準確預測「聖嬰」影響尚有科學難題待解

2021-01-12 中國氣象局

許小峰

  厄爾尼諾,也被稱為「聖嬰」,是發生在赤道附近東太平洋海溫異常增暖的現象。對於厄爾尼諾現象成因的認識,是氣候科學領域近幾十年來取得的重要進展之一,基本形成共識,既有理論價值,也有應用價值。簡而言之,其發生主要是因為維持赤道太平洋區域海溫東冷西暖的大氣東風系統發生變化,造成赤道東太平洋海溫增高。也就是說,厄爾尼諾現象發生在海洋,原因則要從大氣環流的變化中去找。

  在地球赤道附近,常年維持著穩定的信風系統,赤道以北是東北風,赤道以南是東南風。在偏東風的驅動下,太平洋赤道區域表層偏暖的海水便會向西流動,造成暖海水在西部堆積,而東部的海水西流後則促使深層的冷海水上翻,形成赤道太平洋區域西暖東冷的常態。而一旦由於某種原因使這一東風系統出現變化,則會引起海水向西回流,造成中東太平洋海溫上升,形成厄爾尼諾現象。

  這一現象發生後,對人類造成的直接影響出現在海洋漁業,適應了冷海溫的魚類會由於海水變暖大量死亡,給中美洲地區的漁民帶來很大損失。而從全球角度來看,海溫分布的變化會進一步影響全球大氣環流,整個氣候系統都會出現調整,進而在全球不同地區發生大範圍旱澇冷暖等異常變化,影響人們的生產生活。如1998年發生在我國長江流域的大洪水,就是在一次強厄爾尼諾現象的背景下發生的。

  人類對厄爾尼諾現象的認識,取得了很大進展,基本上搞清楚了其成因,但從科學角度,圍繞厄爾尼諾現象仍有許多問題需要進一步探究,概括起來,主要有如下方面:一是對厄爾尼諾產生原因的進一步探究,如為什麼東風系統會減弱,對於大氣這樣一個非線性複雜系統,會有多種因子參與影響,也包括海洋的變化,需要進一步去探索。二是如何預報這種大範圍風場的變化,並進一步對厄爾尼諾現象進行預測。三是厄爾尼諾發生後會對整個氣候造成哪些直接和間接影響。我們對這些問題有一些初步認識,但還遠遠不夠,在定性、定量方面還需要做深入分析研究,才有可能得到更完整的理解。四是海洋內部的變化,全球洋流變化也是非常複雜的,且會對大氣運動產生很大影響,無論是對海洋變化本身還是對海氣相互作用的研究,還有許多尚未解決的問題。另外,還有一些其他問題,如厄爾尼諾發生的強度、區域、持續時間等,都是需要進一步下功夫探索的。

  目前對厄爾尼諾的預測還有相當難度,主要是因為對大氣的長期預報問題還沒有很好解決。根據目前各國發布的厄爾尼諾預測結果進行綜合分析,一般提前半年左右做出趨勢分析還是有可能的,但對於具體的強度、範圍還很難做到準確。好在厄爾尼諾現象的發生是一個逐步形成的過程,現在對大氣、海洋的監測能力提高了,可以隨時發現海溫、風場變化等信息,通過這些信息,可以持續對厄爾尼諾發生、發展進行監測,進一步分析其帶來的後續影響。歷史上對厄爾尼諾的預測能力顯然更弱,錯報肯定會有,真正形成預報能力還是近年來的事。

  厄爾尼諾本身是一種自然現象,自古有之,很難說給人類帶來哪些深遠影響。但對於厄爾尼諾在認識上的提高,則使人們在對大自然的探索之路上向前跨了一大步,了解了海洋、大氣中發生的這一重要現象的成因及影響,對科學應對自然變化會有很大幫助。另一方面,相對而言,海洋出現某種變化,會帶有更長的持續性,並對大氣產生顯著影響。因此在對大氣環流變化進行分析時,人們很注意捕捉海洋變化的信號,從而提高氣候預測的準確率,也可以算是認識厄爾尼諾現象的一個重要收穫。

  對於厄爾尼諾現象,人們要與應對其他自然現象一樣,科學認識,遵循規律,審慎應對,趨利避害。

  (來源:《中國氣象報》2014年7月9日一版 責任編輯:張林)

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