厄尔尼诺是否会带来更多极端高温？
中国新闻周刊记者/霍思伊
发于2023.7.10总第1099期《中国新闻周刊》杂志
世界气象组织(WMO)4日称，时隔七年后，厄尔尼诺现象再现，预计今后全球大部分地区气温将进一步升高，可能在5年内出现创纪录高温。根据WMO的最新预测，厄尔尼诺事件在2023年下半年持续的可能性达到90%，此次事件至少为中等强度。
中央气象台7月6日继续发布高温橙色预警。北京市气象台7月6日升级发布高温红色预警信号：预计7月6日本市大部分地区最高气温将升至40℃以上。国家气候中心关于今年盛夏全国气候趋势的最新预测称，华北、华中中部和南部、西南地区东北部等地可能出现阶段性高温过程。
虽未进入盛夏，全国高温已明显具有“出现时间早、影响范围广、极端性显著”等特征。全球来看，亚洲迎来了史上最热4月，5月，全球平均温度达到了1850年以来最高，东南亚大部分国家6月以来气温都突破了40℃。有分析指出，这些局部气候异常可能与厄尔尼诺现象有关。
连续三年的“拉尼娜年”后，厄尔尼诺在今年回归已成为必然。随着世界进入“厄尔尼诺气候模式”，人们更担心的是，全球变暖叠加厄尔尼诺，极端高温是否会成为未来的“新常态”？
“终极天气创造者”
按中国对极端气温的分级，高温≥40℃即为“强危害性”。国家气候中心称，华北地区今年高温极端性强，连续多次高温反复出现，实属历史罕见。数据显示，7月5日，北京南郊观象台的最高气温达到40.9℃，为今年第四个40℃的高温日。此前在，6月22~24日，北京南郊观象台连续三天气温达到或超过40℃，城区高温时长超过40小时。
华北地区这一轮极端高温背后，厄尔尼诺是否是“罪魁祸首”？
中国科学院大气物理研究所研究员郑飞长期从事厄尔尼诺预测与研究，他对《中国新闻周刊》分析说，目前热带太平洋正处于从拉尼娜向厄尔尼诺转变的过程中，受此影响，全球的大气环流都会发生相应的调整。
厄尔尼诺现象，发源于赤道太平洋中东部的广阔海域上。早在17世纪，南美洲沿岸渔民发现每隔2~5年，太平洋表面就会出现异常温暖的海水。300多年后，海洋学家们意识到，这不是秘鲁沿岸的局部现象，其影响横跨整个热带太平洋地区，而且是更长周期的海温振荡现象的一个阶段，即赤道太平洋中东部表层海水温度会在偏暖与偏冷之间波动，当海温异常升高时，就处于暖相位的厄尔尼诺现象，异常降低则是冷相位的拉尼娜现象，二者间是接近平均温度水平的中性阶段。整个自然周期被称为厄尔尼诺——南方涛动(ENSO)现象。
当发生厄尔尼诺时，持续、异常偏暖的热带太平洋中东部海面会源源不断地将更多热量释放到上方大气层中。海洋的改变带动大气的改变，受其影响最大的是沃克环流与哈德利环流，而通过大气环流模式的“响应”，引发了多米诺骨牌一样的连锁反应。赤道周边和整个环太平洋地区的局部气候模式随之发生变化，甚至辐射到中高纬地区，最终引发全球性气候异常，包括高温热浪、干旱、洪水、飓风和暴雨等极端灾害天气事件发生。因此，厄尔尼诺又被称为“终极天气创造者”。
美国加州大学圣地亚哥分校斯克利普斯海洋研究所教授、联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第五次评估报告的主要作者谢尚平对《中国新闻周刊》解释说，厄尔尼诺发源于热带海域，这里是全球降水量最大的地区，在水汽变成水滴的过程中会释放大量潜热，成为驱动全球海洋-大气环流的重要“燃料”。也就是说，赤道地区是全球大气环流的“发动机”，厄尔尼诺是“引擎变得特别强烈的一种状态”，在厄尔尼诺年，全球异常气候事件的发生概率肯定会显著增加。
