厄爾尼諾是否會(huì)帶來更多極端高溫？

霍思伊

7月1日，浙江杭州市，湖濱路通過水霧裝置為行人降溫。圖/視覺中國

7月1日截至13時(shí)，北京門頭溝齋堂站氣溫達(dá)到41.3℃，打破了今年6月22日剛創(chuàng)下的最高觀測紀(jì)錄，在當(dāng)天12時(shí)的全國各地最高氣溫排行榜中，北京沖上第一，京津冀包攬前十。

國家氣候中心數(shù)據(jù)顯示，截至6月30日，中國高溫日數(shù)為1961年以來歷史同期最多，華北、黃淮地區(qū)高溫表現(xiàn)最為突出，整個(gè)6月，京津冀平均氣溫均為歷史同期最高。據(jù)預(yù)測，7～8月，華北、華中中部和南部、西南地區(qū)東北部等地還將出現(xiàn)階段性高溫過程。

雖未進(jìn)入盛夏，全國高溫已明顯具有“出現(xiàn)時(shí)間早、影響范圍廣、極端性顯著”等特征。全球來看，亞洲迎來了史上最熱4月，5月，全球平均溫度達(dá)到了1850年以來最高，東南亞大部分國家6月以來氣溫都突破了40℃。有分析指出，這些局部氣候異?？赡芘c厄爾尼諾現(xiàn)象有關(guān)。

連續(xù)三年的“拉尼娜年”后，厄爾尼諾在今年回歸幾乎成為必然。隨著世界進(jìn)入“厄爾尼諾氣候模式”，人們更擔(dān)心的是，全球變暖疊加厄爾尼諾，極端高溫是否會(huì)成為未來幾年的“新常態(tài)”？

“終極天氣創(chuàng)造者”

按中國對(duì)極端氣溫的分級(jí)，高溫≥40℃即為“強(qiáng)危害性”。國家氣候中心稱，華北地區(qū)今年高溫極端性強(qiáng)，連續(xù)多次高溫反復(fù)出現(xiàn)，實(shí)屬歷史罕見。數(shù)據(jù)顯示，6月22～24日，北京南郊觀象臺(tái)連續(xù)三天氣溫達(dá)到或超過40℃，城區(qū)高溫時(shí)長超過40小時(shí)，22日南郊觀象臺(tái)最高氣溫達(dá)41.1℃。

華北地區(qū)這一輪極端高溫背后，厄爾尼諾是否是“罪魁禍?zhǔn)住保?/p>

中國科學(xué)院大氣物理研究所研究員鄭飛長期從事厄爾尼諾預(yù)測與研究，他對(duì)《中國新聞周刊》分析說，目前熱帶太平洋正處于從拉尼娜向厄爾尼諾轉(zhuǎn)變的過程中，受此影響，全球的大氣環(huán)流都會(huì)發(fā)生相應(yīng)的調(diào)整。

厄爾尼諾現(xiàn)象，發(fā)源于赤道太平洋中東部的廣闊海域上。早在17世紀(jì)，南美洲沿岸漁民發(fā)現(xiàn)每隔2～5年，太平洋表面就會(huì)出現(xiàn)異常溫暖的海水。300多年后，海洋學(xué)家們意識(shí)到，這不是秘魯沿岸的局部現(xiàn)象，其影響橫跨整個(gè)熱帶太平洋地區(qū)，而且是更長周期的海溫振蕩現(xiàn)象的一個(gè)階段，即赤道太平洋中東部表層海水溫度會(huì)在偏暖與偏冷之間波動(dòng)，當(dāng)海溫異常升高時(shí)，就處于暖相位的厄爾尼諾現(xiàn)象，異常降低則是冷相位的拉尼娜現(xiàn)象，二者間是接近平均溫度水平的中性階段。整個(gè)自然周期被稱為厄爾尼諾——南方濤動(dòng)（ENSO）現(xiàn)象。

