拉尼娜來了

最近不少人討論今年是冷冬的問題，原因是今年赤道中東太平洋海溫偏低，出現(xiàn)了拉尼娜現(xiàn)象，并且因為去年冬天也是拉尼娜，今年連續(xù)出現(xiàn)，所以我國溫度偏低，還會冷得更嚴(yán)重。事實真的如此嗎？

拉尼娜連續(xù)兩個冬天出現(xiàn)，這事兒其實很常見

拉尼娜是赤道中東太平洋海溫偏冷的現(xiàn)象，連續(xù)兩年冬天出現(xiàn)拉尼娜現(xiàn)象，這種情況并不少。拉尼娜經(jīng)常會在連續(xù)兩個冬天出現(xiàn)，而厄爾尼諾現(xiàn)象（與拉尼娜幾乎相反）則很少連續(xù)兩年出現(xiàn)。

例如，1973/1974、1974/1975和1975/1976連續(xù)三個冬天都是拉尼娜，1983/1984和1984/1985連續(xù)兩個冬天也是拉尼娜，1998/1999和1999/2000、2007/2008和2008/2009、2010/2011和2011/2012都是前后兩個冬天是拉尼娜現(xiàn)象的例子。這種連續(xù)出現(xiàn)拉尼娜現(xiàn)象和赤道中東太平洋的氣候態(tài)及拉尼娜現(xiàn)象的形成機(jī)理有關(guān)。

持“出現(xiàn)拉尼娜現(xiàn)象時我國冬季溫度就偏低”這種觀點的人不少，甚至一些氣象部門和官方媒體也這么認(rèn)為，主要依據(jù)就是出現(xiàn)了拉尼娜現(xiàn)象。但這樣理解我國的氣候變動，是把復(fù)雜問題簡單化，沒有認(rèn)識到我國氣候的復(fù)雜性，以及短期氣候預(yù)測的不確定性。

首先，我國國土面積大，橫跨熱帶、亞熱帶、暖溫帶、中溫帶和寒溫帶，并且西部有廣袤的戈壁沙漠和青藏高原地區(qū)。影響這一區(qū)域冬季氣候異常的因子非常多，不光包括熱帶中東太平洋的海溫，還包括印度洋、大西洋海溫，以及我國近海的海溫狀況。除此之外，還受中高緯北極海冰、歐亞雪蓋和陸面狀況等的影響。

各個區(qū)域不同影響因子的作用有所不同，各區(qū)域的權(quán)重并不相同，因此僅用拉尼娜一點來討論中國的氣候，容易以偏概全。

僅就我國東部地區(qū)而言，南北地區(qū)的影響因子權(quán)重也不同，其中東南沿海容易受熱帶海洋過程影響，這包括中東太平洋海溫的形態(tài)（拉尼娜或者厄爾尼諾現(xiàn)象）和印度洋海洋偶極子（IOD）形態(tài)。盡管在拉尼娜年份在赤道西太平洋和南海上空容易形成氣旋性環(huán)流，氣旋性環(huán)流的西側(cè)產(chǎn)生偏北風(fēng)異常，有助于東南沿海地區(qū)冷空氣活動，但是基本沒有完全一致的拉尼娜——每一次都有所不同，在赤道西太平洋和南海上空產(chǎn)生的氣旋性環(huán)流的強(qiáng)度和形態(tài)也各有不同，不適合套用統(tǒng)計規(guī)律。

對于我國東部偏北地區(qū)而言，更多受中高緯度環(huán)流異常的影響，其中北極濤動（AO）是最重要的影響因子。對于中高緯度地區(qū)而言，其可預(yù)報性要低于熱帶地區(qū)，因為這些地區(qū)受中緯度天氣過程的影響，天氣過程的時間周期一般為7～10天，這些過程對于整個冬季（11月～3月，也有研究僅分析12月～2月）而言，可以看作是“噪音”部分。在一個冬季，這樣的過程至少有8～10次，每次溫度上下波動至少10℃，要在這種波動里識別平均氣溫的季節(jié)信號，是很有挑戰(zhàn)性的事情。

我國東部地區(qū)除了在冬季會頻繁遭遇一次次的冷空氣活動以外，冬季氣候還表現(xiàn)有一定的獨特性質(zhì)。例如，東北—西北與南部地區(qū)溫度反相變化，當(dāng)東北和西北溫度偏高的時候，南部地區(qū)往往溫度偏低，反之當(dāng)東北和西北溫度偏低的時候，南部地區(qū)往往溫度偏高;前冬與后冬的不一致，當(dāng)前冬（11月—12月）溫度偏高時，后冬（2月—3月）容易出現(xiàn)溫度偏低，反之亦然。所以，不能用整體“暖冬”或者“冷冬”來討論。

