早在入冬之前,"2020將現極寒天氣"、"今年將迎60年來最寒冷冬天"等消息就在社交網絡熱傳,銷售各種防寒服裝用具的商家也趁機推波助瀾。那麼,今年會是傳說中難得一遇的寒冬嗎?
說起來,關於今年是寒冬的消息並非毫無根據,其來由在於拉尼娜現象的出現。早前,NOAA(美國國家海洋和大氣管理局)的數據顯示,2020年整個冬天,拉尼娜現象的概率或達到75%。而日本氣象局更是對外公布,拉尼娜現象已經形成,其中有90%的概率會貫穿北半球的冬季。這一現象,很可能會影響到我國的冬季氣候。正如2007-2008年冬季,因中等強度的拉尼娜,我國南方遭受了大範圍的低溫雪災。
"拉尼娜"何以會有如此大的威力?一切要從太平洋上的一對"孿生姐妹"說起……
無論什麼季節,太平洋總是被太陽炙烤著。由於地球的傾斜,也就是地球自轉軸傾斜23.5度,太平洋北部在北半球的夏天受著炙烤,南部在南半球的夏天受著炙烤,而南北回歸線之間的熱帶海域則終年如夏。
當熱量照射到海面上時,一開始,海水的升溫很慢,等到長時間吸收熱量後,海水會儲存這些熱量。由於液體具有流動性,海水還會把捕捉到的熱量向四周傳遞,而且是三維方向的傳遞。在洋流和海風的影響下,海水一面把這些熱量從東到西、從南到北線性傳遞,一面通過所謂的溫鹽環流把熱量向下方縱深傳遞。由於太平洋是目前世界上最寬、最長、最深的海洋,它所能容納的熱量是不可想像的。這些儲存的熱量又繼而暖化了大氣,尤其是太陽光照最強烈的南北回歸線之間和赤道一帶。
大量的熱量使得海水蒸發,變成溫暖上升的氣體,在空中凝聚成不停翻滾的巨大雲團。隨著暖空氣上升,雲層下方的氣壓自然就會降低,較重的冷空氣就從南邊和北邊湧過來,進入低氣壓區。由於地球自西向東自轉,這些冷空氣大致也向西移動,導致北方的空氣去了西南,南邊的空氣去了西北。科學界習慣上根據風颳來的方向來給風命名(洋流則是根據其去向命名),這種持續向海面運動的冷氣流就成了著名的信風(又稱貿易風):北半球吹東北信風,南半球吹東南信風。
這一地區中進行著很多活動,是世界氣候變化開始的地方。這裡既是信風吹拂的地方,也是潮溼、悶熱、平靜的赤道無風帶所在之地,即所謂的熱帶輻合帶。這裡是所有旋風、颶風、颱風誕生之所,是所有季風形成之地。
這部分太平洋屬熱帶海域發生著一系列奇特的大氣和海洋現象,現在看來似乎正是世界氣候循環中颶風的預兆及其形成的關鍵。
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長期以來,這種海洋現象的最初表現是漁業突然出現異常。早在16世紀末,秘魯北部欽博特的漁民出港捕魚時,都會仔細記錄當地魚類數量的變化,因為他們的生計依賴於海洋的情況。
欽博特曾被稱為"世界鯷魚之都",因為距離它僅僅20英裡的冷水海域,盛產大量體型小巧、風味濃鬱的銀色鯷魚。但欽博特的漁民們發現,鯷魚的數量存在波動。有一個大致的規律:每隔五六年,常常是在十一二月的時候,鯷魚會幾乎消失不見。前一天還能見到銀光閃閃的魚群四處遊弋,後一天就只剩了藍色的海洋寂寂無聲。
鯷魚的消失是經濟上的災難,而之後引發的一連串死亡和缺位則讓整個事件變得更加詭異不祥。由於這種現象總是發生在聖誕時期,漁民們給它取了一個帶有黑色幽默的名字:厄爾尼諾(El Niño),意為"聖嬰"。
厄爾尼諾這個詞於19世紀末首次出現在英語中,但並不是指漁民們的這種不幸,而被用來描述海下的洋流變化。洪保德海流(Humboldt current)是太平洋環流的一部分,這股寒流有時會受到神秘的阻礙:一股突如其來的暖流會從赤道下來把它代替,或把它擠至遠離海岸。洪保德海流中攜帶的營養物質因此無法向上運動,鯷魚沒了食物,便遊去了其他地方。於是,鯷魚從秘魯消失,秘魯漁民們只能望洋興嘆。