當(dāng)發(fā)生厄爾尼諾時(shí)，持續(xù)、異常偏暖的熱帶太平洋中東部海面會(huì)源源不斷地將更多熱量釋放到上方大氣層中。海洋的改變帶動(dòng)大氣的改變，受其影響最大的是沃克環(huán)流與哈德利環(huán)流，而通過大氣環(huán)流模式的“響應(yīng)”，引發(fā)了多米諾骨牌一樣的連鎖反應(yīng)。赤道周邊和整個(gè)環(huán)太平洋地區(qū)的局部氣候模式隨之發(fā)生變化，甚至輻射到中高緯地區(qū)，最終引發(fā)全球性氣候異常，包括高溫?zé)崂?、干旱、洪水、颶風(fēng)和暴雨等極端災(zāi)害天氣事件發(fā)生。因此，厄爾尼諾又被稱為“終極天氣創(chuàng)造者”。

美國加州大學(xué)圣地亞哥分校斯克利普斯海洋研究所教授、聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）第五次評(píng)估報(bào)告的主要作者謝尚平對(duì)《中國新聞周刊》解釋說，厄爾尼諾發(fā)源于熱帶海域，這里是全球降水量最大的地區(qū)，在水汽變成水滴的過程中會(huì)釋放大量潛熱，成為驅(qū)動(dòng)全球海洋-大氣環(huán)流的重要“燃料”。也就是說，赤道地區(qū)是全球大氣環(huán)流的“發(fā)動(dòng)機(jī)”，厄爾尼諾是“引擎變得特別強(qiáng)烈的一種狀態(tài)”，在厄爾尼諾年，全球異常氣候事件的發(fā)生概率肯定會(huì)顯著增加。

“因此，從大尺度全球環(huán)流來說，中國正發(fā)生的高溫一定程度與厄爾尼諾相關(guān)，但不能說，厄爾尼諾就是導(dǎo)致這輪華北高溫的直接原因?！编嶏w說。

他認(rèn)為，對(duì)華北高溫影響更直接的是中高緯度大氣環(huán)流的變化，這不完全與厄爾尼諾引發(fā)的連鎖反應(yīng)相關(guān)。今年，中國北方的冷空氣在春末以后變得較弱，沒有經(jīng)常性的南下，南方的暖濕空氣也沒有順利北上，這使得整個(gè)華北地區(qū)空氣處于偏干的狀態(tài)，“偏干的空氣增溫會(huì)很快”。在鄭飛看來，華北高溫是多重因素綜合影響的結(jié)果，厄爾尼諾只是其中一種。實(shí)際上，今年是厄爾尼諾的發(fā)展年，目前這個(gè)階段，厄爾尼諾本身的“信號(hào)”還不是很強(qiáng)。

具體而言，厄爾尼諾對(duì)中國的影響主要通過兩個(gè)天氣/氣候系統(tǒng)：一個(gè)是西北太平洋反氣旋，其西側(cè)的西南風(fēng)異常有利于加強(qiáng)向中國南方的水汽輸送。鄭飛分析說，厄爾尼諾發(fā)生后可能造成華南、東南沿海等地降雨顯著增多?！?998年和2016年長江流域大洪水，很大程度上就與厄爾尼諾影響下的西北太平洋反氣旋增強(qiáng)相關(guān)，它從海上帶來的大量暖濕空氣與梅雨鋒在長江流域形成了匯合?！?/p>

另一個(gè)是西太平洋副熱帶高壓。國家氣候中心氣候服務(wù)首席專家周兵近日接受采訪時(shí)指出，在厄爾尼諾發(fā)展年夏季，西太平洋副高往往偏南偏強(qiáng)，造成我國南方地區(qū)降水偏多。“近期江南、華南等地強(qiáng)降水頻發(fā)就是受到厄爾尼諾狀態(tài)影響的體現(xiàn)之一?！蓖瑫r(shí)，副熱帶高壓偏南偏強(qiáng)也不利于汛期雨帶移動(dòng)。