“冷冬”或者“暖冬”是對整個冬季的考量。例如，按照現(xiàn)在中國氣象局的標(biāo)準(zhǔn)，需要考察整個冬季（12月—2月）的平均氣溫，確定各站相對于歷史數(shù)據(jù)的偏差、冷暖的站點總數(shù)以及冷暖面積的大小。這其實是個非常學(xué)術(shù)化的概念，對公眾的意義有限。

“凍死人”的去年冬天其實是暖冬，還是拉尼娜年

以備受關(guān)注的去年（2020/2021）冬季為例，很多人對其記憶還是“冷得哭”“21世紀(jì)最低氣溫”“20年來最低溫度紀(jì)錄”。

然而，這個冬季溫度的變化像是過山車。2020年12月全國溫度普遍偏高，1月初寒潮來臨溫度驟降，但是從1月下旬全國溫度回升，2月溫度驟升，迅速回暖，從華北到華南日最高溫度迅速超過20℃，在河南和河北部分地區(qū)甚至最高溫達(dá)到29℃～30℃。將整個12月—2月的冬季平均溫度算下來，全國整體竟然是妥妥的暖冬（2021年3月3日中國氣象局國家氣候中心官宣確定）。

2020/2021冬季同樣是拉尼娜事件，極端寒潮事件與整個冬季偏暖并行不悖，讓說冷和暖的人都找到了理由，也讓說冷和暖的人也都無法完全自圓其說。

提前一兩個月做未來一個季度的氣候預(yù)測，這屬于短期氣候預(yù)測，或者稱作季節(jié)預(yù)測。目前季節(jié)預(yù)報還是有很大挑戰(zhàn)性的，國內(nèi)外多個機(jī)構(gòu)都在持續(xù)進(jìn)行大量分析和預(yù)報工作，其中最重要的預(yù)報工具是S2S預(yù)報（Subseasonal-to-Seasonal Prediction）系統(tǒng)，即預(yù)報次季節(jié)（Subseason）到季節(jié)（season）時間內(nèi)的平均狀態(tài)。

根據(jù)目前國內(nèi)外各個研究機(jī)構(gòu)的預(yù)報，今年冬季發(fā)生拉尼娜現(xiàn)象基本上是板上釘釘?shù)氖虑椤τ跂|亞區(qū)域的溫度而言，更多研究傾向于預(yù)報整體溫度偏高。溫度偏高的幅度在我國北部地區(qū)更大一些，可以達(dá)到1℃以上，而在我國南部增幅有限，基本接近正常，所以傳說中的“冷冬”出現(xiàn)的可能性比較低。

冬季生存法則：關(guān)注天氣波動比冷冬暖冬更有意義

“冷冬”或者“暖冬”是對整個冬季的考量。例如，按照現(xiàn)在中國氣象局的標(biāo)準(zhǔn)，需要考察整個冬季（12月—2月）的平均氣溫，確定各站相對于歷史數(shù)據(jù)的偏差、冷暖的站點總數(shù)以及冷暖面積的大小。這其實是個非常學(xué)術(shù)化的概念，對公眾的意義有限。

正如前文所討論的，在冬季每次天氣過程中，溫度的上下幅度往往大于10℃，而冷冬和暖冬的溫度異常值一般僅為0.5℃～1.0℃。即使最終證實冬季是冷冬，只要溫度整體平穩(wěn)，低溫的影響就非常有限;而暖冬期間，如果出現(xiàn)短期幾天極端寒冷的冷空氣活動，像過去的2020/2021暖冬里的極寒天氣，其影響也會非常嚴(yán)重。

對于普通公眾而言，與其把關(guān)注點放在今年冬天平均是“冷冬”或者“暖冬”上，不如放在應(yīng)對天氣波動上，隨時注意天氣預(yù)報和預(yù)警，避免冬季的災(zāi)害天氣更為重要。而在提前一兩個月準(zhǔn)確預(yù)報會出現(xiàn)一次極端冷或者暖事件，這基本已經(jīng)超過了目前全球的預(yù)報能力。如果某個機(jī)構(gòu)和個人宣稱具有這種能力，那大可打一個問號。

“魚災(zāi)之謎”——厄爾尼諾被發(fā)現(xiàn)