(厄爾尼諾,圖片來源於網絡)
早先,厄爾尼諾僅僅是指這種洋流變化,導致海水的異常升溫。直到2世紀中葉,海洋學家和氣候學家們意識到還有一個規模更大、更加重要、影響著整個太平洋的氣候現象,秘魯附近的這種洋流變化其實只是其中一個表現。有很多人參與到了對這一現象的研究之中。其中之一是英屬印度官員吉爾伯特·沃克(Gilbert Walker)。1924年,他靈光乍現,揭示了氣象學一大隱秘,幫助太平洋獲得了世界天氣變化肇始者的名頭。
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沃克熱愛印度,於是被任命為印度各天文臺的總指揮後,他花了20年的時間試圖找出預測雨季的數學方法,雖然沒能成功。對雨季的研究促使他在後來的退休歲月中獲得另一項毫不相干卻更具有全球性意義的大發現。
沃克喜歡收集恆河沙數般浩繁的氣象數據,他收集了當時英帝國各個領地幾十年來的天氣記錄,並進行了詳盡的分析,從而能毫無爭議地指出秘魯海岸出現的厄爾尼諾現象實際上只是一個縮影,其背後是一系列巨大的、影響整個太平洋的氣候規律。這些規律實際上是一些成對的鏡像,也就是說,在大洋的一邊和另一邊、一個季節和另一個季節、一個時間段和另一個時間段中總是出現全然相反的氣候表現。
某一處的海水變暖會導致另一處的海水降溫。在一段時間裡,秘魯海域由於厄爾尼諾使海水升溫導致魚類減少,那麼在之後的一段時間裡,當地海水又會降溫,魚類重歸豐富,這被稱為拉尼娜現象(La Niña,反聖嬰)。大洋一邊發了洪水,另一邊就會出現乾旱。天氣的變化和人們的應對方式都具有周期性。有的時間段裡旋風很多,有的時間段則很少。有些年份裡印度的雨季完全沒有出現,結果農田被烤焦,作物枯萎;在另一些年份,夏天的雨量卻又十分充沛。荒年後接著豐年,沙塵漫天的夏天后接著五穀豐登的秋天,富饒和荒蕪總是相伴而生,和平與動蕩常常接踵而至。太平洋之中是這樣,太平洋沿岸也是這樣,甚至全球都是這樣。
(拉尼娜,圖片來源於網絡)
沃克宣稱,造成太平洋中這些規律性而又戲劇性的氣候變化的原因,一定是高空大氣層中反覆運作的某種機制。之後多年的測量數據證明,沃克是完全正確的。
為了紀念他,他所發現的這種太平洋兩側的大氣規律後來被命名為沃克環流。正是這一機製作為動力源,造成了熱帶太平洋廣泛出現的高壓與低壓、熱與冷、溼與幹、風暴與平靜交替的現象。沃克自己把它命名為"南方濤動"。
厄爾尼諾和南方濤動,按照英文縮寫統稱ENSO,是現在公認的地球上最重要的氣候現象。如果太平洋真是世界氣候變化的發動機,那麼ENSO就是給這個發動機提供動力的渦輪,沃克環流則是讓渦輪轉動的力量根源。
"拉尼娜通常會對全球溫度產生冷卻作用,但這種作用也可能被溫室氣體在我們大氣中捕獲的熱量所抵消。"世界氣象組織秘書長佩蒂瑞·塔拉斯說。
在全球變暖的背景下,影響我國 (包括東亞地區)冬季氣候的因素相當複雜,拉尼娜只是其中的重要因子之一,而且每次拉尼娜的影響也並不相同。除了拉尼娜事件外,北極地區的冰川融化,森林植被的覆蓋情況等也會影響我國冬季的氣溫變化。
因此,從科學的角度,即使有「拉尼娜」效應,也無法確定今年冬季是寒冬還是暖冬。
end
文:西蒙·溫徹斯特(Simon Winchester)
圖文:《太平洋的故事》、網絡圖片(侵刪)