國家氣候中心預(yù)測，今年夏季，我國華東南部、華中南部、西南地區(qū)南部降水易偏多，發(fā)生洪澇的風(fēng)險(xiǎn)大；西北地區(qū)東部降水易偏少，發(fā)生氣象干旱的可能性大。因此，周兵提醒，今年夏天不僅需警惕南方城市出現(xiàn)內(nèi)澇，還要密切關(guān)注北方等地帶來的干旱現(xiàn)象。“此次厄爾尼諾事件的出現(xiàn)標(biāo)志著我國降水傳統(tǒng)意義上‘南澇北旱的回歸。”他說。

根據(jù)中科院大氣物理研究所的短期氣候預(yù)測，受厄爾尼諾發(fā)展的影響，今年中國汛期可能會(huì)形成兩條主雨帶，分別在華南和黃淮-東北東部區(qū)域。長江流域整體仍然略偏干，川渝地區(qū)等上游降水正?；蚱珴?，中下游地區(qū)比往年略干，梅雨與常年相比基本持平或略偏少。

此外，華北干旱的可能性較大，尤其在7月中下旬華北雨帶來臨之前，華北地區(qū)高溫且偏干的情況還會(huì)持續(xù)一段時(shí)間?！吧踔恋角锛?，雨帶撤退之后，華北整體可能仍具有高溫干旱特征。”鄭飛說，除華北之外，西北部分地區(qū)高溫干旱也需要警惕。

周兵指出，今年的厄爾尼諾背景和2009年相似，而2009年秋至2010年春，西南地區(qū)出現(xiàn)了有氣象記錄以來最嚴(yán)重的秋冬春連旱?？傮w而言，西南地區(qū)的干旱從去年以來一直在持續(xù)，他擔(dān)心，西南地區(qū)雨季的降水如果不能緩解干旱，秋冬季以后，干旱會(huì)更加明顯。

不過，鄭飛強(qiáng)調(diào)，厄爾尼諾本身是一個(gè)較大的氣候影響因子，對(duì)特定地區(qū)的具體影響涉及到一個(gè)多尺度的復(fù)雜動(dòng)力機(jī)制，“比如突然來了一次強(qiáng)臺(tái)風(fēng)、印度洋改變了南海季風(fēng)的爆發(fā)，甚至是極渦對(duì)東北區(qū)域的影響等等，這里涉及到的很多天氣和氣候因子是不可能被長期提前預(yù)測的，眾多影響中國的天氣和氣候因素結(jié)合起來，才會(huì)最終決定今年夏季的降雨分布與多少?！?/p>

在他看來，對(duì)今夏氣候的種種預(yù)測，符合“從拉尼娜向一個(gè)后期較強(qiáng)的厄爾尼諾”轉(zhuǎn)變過程中，中國雨帶可能呈現(xiàn)出來的典型分布特征。

今年大概率會(huì)發(fā)生厄爾尼諾事件

準(zhǔn)確地說，真正的厄爾尼諾事件還沒有到來。據(jù)國家氣候中心6月底預(yù)測，未來三個(gè)月，赤道中東太平洋將維持厄爾尼諾狀態(tài)，并在今年秋季形成一次中等以上強(qiáng)度的東部型厄爾尼諾事件。

狀態(tài)和事件的判斷標(biāo)準(zhǔn)不同。在檢測熱帶中東太平洋水域的海表異常增溫時(shí)，通常采用關(guān)鍵海區(qū)海溫與常年平均值的偏離作為基準(zhǔn)，這就是厄爾尼諾研究者最在意的“海洋厄爾尼諾指數(shù) （ONI）”。當(dāng)ONI超過0.5℃閾值時(shí)，就可以認(rèn)為進(jìn)入“厄爾尼諾狀態(tài)”，但要形成一次成熟的“厄爾尼諾事件”，標(biāo)準(zhǔn)就高得多。