“因此，从大尺度全球环流来说，中国正发生的高温一定程度与厄尔尼诺相关，但不能说，厄尔尼诺就是导致这轮华北高温的直接原因。”郑飞说。
他认为，对华北高温影响更直接的是中高纬度大气环流的变化，这不完全与厄尔尼诺引发的连锁反应相关。今年，中国北方的冷空气在春末以后变得较弱，没有经常性的南下，南方的暖湿空气也没有顺利北上，这使得整个华北地区空气处于偏干的状态，“偏干的空气增温会很快”。在郑飞看来，华北高温是多重因素综合影响的结果，厄尔尼诺只是其中一种。实际上，今年是厄尔尼诺的发展年，目前这个阶段，厄尔尼诺本身的“信号”还不是很强。
具体而言，厄尔尼诺对中国的影响主要通过两个天气/气候系统：一个是西北太平洋反气旋，其西侧的西南风异常有利于加强向中国南方的水汽输送。郑飞分析说，厄尔尼诺发生后可能造成华南、东南沿海等地降雨显著增多。“1998年和2016年长江流域大洪水，很大程度上就与厄尔尼诺影响下的西北太平洋反气旋增强相关，它从海上带来的大量暖湿空气与梅雨锋在长江流域形成了汇合。”
另一个是西太平洋副热带高压。国家气候中心气候服务首席专家周兵近日接受采访时指出，在厄尔尼诺发展年夏季，西太平洋副高往往偏南偏强，造成我国南方地区降水偏多。“近期江南、华南等地强降水频发就是受到厄尔尼诺状态影响的体现之一。”同时，副热带高压偏南偏强也不利于汛期雨带移动。
国家气候中心预测，今年夏季，我国华东南部、华中南部、西南地区南部降水易偏多，发生洪涝的风险大；西北地区东部降水易偏少，发生气象干旱的可能性大。因此，周兵提醒，今年夏天不仅需警惕南方城市出现内涝，还要密切关注北方等地带来的干旱现象。“此次厄尔尼诺事件的出现标志着我国降水传统意义上‘南涝北旱’的回归。”他说。
根据中科院大气物理研究所的短期气候预测，受厄尔尼诺发展的影响，今年中国汛期可能会形成两条主雨带，分别在华南和黄淮-东北东部区域。长江流域整体仍然略偏干，川渝地区等上游降水正常或偏湿，中下游地区比往年略干，梅雨与常年相比基本持平或略偏少。
此外，华北干旱的可能性较大，尤其在7月中下旬华北雨带来临之前，华北地区高温且偏干的情况还会持续一段时间。“甚至到秋季，雨带撤退之后，华北整体可能仍具有高温干旱特征。”郑飞说，除华北之外，西北部分地区高温干旱也需要警惕。
周兵指出，今年的厄尔尼诺背景和2009年相似，而2009年秋至2010年春，西南地区出现了有气象记录以来最严重的秋冬春连旱。总体而言，西南地区的干旱从去年以来一直在持续，他担心，西南地区雨季的降水如果不能缓解干旱，秋冬季以后，干旱会更加明显。
不过，郑飞强调，厄尔尼诺本身是一个较大的气候影响因子，对特定地区的具体影响涉及到一个多尺度的复杂动力机制，“比如突然来了一次强台风、印度洋改变了南海季风的爆发，甚至是极涡对东北区域的影响等等，这里涉及到的很多天气和气候因子是不可能被长期提前预测的，众多影响中国的天气和气候因素结合起来，才会最终决定今年夏季的降雨分布与多少。”
在他看来，对今夏气候的种种预测，符合“从拉尼娜向一个后期较强的厄尔尼诺”转变过程中，中国雨带可能呈现出来的典型分布特征。
今年大概率会发生厄尔尼诺事件
准确地说，真正的厄尔尼诺事件还没有到来。据国家气候中心6月底预测，未来三个月，赤道中东太平洋将维持厄尔尼诺状态，并在今年秋季形成一次中等以上强度的东部型厄尔尼诺事件。
