
中央氣象臺11月27日18時發布寒潮最高等級——寒潮橙色預警:11月27日至30日今冬以來最強寒潮天氣將自西向東給我國大部地區帶來明顯降溫、大風、沙塵和大范圍雨雪天氣,氣溫最高降幅達18℃以上。
這和熱帶中東太平洋今年爆發的“三重”拉尼娜事件有什么關聯?在拉尼娜事件的氣候背景下,歐亞大陸是否會經歷一個冷冬?日前,中科院大氣物理研究所短期氣候預測團隊召開了2022-2023年度冬春氣候趨勢會商會,對此進行了研判。我們邀請中科院大氣物理研究所研究員鄭飛來作解讀。
(1)本世紀首次“三重”拉尼娜事件
拉尼娜音譯自西班牙語,是“小女孩”或“圣女”的意思,最早由氣候學家喬治·菲蘭德用以命名赤道中東太平洋海表溫度大范圍持續異常偏冷的現象,也稱為反厄爾尼諾(在西班牙語中,厄爾尼諾是“小男孩”或者“圣嬰”的意思,是指發生在熱帶太平洋海溫異常增暖的一種氣候現象)。其中“三重”拉尼娜事件的意思是連續三年均爆發拉尼娜事件的過程,即自2020年春季起赤道中東太平洋迅速轉為偏冷以來,從2020年夏至2021年春、2021年秋至2022年初夏和2022年秋季起再度發展的三次拉尼娜,因此稱為“三重”拉尼娜事件。
拉尼娜和厄爾尼諾作為熱帶太平洋海溫異常變化的冷暖位相,是每隔兩三年交替出現的。相比厄爾尼諾,拉尼娜的持續時長有它的特殊性,會易于持續超過1年以上,形成兩年左右的拉尼娜事件,也被稱之為“二次變冷”拉尼娜事件。但是受拉尼娜和厄爾尼諾交替出現的物理規律控制,三年連續出現的拉尼娜事件還是比較罕見的。從1970年以來,只在1973年至1976年和1998年至2001年間出現過。因此,2022年爆發的拉尼娜事件將是本世紀首次“三重”拉尼娜事件。
(2)今年春季就已預警秋冬的爆發
在有較為準確的海洋溫度觀測以來,前兩次的“三重”拉尼娜事件分別爆發于1973年至1976年和1998年至2001年間,這兩次“三重”拉尼娜事件爆發之前均有一次較強的厄爾尼諾事件的發生,這是前兩次“三重”拉尼娜事件爆發的共性。就本次“三重”拉尼娜事件而言,之前2019年至2020年間并沒有強厄爾尼諾事件發生,同時第三年拉尼娜事件爆發前期2022年春季出現了1980年以來最強的東南風異常,這些都是本次“三重”拉尼娜事件異于前兩次的一些特征。
通常來講,大氣環流場和海洋次表層水次(即在大洋表層之下,以鹽躍層為界形成的水團,厚度一般為200米至300米)是促使厄爾尼諾或拉尼娜事件爆發的兩個前期關鍵因素。
由于今年春季大氣的異常程度顯著大于海洋,中科院大氣物理研究所鄭飛研究員團隊據此當時就預警了今年秋冬季將爆發第三次拉尼娜事件。具體而言,2022年春季赤道東太平洋出現了自1980年以來最強的東南風異常,其能夠通過影響赤道地區海洋上層的溫度結構,形成大面積的冷水且得以維持,并在后續幾個月持續發展和擴展范圍,最終促成了拉尼娜事件在2022年的連續第三次爆發。
(3)全球變暖背景下不一定導致冷冬
從歷史數據來看,拉尼娜年我國冬季中東部地區氣溫往往偏低??梢詮臍鉁睾徒邓畠蓚€方面來看,在多數拉尼娜事件達到盛期的冬季,影響我國的冷空氣活動比常年更加頻繁,且強度偏強,我國中東部大部地區氣溫較常年同期偏低的概率較大;而熱帶和副熱帶地區由于受到拉尼娜事件的影響,會導致我國南方地區的水汽條件較常年同期明顯偏差,不利于形成降水。同時春季中國北方地區偏北氣流盛行,而東南暖濕氣流相對較弱。北方強寒潮大風易頻繁出現,沙塵可能頻發,而南方地區降雨量持續偏少。對于我國而言,今年長江以南地區的長期干旱少雨可能仍將持續,并且會延伸至明年春季,產生深遠影響。