鄭飛介紹，ONI3個(gè)月滑動(dòng)平均值超過0.5℃且至少持續(xù)5個(gè)月以上，才會(huì)被定義為一次厄爾尼諾事件?！斑@樣算下來，基本上要求中東熱帶太平洋區(qū)域的海溫異常偏高現(xiàn)象要持續(xù)7個(gè)月左右?！?/p>

為何這種差別如此重要？鄭飛解釋，厄爾尼諾對(duì)全球氣候產(chǎn)生影響的本質(zhì)，在于它是一種海洋-大氣耦合過程，如果說海洋是一個(gè)齒輪，大氣是另一個(gè)齒輪，只有當(dāng)兩個(gè)齒輪緊密嚙合在一起，有“明確的、而不是短暫的信號(hào)”證明海氣之間形成了相互作用，比如海洋連續(xù)多個(gè)月一直維持異常偏暖狀態(tài)，大尺度的大氣環(huán)流才會(huì)真正被帶動(dòng)起來，大氣變化也會(huì)進(jìn)一步影響海洋變化，二者是相輔相成的。

6月8日，美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）發(fā)布“厄爾尼諾警報(bào)”，預(yù)計(jì)未來幾個(gè)月，發(fā)生中等厄爾尼諾事件的可能性為84％，發(fā)生強(qiáng)烈事件的可能性為56％，在2023～2024年的北半球冬季，厄爾尼諾現(xiàn)象將逐漸加強(qiáng)。NOAA稱，事件越強(qiáng)烈，特定地區(qū)受其典型影響就越大。在NOAA發(fā)布于6月26日的報(bào)告中，最新的ONI指數(shù)已經(jīng)從0.5℃攀升到了1℃。

實(shí)際上，在厄爾尼諾的預(yù)測中，有一個(gè)多年來難以繞開的“春季預(yù)報(bào)障礙”。鄭飛解釋說，在厄爾尼諾模型預(yù)報(bào)中會(huì)發(fā)現(xiàn)，每當(dāng)模式的預(yù)報(bào)跨越春季時(shí)，預(yù)報(bào)能力會(huì)大幅降低。因?yàn)榇髿?、海洋在春天正處于一個(gè)最不穩(wěn)定的階段，也就是兩個(gè)齒輪沒有很好地咬合上，“有時(shí)甚至可能是反向旋轉(zhuǎn)或脫離的”，因此對(duì)后續(xù)厄爾尼諾發(fā)展的指示性信號(hào)不強(qiáng)。一般在夏季之后，海洋和大氣的耦合程度會(huì)增強(qiáng)，預(yù)報(bào)結(jié)果才更加可靠。

但今年與以往不同，謝尚平發(fā)現(xiàn)，從4月開始，赤道太平洋的溫躍層，即海洋表面的暖流與深海寒流之間的過渡層就出現(xiàn)變深的趨勢(shì)，從側(cè)面反映出，赤道太平洋的暖水量異常增加?！皞€(gè)人認(rèn)為這是NOAA在6月初就有很大信心預(yù)報(bào)厄爾尼諾的原因之一?！?/p>

鄭飛也表示，綜合表層海溫、次表層海溫、大氣表層風(fēng)層等監(jiān)測數(shù)據(jù)來看，從今年春天起已經(jīng)能明顯看到在熱帶太平洋大氣與海洋兩個(gè)齒輪的嚙合趨勢(shì)?！懊绹鴩H氣候與社會(huì)研究所（IRI）綜合了國際上大約20個(gè)預(yù)測模式，根據(jù)每個(gè)模式的不同結(jié)果，統(tǒng)計(jì)出一個(gè)總體發(fā)生概率。以往由于春季預(yù)報(bào)障礙的存在，通常各個(gè)模式間的預(yù)報(bào)結(jié)果差異很大，甚至預(yù)報(bào)的海溫會(huì)朝冷暖不同的方向發(fā)展，但今年大家都比較一致?！彼f，在歷次厄爾尼諾事件中，這種情況相對(duì)少見。

