今天小编分享的科学经验：今年，会是最热的一年么？，欢迎阅读。
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NO.2474- 厄尔尼诺来了
文字：风云梦远
校稿：辜汉膺 / 编辑：果栗乘
之前我们讲过厄尔尼诺和拉尼娜跟中国异常气候的关系，两者及其大气影响，合称 ENSO 循环，从 20000 公里外就可以影响中国是南涝北旱还是北涝南旱。
在经历了三年拉尼娜之后，按国家气候中心的预测，今年很可能是厄尔尼诺年。
今年 1 月至 3 月 Nino3.4 指数平均值为 -0.4 ℃
已高于 -0.5 ℃拉尼娜阈值
因此 " 三重 " 拉尼娜在 2023 年春季之前结束▼
如果我们比较去年 10 月、今年 1 月、4 月
会发现赤道东太平洋确实在从拉尼娜转向厄尔尼诺▼
ENSO 作为一个非常庞大的模型，从一种状态转向另一种状态是非常复杂的，而当前这个过渡阶段就是一个绝佳的案例，能让我们认识到其中的细节和复杂性。今天我们就来仔细讲讲今年的厄尔尼诺。
厄尔尼诺对我国的影响
众所周知，" 厄尔尼诺 " 是指赤道中东太平洋表层水温持续且显著偏暖，" 拉尼娜 " 则是持续且显著偏冷。
东太平洋海水相比年均值显著升温，即厄尔尼诺现象
（图：NOAA Climate.gov）▼
东太平洋海水相比年均值显著降温，即拉尼娜现象
偏暖还是偏冷，需要一个基准，也就是 " 常年平均值 "，一般用 1981-2010 年或 1991-2020 年的数据。选取 5 ° S-5 ° N，170 ° W-120 ° W 这个范围的平均海表温度，作为检测冷暖的标准，这里也被称为 Nino3.4 区，非常重要，后边我们还会提到。
Nino3.4 区位置示意▼
而所谓 " 持续偏暖 "，往往要维持6-24 个月。
比如 " 厄尔尼诺 " 在第一年的北半球夏天发展壮大，到了冬天达到他的顶峰，之后不断衰减，在第二年的春夏季结束，但也有可能维持2-3 年。
如果看今年的情况，5 月初，世界气象组织表示拉尼娜在持续三年后已经结束，热带太平洋处于中性状态，预计在 5-8 月，ENSO 从中性转向厄尔尼诺的可能性会不断提高，从 60％到 80％，是大概率事件了。
拉尼娜前脚刚走，厄尔尼诺就马不停蹄地赶来了
（图：WMO）▼
拉尼娜正在退去
( 2023 年 1 月初至 2023 年 3 月初热带太平洋的海面温度 )
（图：climate.gov）▼
这种转变绝不是无缘无故的，在 " 中性状态 " 下，赤道两侧的盛行信风会把东太平洋的表层暖水吹向西太平洋，从而在西边形成一个暖池，在东边形成一个冷舌，东边为了补偿表层海水的缺失，深处的冷水会向上补充，从而形成西暖冬冷的局面。
这种冷暖局面导致西太平洋大气上升，东太平洋大气下沉，组成了一个海洋 - 大气相互作用的环流圈。
中性状态下的环流模式
（图：UNEP）▼
但如果信风这个原动力出于某种原因突然且持续减弱，怠工了，就会导致向西输送的暖水变少，暖水集中在中东太平洋，整个环流的范围也向东收缩，并导致信风进一步减弱，形成正反馈，厄尔尼诺由此形成。
厄尔尼诺下的环流模式
厄尔尼诺作为全球最显著的海温异常信号，会在数年内逐渐影响热带海網域和全球气候，对不同地区的影响可能有很长的时差。
菲律宾、印尼、秘鲁就属于受厄尔尼诺影响最严重的地区，中国离得稍微远一点，但厄尔尼诺会深刻影响东亚季风，从而改变我国的晴雨冷暖。
横屏 -厄尔尼诺影响下的降水规律▼
比如，在厄尔尼诺发展壮大的夏天，西太平洋副热带高压和夏季风的雨带都会相对靠南，而且东北低涡会比较活跃，就导致我国南方与东北的降雨偏多，而华北、中原的降雨偏少。
夏季型厄尔尼诺往往代表华南和东北降水偏多
华北和中部降水偏少▼
厄尔尼诺发展期夏季气温距平▼
而在冬天的厄尔尼诺鼎盛期，通常会导致东亚大槽和西北冷空气偏弱，我国除青藏高原之外的大多数地方会更加温暖。但厄尔尼诺和暖冬的相关性较小，不能完全说 " 厄尔尼诺年就一定是暖冬 "。
厄尔尼诺事件鼎盛期冬季的气温距平▼
