q.; Su, J. Impact of El Ni ñ o on Atmospheric Circulations over East Asia and Rainfall in China: Role of the Anomalous Western North Pacific Anticyclone. Sci. China Earth Sci. 2017, 60 ( 6 ) , 1124 – 1132. https://doi.org/10.1007/s11430-016-9026-x.

[ 7 ] 《談談與厄爾尼諾相關的那些事》https://www.cma.gov.cn/2011xzt/20160518/202111/t20211103_4134593.html

[ 8 ] Li, Y.; Strapasson, A.; Rojas, O. Assessment of El Ni ñ o and La Ni ñ a Impacts on China: Enhancing the Early Warning System on Food and Agriculture. Weather and Climate Extremes 2020, 27, 100208. https://doi.org/10.1016/j.wace.2019.100208.

作者:Judy

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