状态和事件的判断标准不同。在检测热带中东太平洋水域的海表异常增温时，通常采用关键海区海温与常年平均值的偏离作为基准，这就是厄尔尼诺研究者最在意的“海洋厄尔尼诺指数 (ONI)”。当ONI超过0.5℃阈值时，就可以认为进入“厄尔尼诺状态”，但要形成一次成熟的“厄尔尼诺事件”，标准就高得多。
郑飞介绍，ONI3个月滑动平均值超过0.5℃且至少持续5个月以上，才会被定义为一次厄尔尼诺事件。“这样算下来，基本上要求中东热带太平洋区域的海温异常偏高现象要持续7个月左右。”
为何这种差别如此重要？郑飞解释，厄尔尼诺对全球气候产生影响的本质，在于它是一种海洋-大气耦合过程，如果说海洋是一个齿轮，大气是另一个齿轮，只有当两个齿轮紧密啮合在一起，有“明确的、而不是短暂的信号”证明海气之间形成了相互作用，比如海洋连续多个月一直维持异常偏暖状态，大尺度的大气环流才会真正被带动起来，大气变化也会进一步影响海洋变化，二者是相辅相成的。
6月8日，美国国家海洋和大气管理局(NOAA)发布“厄尔尼诺警报”，预计未来几个月，发生中等厄尔尼诺事件的可能性为84%，发生强烈事件的可能性为56%，在2023~2024年的北半球冬季，厄尔尼诺现象将逐渐加强。NOAA称，事件越强烈，特定地区受其典型影响就越大。在NOAA发布于6月26日的报告中，最新的ONI指数已经从0.5℃攀升到了1℃。
实际上，在厄尔尼诺的预测中，有一个多年来难以绕开的“春季预报障碍”。郑飞解释说，在厄尔尼诺模型预报中会发现，每当模式的预报跨越春季时，预报能力会大幅降低。因为大气、海洋在春天正处于一个最不稳定的阶段，也就是两个齿轮没有很好地咬合上，“有时甚至可能是反向旋转或脱离的”，因此对后续厄尔尼诺发展的指示性信号不强。一般在夏季之后，海洋和大气的耦合程度会增强，预报结果才更加可靠。
但今年与以往不同，谢尚平发现，从4月开始，赤道太平洋的温跃层，即海洋表面的暖流与深海寒流之间的过渡层就出现变深的趋势，从侧面反映出，赤道太平洋的暖水量异常增加。“个人认为这是NOAA在6月初就有很大信心预报厄尔尼诺的原因之一。”
郑飞也表示，综合表层海温、次表层海温、大气表层风层等监测数据来看，从今年春天起已经能明显看到在热带太平洋大气与海洋两个齿轮的啮合趋势。“美国国际气候与社会研究所(IRI)综合了国际上大约20个预测模式，根据每个模式的不同结果，统计出一个总体发生概率。以往由于春季预报障碍的存在，通常各个模式间的预报结果差异很大，甚至预报的海温会朝冷暖不同的方向发展，但今年大家都比较一致。”他说，在历次厄尔尼诺事件中，这种情况相对少见。
根据郑飞团队的预测，今年有90%以上的概率会发生厄尔尼诺事件，到10~12月会进入盛期，次年春季后开始衰退。多位专家还指出，在北半球的这个冬天，厄尔尼诺至少能达到中等以上强度，郑飞预测，可能约有70%的概率发生一次“强厄尔尼诺事件”，对应的异常升温幅度在1.5℃~2℃之间。“这个影响是非常大的，因为大范围的海洋即使只升温0.1℃，也会对大气释放大量的热量。”
但中国是否可能在今年冬季迎来《体育外围app正规》一次升温超过2℃的“超强厄尔尼诺事件”？
专家还未对此形成共识，“目前还很难预测。”谢尚平说，“各预报中心在强度预测上有很大差异，因为厄尔尼诺的峰值一般在12月左右出现，预测的初始条件很重要。从现在到12月之间可能会发生什么，谁也不知道。海洋大气是一个混沌系统，有一点点扰动，就会影响到厄尔尼诺事件未来的发展，可能到8月之后预测会比较明朗。”
2024年或成为“最热一年”
多位专家指出，如果超强厄尔尼诺事件真的到来，他们最担心的是2024年夏季可能出现的暴雨洪水或极端高温。