根據(jù)鄭飛團(tuán)隊(duì)的預(yù)測，今年有90％以上的概率會(huì)發(fā)生厄爾尼諾事件，到10～12月會(huì)進(jìn)入盛期，次年春季后開始衰退。多位專家還指出，在北半球的這個(gè)冬天，厄爾尼諾至少能達(dá)到中等以上強(qiáng)度，鄭飛預(yù)測，可能約有70％的概率發(fā)生一次“強(qiáng)厄爾尼諾事件”，對(duì)應(yīng)的異常升溫幅度在1.5℃～2℃之間?！斑@個(gè)影響是非常大的，因?yàn)榇蠓秶暮Ｑ蠹词怪簧郎?.1℃，也會(huì)對(duì)大氣釋放大量的熱量?！?/p>

但中國是否可能在今年冬季迎來一次升溫超過2℃的“超強(qiáng)厄爾尼諾事件”？

專家還未對(duì)此形成共識(shí)，“目前還很難預(yù)測?！敝x尚平說，“各預(yù)報(bào)中心在強(qiáng)度預(yù)測上有很大差異，因?yàn)槎驙柲嶂Z的峰值一般在12月左右出現(xiàn)，預(yù)測的初始條件很重要。從現(xiàn)在到12月之間可能會(huì)發(fā)生什么，誰也不知道。海洋大氣是一個(gè)混沌系統(tǒng)，有一點(diǎn)點(diǎn)擾動(dòng)，就會(huì)影響到厄爾尼諾事件未來的發(fā)展，可能到8月之后預(yù)測會(huì)比較明朗。”

6月24日，山東青島市，海邊浴場內(nèi)穿戴“臉基尼”防曬服的游客。圖/視覺中國

2024年或成為“最熱一年”

多位專家指出，如果超強(qiáng)厄爾尼諾事件真的到來，他們最擔(dān)心的是2024年夏季可能出現(xiàn)的暴雨洪水或極端高溫。

南京信息工程大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院教授張榮華對(duì)《中國新聞周刊》解釋說，目前，厄爾尼諾只是剛在赤道太平洋中東部海域形成，今年12月左右可能達(dá)到最強(qiáng)，而要對(duì)東亞氣候產(chǎn)生更直接、明顯的影響，中間至少有兩三個(gè)月的滯后期?！敖Y(jié)合歷史資料來看，一般要到次年春夏達(dá)到最強(qiáng)。因此對(duì)厄爾尼諾，我們更需要警惕的是明年這個(gè)時(shí)間?！彼f。

20世紀(jì)80年代以來，超強(qiáng)厄爾尼諾事件大約每15年～20年會(huì)出現(xiàn)一次，上一次超強(qiáng)厄爾尼諾現(xiàn)象侵襲中國是在2015～2016年，是1951年以來最強(qiáng)的事件。2016年，長江中下游地區(qū)發(fā)生區(qū)域型大洪水，部分支流發(fā)生特大洪水，同時(shí)，這一年也創(chuàng)造了全球迄今為止的最暖紀(jì)錄。鄭飛說，1998年和2006年長江流域大洪水都出現(xiàn)在厄爾尼諾發(fā)展年后的第二年，如果今年冬季厄爾尼諾事件達(dá)到強(qiáng)事件的標(biāo)準(zhǔn)，那么2024年夏季，長江流域發(fā)生洪澇的概率就比較大。

