作者:胡珉琦 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2016/1/14 23:57:15
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“最强”厄尔尼诺或搅乱这个冬天

 

由于人们对影响厄尔尼诺事件的物理机制的认知程度有限,对初始误差和随机过程如何影响厄尔尼诺预报不甚明了,造成目前大部分预测模型只能够提前6个月给出较为可信的预报,涉及强度以及阶段变化,则难度更大。

厄尔尼诺现象通常发生在冬季,进入2015年冬季以来,世界各地的天气系统确实异象频频,似乎印证了科学家“史上最强”厄尔尼诺的预测。而美国宇航局2016年1月1日新发布的卫星影像则显示,太平洋上的厄尔尼诺现象尚没有转弱的迹象。

冬季天气乱了套

美国航空航天局援引卫星数据显示,2015年底,北极遭遇了罕见的热浪袭击。2015年12月30日,气温一度超过零摄氏度,北极附近区域气温最高达1.7摄氏度,与北京气温水平相当,比以往冬季正常气温高出近30摄氏度。

就在今年1月,美国首都华盛顿国家广场附近的上千株樱花树的中吉野樱种,由于耐不住连日高温,纷纷开放,游客们破天荒地在冬季欣赏到了樱花。根据美国国家公园管理局的统计,华府赏樱的最佳时间一般是在4月上旬,但今年却提前了3个月。

与美国东部高温形成鲜明对比的是其西部和南部地区。2015年圣诞节前后,美国中西部和南部地区连降暴雨,局部地区甚至遭受了致命的龙卷风袭击。

据美国气象机构分析,这些极端天气的出现,正是2015年强厄尔尼诺现象到达峰值的表现。

厄尔尼诺现象是发生在热带太平洋海温异常增暖的一种气候现象,因此,厄尔尼诺造成极端天气的出现,一般是以环赤道太平洋地区最为显著。在厄尔尼诺年,澳大利亚、南亚次大陆、巴西东北部出现干旱,而从赤道中太平洋到南美西岸则多雨。

事实也是如此。今年冬季,南美洲中部遭遇数十年来最强降雨,巴拉圭河和乌拉圭河水位暴涨,流经巴拉圭、阿根廷、乌拉圭和巴西等国家洪水泛滥成灾。

相反,巴西中北部却炎热干旱,使得亚马孙雨林火灾次数明显增加。同样的,澳大利亚气象局在2016年1月初公布的数据显示,受厄尔尼诺现象影响,刚刚过去的2015年是澳大利亚历史上第五炎热的年份,尤其是春季气候非常温暖,导致整个澳大利亚南部地区经历了一个忙碌的火灾高发季。

都是厄尔尼诺惹的祸?

早在2014年4月,世界气象组织就发布消息称,鉴于太平洋赤道海域海水温度已达到出现厄尔尼诺暖流前兆的程度,2014年中期可能出现厄尔尼诺现象。而出现“史上最强”厄尔尼诺的消息也是广为流传。

根据我国国家气候中心的监测,2014年5月~10月,赤道中东太平洋海水表面温度持续了6个月以上比常年同期偏高0.5摄氏度以上,但此后却显现了减弱的迹象,传说中的“史上最强”并没有到来。

2015年3月,海表温度又开始升高。美国国家海洋与大气管理局(NOAA)在科技公报上正式宣布2015年是厄尔尼诺年,且有可能成为有气候记录以来最炎热的一年。但直到年中,科学家才确认厄尔尼诺的暴发强度。中国科学院大气物理研究所副研究员郑飞说,2015年的厄尔尼诺应该是上世纪以来除1997~1998年外最强的一次。

但是,郑飞向《中国科学报》记者解释,冬季北极气温突破0摄氏度、美国东部气温异常偏高这样的极端天气,只能说与厄尔尼诺有一定关联,是否是决定因素则无法作定量的判断。尤其是北极冬季的极端高温在历史上也是很罕见的,需要通过最新的数据作进一步研究。

“宏观地看,厄尔尼诺对大气环流的影响可以蔓延全球。但从厄尔尼诺的形成机制解释,它最直接的影响是热带环流,然后再往中高纬度的大气环流传递。”郑飞说,这一系列的影响需要通过中间环节。

到达北极后,对其气候异常影响的贡献到底有多大,目前也没有确切的结论。郑飞表示,气候异常的成因很复杂,厄尔尼诺也只是诸多影响因子中的一个。

原北京市气象局研究员吴正华也告诉《中国科学报》记者,厄尔尼诺会使大气环流出现异常的说法是肯定的,但是,除了环赤道太平洋地区,中高纬度具体到某一个地区受到的影响程度和最终的天气表现都是不一定的。

他说,按照统计规律,我国中高纬度地区在厄尔尼诺年,冬季风减弱,出现暖冬的概率比较大。今年冬季,我国华南、华东、华北地区气温偏高,华南、华东地区雨水又异常偏多。而且,正是由于长时间没有强冷空气南下,南北向环流偏弱,容易形成无风的静稳天气。同时,南部地区暖湿空气向北输送,使得空气的湿度越来越大,雾霾问题越发严重。

“不过,一旦大气环流发生过度异常,情况也可能发生反转。”吴正华表示。

全球变暖加剧厄尔尼诺?

厄尔尼诺是一种周期性的自然现象,大约每隔7年出现一次。郑飞表示,热带太平洋大气环流的状况和海洋储存的热量情况都会对厄尔尼诺暴发的强度产生影响。

但是,由于人们对影响厄尔尼诺事件的物理机制的认知程度有限,对初始误差和随机过程如何影响厄尔尼诺预报不甚明了,造成目前大部分预测模型只能够提前6个月给出较为可信的预报,涉及强度以及阶段变化,则难度更大。

“而且,多年以来,科学家们仍不清楚,全球气候变暖本身是否会在未来对厄尼尔诺现象产生影响。”郑飞指出。

澳大利亚气象局的科学家在《自然》杂志刊文指出,全球变暖干扰了厄尔尼诺气温模式对降雨量的影响。而这种干扰加剧了厄尔尼诺在西太平洋导致的干燥气候,同时也增加了赤道太平洋中部及东部地区的降雨量。这也意味着,因厄尔尼诺现象而导致的干旱及水灾将会越来越剧烈。

但也有科学家认为,上个世纪初的强厄尔尼诺事件显然发生在使用化石燃料或大规模砍伐热带雨林导致全球变暖之前。因此,这一结论并不支持全球变暖导致厄尔尼诺现象越来越强烈的观点。

郑飞认为,由于各国科学家各自采用不同的计算机模型预测,在厄尔尼诺现象的未来变化上始终都缺乏共识。无论是预测模型还是高性能计算都有待发展。

 
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