到了第二年夏天，厄尔尼诺已经逐渐衰退，但此时对中国的影响反而最加猛烈，热带太平洋虽然没那么热了，但热带印度洋受其影响，水温仍然比较高。
从地图上看，热带印度洋其实比热带太平洋离中国南方更近。水温偏高直接导致海水蒸发量变多，输送到我国的水汽也就变多了，同时还会通过多条路径激发出异常稳定、靠南的副热带高压，将水汽源源不断引导向长江流網域，在四川盆地到长江一线形成长时间降水，甚至引发洪涝灾害。
强弩之末的厄尔尼诺也不可小觑
（横屏，参考：张人禾，2017）▼
厄尔尼诺事件衰减期夏季
我国和周边区網域陆地降水距平百分比▼
建国以来长江流網域三次最大的洪涝灾害：1954 年特大洪水、1998 年特大洪水、2020 年特大洪水，都出现在厄尔尼诺次年的夏季，真的是不可不防。
今年厄尔尼诺的特殊性
但我们也不用过于担心，厄尔尼诺每次都有所不同，具体到今年这次，我们会发现其发育得并不那么顺利。
这是 5 月中旬的全球海表 "距平温度"，黄色红色是偏暖，蓝色是偏冷。
可一眼看到，太平洋北部及东部有明显偏暖
（图：NOAA）▼
放大看，这个范围（下图绿框）就是 " 赤道中东太平洋 "，东太平洋的南美沿海已经热得发黄了，看上去妥妥的厄尔尼诺，但更重要的是这个区網域（橙色框），也就是 Nino3.4 区，这里的变暖趋势还不明显，说明厄尔尼诺还没发展起来，在中太平洋遭遇了 " 某种阻击 "。
今年的 Nino3.4 区，看起来似乎离厄尔尼诺还有点距离▼
这个中太平洋非常重要，是厄尔尼诺能否完全发育的关键战场。
这张图，是五月中旬赤道太平洋海温的垂直剖面，东西跨度相当于从科隆群岛到所罗门群岛。
上为当前赤道太平洋地区海温距平的深度 - 经度剖面图
下为温度距离平均值
西太平洋的暖水层有一部分已经转移到东部，其温跃层显著加深直接阻止了下面冷水的补偿，加速东太平洋的增暖，温度已经比平均值高了 3-5 ℃。
但与此同时，我们会发现在160 ° W附近的温度线突然变得陡峭，这条线越平缓，就表示东西温差越小，厄尔尼诺越强，越陡峭则厄尔尼诺越弱，所以中太平洋明显还不够暖，说明暖水主体没有进一步东移，这直接阻碍了厄尔尼诺事件的进一步发展壮大。
在 160 ° W 附近，暖水层的向东移动似乎动力不足
这背后的主要原因还是那个原动力——信风，信风减弱会导致东太平洋变暖，但中太平洋这一带的信风却意外的加强了，风应力传导至温跃层，阻碍了暖水层向东转移的过程，相当于东边的工友已经罢工了，中间的工友还在加班儿，向西送温暖这活儿，你不干我干。
连信风也在 " 卷 " 了，主打的就是东暖西送
（5 月 15 日 15:00 近地面）▼
为什么会出现这种状况？我们把目光拉到靠北的北美西海岸，此时的赤道东太平洋在变暖，但北美西海岸却在变冷，还一路向西延伸到赤道中太平洋。
一方面给这里降温，一方面形成了一个局部高压，本来这里的信风是要罢工的，又被这个北美因素鞭策了一把，开始打卡上班儿送温暖，果然一切责任全在北美方面。
这个北美因素，是有些反骨在身上的▼
所以，从海洋次表层热力和动力学角度来判断，5 月份赤道东太平洋虽然变暖，但是对中太平洋影响不大；在 6-7 月份，由于中太平洋一阻碍，厄尔尼诺事件的发展速度可能明显放缓。
毕竟，要成长为一个完整的厄尔尼诺，除了表层水温偏高，还需要 " 信风显著减弱 "、" 温跃层和沃克环流向东转移 " 这两个重要标志，目前这俩还不具备，所以这次厄尔尼诺应该不会那么顺利——虽然会在夏季形成，但发展速度应该会比预期要慢。
根据 NMME 气候模式的预测
Nino3.4 海温很可能在几个月内攀升到厄尔尼诺以上的阈值
具体情况如何还有待观测
今年会是最热的一年？
如果我们归纳对比最近 50 年内的厄尔尼诺事件，会发现有春季和夏季两款类型，前者在春季就发育完全，后者就要晚很多，今年这次就明显属于发育比较晚、位置偏东的类型。
（a）1997、 ( b ) 夏季发展型厄尔尼诺事件、
（c）2015 和 ( d ) 今年（2023 年）3-4 月