相較不確定的洪水，對(duì)于2024年可能成為打破歷史高溫紀(jì)錄的“最熱一年”，多項(xiàng)預(yù)測結(jié)果更為肯定。

專家指出，厄爾尼諾對(duì)全球氣溫的影響通常會(huì)在發(fā)展后的一年內(nèi)顯現(xiàn)出來，因此新的破紀(jì)錄高溫可能在2024年最為明顯。世界氣象組織（WMO）秘書長彼得里·塔拉斯在5月3日的發(fā)布會(huì)上稱，盡管過去三年出現(xiàn)了降溫的拉尼娜現(xiàn)象，但厄爾尼諾現(xiàn)象的發(fā)展很可能導(dǎo)致全球變暖出現(xiàn)新的高峰，并增加打破氣溫紀(jì)錄的機(jī)會(huì)。鄭飛預(yù)測，2024年全球平均地表氣溫創(chuàng)造全球高溫新紀(jì)錄的概率“基本上達(dá)到60％”，“這是結(jié)合歷史事件數(shù)據(jù)，從統(tǒng)計(jì)學(xué)上估算出來的”。

張榮華分析，在本世紀(jì)初以來的20多年中，太平洋赤道表層海水整體處于偏冷狀態(tài)，使得拉尼娜出現(xiàn)得更加頻繁；相較而言，厄爾尼諾不容易出現(xiàn)且較弱，但太平洋氣候系統(tǒng)還存在以10～20年為周期的年代際變化。2022年在偏冷的年代際背景下，全球平均溫度尚且比工業(yè)化前水平約高出1℃左右，幾乎和2016年相當(dāng)。

他擔(dān)心，未來幾年，在厄爾尼諾疊加全球變暖的“雙重變暖效應(yīng)”下，全球溫度變化曲線還會(huì)被不斷拉高?！坝醒芯勘砻?，厄爾尼諾會(huì)使全球平均表面溫度升高0.1℃左右，如果2024年春天后，厄爾尼諾進(jìn)入衰減并轉(zhuǎn)變成拉尼娜，未來幾年溫度也可能會(huì)下降，但如果不轉(zhuǎn)變，總的趨勢(shì)一定會(huì)是越來越高的?！?/p>

全球變暖是否加劇了厄爾尼諾的發(fā)生強(qiáng)度或頻率？

對(duì)此，澳大利亞科學(xué)院院士、澳大利亞聯(lián)邦科工組織海洋與大氣研究所首席科學(xué)家蔡文炬團(tuán)隊(duì)在一項(xiàng)發(fā)表于2023年的研究中發(fā)現(xiàn)，1961～2020年觀測到的ENSO海溫變率超過了97.5％的工業(yè)革命前模擬水平。這表明，不太可能僅由ENSO內(nèi)部的自然波動(dòng)導(dǎo)致。蔡文炬等人推測，可能由于全球變暖導(dǎo)致熱帶太平洋上層海洋較下層增暖較快， 海洋與大氣之間耦合效率增加?！癊NSO變化的幅度很可能在過去一個(gè)世紀(jì)增加了大約 10％，雖然10％在表面上看起來并不多，但實(shí)際伴隨著的是強(qiáng)厄爾尼諾和強(qiáng)拉尼娜事件更加頻繁地發(fā)生，并轉(zhuǎn)化為更加極端和更為頻繁的干旱、洪水、熱浪、野火等?！?/p>

不過，多位受訪專家指出，對(duì)全球變暖和厄爾尼諾之間的關(guān)聯(lián)性，目前在科學(xué)上還存在很多爭議?！叭澜绱蟾庞卸畟€(gè)氣候模式在研究這個(gè)問題，受大時(shí)間尺度的氣候變化影響，厄爾尼諾現(xiàn)象本身是增強(qiáng)還是減弱？有的模式說是增強(qiáng)，有的認(rèn)為是減弱，也有模式說沒什么變化?！敝x尚平說。

但在所有不確定中，至少有一點(diǎn)可以確定：全球變暖背景下，厄爾尼諾會(huì)對(duì)全球各地極端天氣的爆發(fā)強(qiáng)度、頻率產(chǎn)生影響。 “世界正面臨更熱、更旱和更澇的未來，極端高溫天氣已成為一種‘新常態(tài)?！敝鼙f。