[轉(zhuǎn)] 厄爾尼諾“發(fā)威” 美國或再遇大旱(8圖)
如果6―8月拉尼娜來臨,預(yù)計美國中部和東部等地區(qū)降水低于正常值,對作物生長不利
ENSO:海洋和大氣運動的結(jié)果
厄爾尼諾最早于17世紀(jì)初在南美沿海被發(fā)現(xiàn),當(dāng)時太平洋(601099,股吧)海面出現(xiàn)了異常溫暖現(xiàn)象。這種現(xiàn)象之所以被稱為厄爾尼諾(西班牙語中意為圣嬰),是因為這種海水變暖的現(xiàn)象通常發(fā)生在圣誕節(jié)前后。
20世紀(jì)中期,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)太平洋中部和東部海水異常變暖和區(qū)域性大氣運行模式有關(guān)。這種現(xiàn)象現(xiàn)在被稱為ENSO(El Nino/Southern Oscillation),以表明是海洋和大氣兩個要素運動的結(jié)果。
ENSO處于中性相位。在海水表面,風(fēng)從東向西橫跨太平洋,即東南信風(fēng)。東南信風(fēng)將海水從東吹向西,以幫助西太平洋最熱的海水降低溫度,而西部溫度較高的海水則回流到東部。由此赤道海洋表面因水溫的東西面差異而產(chǎn)生一種緯圈熱力環(huán)流,稱為沃克環(huán)流(Walker Circulation)。
ENSO處于溫暖相位即稱厄爾尼諾。大約每2―7年,東向信風(fēng)變?nèi)酰ɑ蛘咿D(zhuǎn)為西向風(fēng)),太平洋中部和東部的海水表面溫度(SST)上升超過正常值,海水對流從向西轉(zhuǎn)為向東。海水對流方式的轉(zhuǎn)變導(dǎo)致沃克環(huán)流中斷,這進(jìn)一步引起本地區(qū)和其他地區(qū)的氣溫和降水異常。
ENSO的監(jiān)測:尼諾區(qū)域3.4的SST偏離值
ENSO的狀態(tài)通常使用赤道太平洋地區(qū)海平面水溫的異常來監(jiān)測。當(dāng)尼諾區(qū)域3.4(北緯5度-南緯5度,西經(jīng)120度-西經(jīng)170度)SST偏離值的3個月均值超過0.5攝氏度時,NOAA/NWS/CPC就會聲明厄爾尼諾的發(fā)生。
按照SST異常偏高水平,可以將ENSO分為5類,依次為中性、弱、溫和、強和超強厄爾尼諾。對應(yīng)的是按照SST異常偏低水平來劃分的拉尼娜等級。數(shù)據(jù)顯示,2015/2016年度厄爾尼諾為1950年以來第二強度,SST偏離值最高2.3,僅次于1997/1998年度的2.4。
圖為2015/2016年度厄爾尼諾SST偏離值最高2.3,僅次于1997/1998年度的2.4
ENSO的典型氣象表現(xiàn)
厄爾尼諾發(fā)生在熱帶太平洋地區(qū),但給全球不同地區(qū)的降水造成不同影響。盡管每次厄爾尼諾的影響不盡相同,但降水模式強烈變化的地區(qū),其轉(zhuǎn)變方向基本保持一致。厄爾尼諾通常造成東南亞地區(qū)、澳洲東南部和巴西中北部地區(qū)干旱,美國中南部多雨。
如東南亞地區(qū)的菲律賓,2015年雨季受到厄爾尼諾壓制,年度累計降水遠(yuǎn)低于均值。另外一個例子是澳大利亞。據(jù)統(tǒng)計,澳大利亞10個最干旱年度有7次處于厄爾尼諾發(fā)生年。澳大利亞自1900年以來經(jīng)歷了26次厄爾尼諾事件,其中17次造成廣泛的旱災(zāi)。
厄爾尼諾還會造成部分地區(qū)降水較正常水平偏高,比如美國中南部。這是因為厄爾尼諾發(fā)生時,沃克環(huán)流中斷,但與印度洋環(huán)流(IOD)相沖撞,重新形成自西向東的更強的環(huán)流,攜帶豐富雨水,給赤道太平洋東部帶來充沛降水。