向外辐射长波（填色）、200hPa 速度势（等值线）
和 850hPa 风场（矢量）距平对比▼
对于这种偏晚偏东的厄尔尼诺，容易导致 " 西太副高 " 偏东偏弱，在其影响下，今年夏季前期将主要是 "南涝北旱" 的趋势，南方将有更多更长时间的降水，北方则是高温热浪；但到了后期，雨带还是会向北扩展到华北和东北南部。
东部型、中部型厄尔尼诺事件的影响模型
（底图：shutterstock）▼
厄尔尼诺发展早型和晚型的海温异常（填色）
与 700hPa 风场异常（矢量）
在 6-9 月逐月和 6-9 月平均对比▼
不过，厄尔尼诺事件只是影响我国气象的要素之一，如果要全面分析，还得考虑极地海冰、中高纬度海温、青藏高原积雪等一大堆问题。
气象变化纷繁复杂，要多因素综合分析
（图：nsidc）▼
很多媒体在引用世界气象组织报告的时候说，在厄尔尼诺的推动下，2023 年可能是有记录以来最热的一年。这个说法靠谱么？
首先需要指出，在数年范围内，厄尔尼诺 - 拉尼娜对全球平均气温的影响大约是 0.1-0.2 ℃这个振幅，但在一百多年里，全球气温其实呈现出一种 " 进两步退一步 "，不断叠加的升温节奏，站在前辈高温的基础上，如果这次厄尔尼诺发展壮大，确实可能一代更比一代热，刷新 1880 年以来的最高均温。
1950 年以来全球均温逐月变化图
可看出厄尔尼诺事件的确会助推短期的全球均温升高
（左右滑动，图：NOAA）▼
但具体到不同区網域、不同时段，差别还是挺大的。
比如我国长江流網域，要想重现去年三峰拉尼娜期间的极端高温，概率就极低，今年南方的重点反而是防洪。华北和西北地区则需要防范高温热浪。而且这些预测也要综合几个月后太平洋的观测数据，才能更加准确。
去年三峰拉尼娜造成太平洋西部海温集体偏高
给长江地区带来的高温和干旱也令不少人记忆犹新
（图：NASA）▼
如今，虽然我们对ENSO 相关的海洋 - 大气相互作用有了更深的理解，但面对更辽阔的海網域和天空，ENSO 也只是其中一个子项，其他的天气系统也同样重要，他们彼此咬合相互作用，构成了我们人类生存环境的底层地理逻辑。
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张人禾 , 闵庆烨 , 苏京志 . 2017. 厄尔尼诺对东亚大气环流和中国降水年际变异的影响 : 西北太平洋异常反气旋的作用 . 中国科学 : 地球科学 ,47:544 – 553, doi: 10.1360/N072016-00268
袁媛 , 杨辉 , 李崇银 . 2012. 不同分布型 El Ni ñ o 事件及对我国次年夏
季降水的可能影响 . 气象学报 , 70: 467 – 478
李春晖 , 李霞 , 刘燕 , 等 . 2016. 春季和夏季爆发型 ENSO 事件对夏季中国降水的影响 [ J ] . 气候与环境研究，21 ( 3 ) :258 − 268. Li Chunhui, Li Xia, Liu Yan, et al. 2016. Impact of spring and summer onset type ENSO on summer precipitation in China [ J ] . Climatic and Environmental Research ( in Chinese ) , 21
( 3 ) : 258 − 268, doi: 10.3878/j.issn.1006-9585.2015.15133
Wen, N., Liu, Z., &Li, L. ( 2019 ) Direct ENSO impact on East Asian summer precipitation in the developing summer. Climate Dynamics, 52, 6799 – 6815
* 本文内容为作者提供，不代表地球知识局立场
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