20世紀80年代中期之前,拉尼娜事件的發生大概率會導致歐亞大陸冬季偏冷。但是情況在全球變暖的背景下發生了變化:同樣是拉尼娜事件,暖冬出現頻率在增加。1986年以來已發生的拉尼娜事件中,冬季偏冷和偏暖的比例基本各占一半。科學來講,拉尼娜事件只是影響我國冬季氣候的強迫因子之一,我國冬季氣候還受到北極海冰等強迫因子,以及北大西洋濤動、北極濤動、烏拉爾阻塞等大氣環流內部變率的影響。
(4)今年我國是否會經歷冷冬
2022年春季后,赤道中東太平洋海氣狀態再次達到拉尼娜事件的判定標準,中科院大氣物理研究所最新的預測結果也表明,2022至2023年拉尼娜事件在今后幾個月仍將維持和發展,并在2022年12月達到盛期,大概率在2023年春季恢復到正常狀態。
在拉尼娜事件發生的氣候背景下,同時考慮中高緯度大尺度大氣環流變化的直接影響,我國是否會經歷一個冷冬值得進一步研究。
國內外多家機構目前對歐亞大陸今年冬季的氣溫都做出了預測,主要結論還是比較一致的。美國氣候預測中心(CPC)預測歐亞大陸冬季氣溫一致偏暖,中國主要偏暖中心位于東部地區。歐洲中期天氣預報中心(ECMWF)預測歐亞大陸冬季氣溫整體偏暖,中國主要偏暖中心位于中部地區。英國氣象局預測:歐亞大陸冬季氣溫整體偏暖,中國主要偏暖中心位于華中及青藏高原。
中國國家氣候中心預測今年冬季影響我國的冷空氣強度總體偏弱。除內蒙古東部和西部、東北北部、華南大部、西南東南部、西北中東部氣溫較常年同期偏低外,全國其余地區氣溫接近常年同期或偏高。
中科院大氣物理研究所給出的我國今冬氣候趨勢預測意見是:今年冬季影響我國的冬季風整體偏弱。除新疆北部、華北北部、東北大部和東南沿海地區氣溫較常年同期偏低外,全國其余地區氣溫接近常年同期或偏高。同時受大氣環流季節內波動的影響,不排除階段性強冷空氣活動引起強烈降溫過程發生的可能性。在降水方面,中國新疆北部、東北中北部降水正常略偏多;長江流域及其以南地區降水正常略少,不利于該區域旱情緩解。
單純從拉尼娜事件爆發的角度就判斷我國冬季會是冷冬是不科學的,更應該關注我國冬季氣溫的季節內變化。同時,“三重”拉尼娜是指連續三個冬季都受到拉尼娜事件的影響,并不是一年一年不斷疊加,并不代表氣候影響會加倍。
(5)復雜氣候環境的持續帶來新挑戰
拉尼娜事件只是影響我國冬季氣候的氣候強迫因子之一,不必談拉尼娜“色變”。但仍需基于對拉尼娜發生帶來的潛在影響作出預測,提高防范工作:應加強中短期天氣預報和兩周以上的氣候趨勢預測,提高對冰凍雨雪災害的防范和預警;同時,農業和畜牧業、能源和交通行業需要密切關注冰凍雨雪災害的預警,制定有效的防范措施和應急預案。另外,需要密切關注長江以南大部分地區有可能持續到明年春季的干旱將帶來哪些嚴重災害。
今年10月份,我國首次出現高溫、寒潮兩個預警同時發布的情況,今年夏天也出現了“北澇南旱”的情況。目前的氣候環境復雜多變,對于科學研究和氣候預報來說,面臨著諸多新的挑戰。
從科學研究來看,復雜氣候環境的出現和持續在一定程度上開拓了科學家們的視野,使得他們能夠從更綜合的角度去看待復合型的氣象災害問題,開展相關機制研究。同時從氣候預測角度看,這也大大增加了科學家們的研究難度,需要強化復合型氣象災害事件爆發基礎理論和預測研究,進而突破預測瓶頸技術,通過深入研判復合型氣象災害事件發生時的環流特征和機理,深入揭示復合型氣象災害事件的形成機理,提升復合型氣象災害事件的季度內至季節尺度預測能力和科技支撐能力。
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