ENSO對美國的影響
2015/2016年度厄爾尼諾影響基本與過往規(guī)律一致
2015/2016年度厄爾尼諾在2015年9月成型,對當(dāng)年冬季溫度降水產(chǎn)生影響。2015年12月開始,美國西南部也出現(xiàn)干旱,較以往范圍有所擴大。截至2016年2月23日,觀測到的90天降水偏離值顯示西南部降水較低,南部沿海部分地區(qū)也出現(xiàn)低降水。
回顧1997/1998年度、1982/1983年度和1972/1973年度的數(shù)據(jù),厄爾尼諾對美國降水造成的影響類似:西北部干旱、中部和南部多雨、東部沿海多雨、東部內(nèi)陸干旱。但各年度造成影響的程度不同,其中厄爾尼諾最強的1997/1998年度,給西北部造成較為嚴(yán)重的干旱,同時給南部和東部沿海也帶來更多的降水。
對比可見,2015/2016年度厄爾尼諾對美降水、溫度影響與以往略有差異,但基本遵循過往規(guī)律。
后厄爾尼諾時代:2016年3―5月、6―8月氣候如何演變
綜合歷史上1997/1998年度、1982/1983年度和1972/1973年度三次超強厄爾尼諾次年3―5月,即1998年、1983年、1973年3―5月的降水和溫度,可以發(fā)現(xiàn)厄爾尼諾次年3―5月,美國北部、西部和南部降水低于正常值,中部基本持平,其他地區(qū)(尤其是東部)降水高于均值。厄爾尼諾次年3―5月,美國西北部氣溫高于正常值,西南部、中部和東部氣溫低于正常值,其他地區(qū)基本與正常值持平。
預(yù)計2016年3―5月,美國中部大豆主產(chǎn)區(qū)伊利諾伊州等降水略高于正常值,溫度略低于正常值。降水過多可能導(dǎo)致春播略微延遲,但總體上對播種影響不大。
綜合歷史上1997/1998年度、1982/1983年度和1972/1973年度三次超強厄爾尼諾次年6―8月,即1998年、1983年、1973年6―8月的降水和溫度,可以發(fā)現(xiàn)厄爾尼諾次年6―8月,除了西部地區(qū)、南部(德克薩斯州最南端)略高于正常值外,美國大部分地區(qū)降水低于正常值,尤其是中南部地區(qū)(德克薩斯州西北部)降水嚴(yán)重低于正常值。厄爾尼諾次年6―8月,美國西部氣溫低于正常值,中東部大部分地區(qū)(包括大豆、玉米主產(chǎn)區(qū))氣溫高于正常值。
預(yù)計2016年6―8月美國中部大豆主產(chǎn)區(qū)降水低于正常值(伊利諾伊東南部降水可能持平或略高于正常值),而溫度略高于正常值。這對正處于生長期的作物不利,對大豆尤其不利。
氣候模式轉(zhuǎn)向:如果拉尼娜發(fā)生會怎樣
按照多家機構(gòu)的預(yù)測和過往的規(guī)律進(jìn)行分析,我們認(rèn)為超強厄爾尼諾次年二季度有可能發(fā)展為拉尼娜。多家機構(gòu)的預(yù)測顯示,拉尼娜可能最早在2016年7月出現(xiàn)。綜合多家機構(gòu)預(yù)測,秋季出現(xiàn)拉尼娜概率為51%,保持厄爾尼諾的概率為17%,ENSO中性的概率為32%。
根據(jù)過往11次顯著拉尼娜發(fā)生時6―8月的降水,美國西部降水低于正常值,東北和西南(南部)地區(qū)降水明顯低于正常值,大豆主產(chǎn)區(qū)降水也普遍低于正常值。美國西南部溫度低于正常值,中部、東部地區(qū)等作物主產(chǎn)區(qū)溫度高于正常值。
因此,如果6―8月氣候轉(zhuǎn)為拉尼娜,預(yù)計美國中部和東部等地區(qū)降水低于正常值、溫度高于正常值,對作物生長不利。
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