與拉尼娜幾乎相反的是厄爾尼諾現(xiàn)象。

數(shù)百年來，生活在秘魯北部和厄瓜多爾一帶的漁民發(fā)現(xiàn)一種奇怪的現(xiàn)象：每隔幾年，在圣誕節(jié)前后，赤道太平洋東海岸海水會持續(xù)增暖，秘魯亞卡俄沿海龐大的魚群悄然失蹤，原來以魚為食的海鳥失去了賴以生存的食源，不久也都死去。原來生機(jī)勃勃的海灘，頓時一片凄涼，漁場失去了往日的繁榮。

在這段時間里，全世界近一半的人口生活被攪亂，世界各地氣象災(zāi)難頻發(fā)，極端事件增多。印度尼西亞和澳大利亞森林大火、美國東北部接踵而至的暴風(fēng)雪、中國長江流域洪澇、巴西世紀(jì)性干旱、非洲水資源匱乏導(dǎo)致糧食大幅減產(chǎn)等突然來臨的自然災(zāi)害與“魚災(zāi)之謎”聯(lián)系在了一起。

由于赤道中—東太平洋海表溫度增暖程度在圣誕節(jié)前后表現(xiàn)得最為顯著，于是遭受天災(zāi)而又無可奈何的漁民將其稱為EL NI?O，音譯為厄爾尼諾，西班牙語意思為“圣嬰”或“小男孩”。

“圣嬰”是赤道中—東太平洋的暖海溫事件，那海洋的妖魔又是如何“興風(fēng)作浪”，搞得全球氣候不得安寧的呢？1997年，一顆全球定位系統(tǒng)（GPS）衛(wèi)星的報告讓世界徹底認(rèn)識了厄爾尼諾的威力。當(dāng)年11月，正當(dāng)秘魯?shù)臐O民又開始為反常的氣候煩惱不已的時候，科學(xué)家在這顆衛(wèi)星上有了新的發(fā)現(xiàn)：太平洋赤道兩端的海平面高度和往年大不相同。正是海平面高度的差異揭開了這個海洋“妖魔”的面紗?！岸驙柲嶂Z”這一科學(xué)術(shù)語正式進(jìn)入新聞社交界。

厄爾尼諾平均生命史為11個月，短則為6個月到7個月，長可達(dá)到18個月。在每次厄爾尼諾事件結(jié)束后不久，赤道中—東太平洋會出現(xiàn)另外一種情景，海表溫度異常偏冷，也就是誕生一個與暖事件相反的冷事件，通常稱之為La Ni?a，音譯為拉尼娜，西班牙語意思為“小女孩”，是圣嬰家族的邪惡妹妹，雖然對人類的影響力不及厄爾尼諾，但同樣可能給世界造成重大傷害。一般厄爾尼諾和拉尼娜交替出現(xiàn)，形成2年到7年的循環(huán)，一個循環(huán)平均周期為4年。

在全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星應(yīng)用之前，有一位印度的數(shù)學(xué)泰斗——沃克爵士，對季風(fēng)雨與全球大氣循環(huán)產(chǎn)生濃厚的興趣。1909年，他提出印度季風(fēng)強(qiáng)度與整個太平洋的氣壓型有關(guān)，確認(rèn)了慢變大尺度大氣“蹺蹺板”型的存在，太平洋塔希堤和達(dá)爾文東西兩島氣壓高低振蕩反映了熱帶大氣的相互聯(lián)系，也是熱帶海洋與大氣相互作用的結(jié)果?；谄溲芯慷驙柲嶂Z的成就，他被后人冠之為“厄爾尼諾之父”，熱帶緯圈環(huán)流被命名為“沃克環(huán)流”。

厄爾尼諾的“媽媽”在哪里？1996年，美國海洋學(xué)家?guī)椭业搅恕笆搿敝浮R德雷，也就是太平洋年代際振蕩（PDO）。拉馬德雷冷—暖位相在太平洋上空也是交替出現(xiàn)，每種現(xiàn)象持續(xù)20年到30年，形成準(zhǔn)50年周期。1925年以來，呈現(xiàn)了兩個完整的周期。拉馬德雷“暖位相”階段，容易孕育強(qiáng)壯的厄爾尼諾，歷史上兩次超強(qiáng)厄爾尼諾事件均出現(xiàn)在PDO第二個暖周期;反之，拉尼娜會健壯些。

◎ 來源|綜合中國科學(xué)報、中國氣象報