南京信息工程大学海洋科学学院教授张荣华对《中国新闻周刊》解释说，目前，厄尔尼诺只是刚在赤道太平洋中东部海域形成，今年12月左右可能达到最强，而要对东亚气候产生更直接、明显的影响，中间至少有两三个月的滞后期。“结合历史资料来看，一般要到次年春夏达到最强。因此对厄尔尼诺，我们更需要警惕的是明年这个时间。”他说。
20世纪80年代以来，超强厄尔尼诺事件大约每15年~20年会出现一次，上一次超强厄尔尼诺现象侵袭中国是在2015~2016年，是1951年以来最强的事件。2016年，长江中下游地区发生区域型大洪水，部分支流发生特大洪水，同时，这一年也创造了全球迄今为止的最暖纪录。郑飞说，1998年和2006年长江流域大洪水都出现在厄尔尼诺发展年后的第二年，如果今年冬季厄尔尼诺事件达到强事件的标准，那么2024年夏季，长江流域发生洪涝的概率就比较大。
相较不确定的洪水，对于2024年可能成为打破历史高温纪录的“最热一年”，多项预测结果更为肯定。
专家指出，厄尔尼诺对全球气温的影响通常会在发展后的一年内显现出来，因此新的破纪录高温可能在2024年最为明显。世界气象组织(WMO)秘书长彼得里·塔拉斯在5月3日的发布会上称，尽管过去三年出现了降温的拉尼娜现象，但厄尔尼诺现象的发展很可能导致全球变暖出现新的高峰，并增加打破气温纪录的机会。郑飞预测，2024年全球平均地表气温创造全球高温新纪录的概率“基本上达到60%”，“这是结合历史事件数据，从统计学上估算出来的”。
张荣华分析，在本世纪初以来的20多年中，太平洋赤道表层海水整体处于偏冷状态，使得拉尼娜出现得更加频繁；相较而言，厄尔尼诺不容易出现且较弱，但太平洋气候系统还存在以10~20年为周期的年代际变化。2022年在偏冷的年代际背景下，全球平均温度尚且比工业化前水平约高出1℃左右，几乎和2016年相当。
他担心，未来几年，在厄尔尼诺叠加全球变暖的“双重变暖效应”下，全球温度变化曲线还会被不断拉高。“有研究表明，厄尔尼诺会使全球平均表面温度升高0.1℃左右，如果2024年春天后，厄尔尼诺进入衰减并转变成拉尼娜，未来几年温度也可能会下降，但如果不转变，总的趋势一定会是越来越高的。”
全球变暖是否加剧了厄尔尼诺的发生强度或频率？
对此，澳大利亚科学院院士、澳大利亚联邦科工组织海洋与大气研究所首席科学家蔡文炬团队在一项发表于2023年的研究中发现，1961~2020年观测到的ENSO海温变率超过了97.5%的工业革命前模拟水平。这表明，不太可能仅由ENSO内部的自然波动导致。蔡文炬等人推测，可能由于全球变暖导致热带太平洋上层海洋较下层增暖较快， 海洋与大气之间耦合效率增加。“ENSO变化的幅度很可能在过去一个世纪增加了大约 10%，虽然10%在表面上看起来并不多，但实际伴随着的是强厄尔尼诺和强拉尼娜事件更加频繁地发生，并转化为更加极端和更为频繁的干旱、洪水、热浪、野火等。”
不过，多位受访专家指出，对全球变暖和厄尔尼诺之间的关联性，目前在科学上还存在很多争议。“全世界大概有二三十个气候模式在研究这个问题，受大时间尺度的气候变化影响，厄尔尼诺现象本身是增强还是减弱？有的模式说是增强，有的认为是减弱，也有模式说没什么变化。”谢尚平说。
但在所有不确定中，至少有一点可以确定：全球变暖背景下，厄尔尼诺会对全球各地极端天气的爆发强度、频率产生影响。“世界正面临更热、更旱和更涝的未来，极端高温天气已成为一种‘新常态’。”周兵说。
《中国新闻周刊》2023年第25期
