2001年发生厄尔尼诺事件的天文条件

用潮汐产生的地球流体与固体的差异旋转,可以解释1500-1800a周期的气候变化.强潮汐加大垂直方向和水平方向海水的混合,将太平洋深层冷水翻上表面(或使太平洋西部暖水流向东部,北部暖水流向南部),使海洋上方空气变冷(或变暖),产生拉尼娜冷事件(或厄尔尼诺热事件).天文资料表明,强潮汐与厄尔尼诺事件有很好的对应关系,火山活动亦受强潮汐的控制.火山喷发使海洋底层暖水上升到海洋表面,火山灰遮蔽阳光使气候变冷,它们是控制厄尔尼诺事件发生的重要外强迫因子.当火山灰在低纬度地区上升到平流层,较小的气溶胶可在数月内传播至全球,并可在平流层内持续飘浮1-3a,最后降落在两极地区,减弱被遮蔽区的太阳辐射,与该区发生日食的效果相同,是厄尔尼诺事件的延迟因子.     

厄尔尼诺事件的随机特征

厄尔尼诺事件与强潮汐、日食、月食、火山、地震以及洋流冷暖循环相关．统计资料表明，厄尔尼诺事件的发生具有明显的随机特征，当各因素的最大值相互叠加时，就会发生强厄尔尼诺事件．厄尔尼诺与火山地震活动密切相关，具有区域性强，能量变化大，活动频繁，有规律但无严格周期等特点．厄尔尼诺事件是多种因素形成的。因而更具有随机特征．     

2002年厄尔尼诺事件的天文条件

自《西北地震学报》2 0 0 1年第 4期发表了笔者的文章《2 0 0 1年厄尔尼诺事件的天文条件》以来[1] ,全球气候异常越来越显著 .近期研究发现 ,近地潮与日月大潮的叠加有 6～ 8个月的准周期变化 ,厄尔尼诺事件发生时间与强潮汐时段有很好的对应关系 .1991年 5月～ 1992年 8月 ,1993年 4月～ 1994年 1月 ,1994年 10月～1995年 6月 ,1997年 4月～ 1998年 6月 ,厄尔尼诺事件发生时间都在近地潮与日月大潮叠加的强潮汐时段 (见表 1) .表 1　 1991年 3月～ 1997年 5月的厄尔尼诺天文条件近地点时间日期时间农历日 日食月食潮汐强度极端气候变化199…     

强潮汐激发地震火山活动的新证据

强潮汐与火山地震活动密切相关. 天文资料表明, 2000年6月到8月日本Izu半岛最活跃的火山地震活动正好处于天文大潮时期和日长变化最小值时期. 在厄尔尼诺事件和拉尼娜事件发生前后,东西太平洋海面高度分别升降40cm, 水均衡作用使洋壳反向升降13cm. 由此形成的东西太平洋地壳跷跷板运动加强了强潮汐对地震火山活动的激发作用.     

厄尔尼诺现象的构造基础与激发因素

北太平洋对北极的半封闭状态和南太平洋对南极的开放状态是厄尔尼诺事件发生的构造基础，它导致北太平洋海表热能的积累和周期性向南太平洋输送，强潮汐振荡和火山喷发是其激发因素。     

2001年发生厄尔尼诺事件的天文条件

据 2 0 0 1年 8月 2 3日《长春晚报》报道 ,最近上海天文台预测 ,厄尔尼诺事件将在今年年末发生 .笔者在1999年就曾预报 2 0 0 0～ 2 0 0 1年将发生厄尔尼诺事件 ,并在 2 0 0 1年进一步预测其发生时间在 2 0 0 1年末[1～ 3 ] .当太阳、地球和月球大致成一线 ,月球处于近地点 ,地球处于春分、秋分或近日点 ,地球扁率发生最大变化 ,是发生厄尔尼诺事件的天文条件 .行星冲日 ,亦称为特殊天象组合期 ,地球自转异常减慢[2～ 8] ,会对厄尔尼诺事件的发生起强化作用 .关于潮汐对地球气候影响的研究在近年来取得了令人瞩目的成果 .地壳、地幔排液排…     

日食一厄尔尼诺系数及其应用

通过比较本世纪以来的厄尔尼诺年和日食资料,发现了高纬（包括极区）日食与厄尔尼诺年之间存在着一定的因果关系。通过定义年日食一厄尔厄诺系数Ｒ１和累积日食一厄尔尼诺系数Ｒ２后,可以发现当某年的Ｒ１≥９或Ｒ２≥１０．５级时,则当年必为厄尔尼诺年,反之亦然．本文还提出了日食诱发厄尔尼诺现象的热一动力机制,并预测２０００年将是一个强厄尔尼诺年．     

季节补偿效应导致2015/2016厄尔尼诺期间北半球未发生明显的碳汇降低

厄尔尼诺事件通常在北半球导致广泛的植被生长下降和碳汇降低.然而,基于遥感观测、全球陆地生态系统模型模拟及大气CO₂反演多套数据,本研究表明在2015/2016厄尔尼诺成熟阶段,北半球(主要为热带之外的区域)植被普遍持续增绿,陆地碳汇未见减弱.研究结果发现,春季植被生长增强对随后的夏季和秋季植被生长有明显的补偿效应,这种补偿效应维持了夏季植被增绿,并导致2015年春季、夏季及2016年春季陆地碳汇略有增加,特别是在生长季前期(前一年的11月至当年的3月)水分供应增加的北半球热带之外的区域.两套独立数据集结果表明,相对于厄尔尼诺事件发生前5年均值, 2015年春季和夏季陆地碳汇分别平均增加23.34%和0.63%, 2016年春季平均增加6.82%.同时,相较于1997/1998厄尔尼诺事件,更强的季节补偿效应有效地缓解了2015/2016年厄尔尼诺事件对植被生长的不利影响.本研究进一步明确,生长季前期的供水对后续植被生长的遗留效应能够持续约6个月.该研究结果凸显了季节补偿效应在应对偶发性极端厄尔尼诺事件时对植被生长和陆地碳汇的调节作用.     

厄尔尼诺事件的成因链

提出了厄尔尼诺事件成因链的概念．指出影响厄尔尼诺事件的物理因子都是层层相接、环环相扣的,它们组成了一个互相联系、互为因果的厄尔尼诺事件成因链．成因链上物理因子之间的反馈作用和消长作用,导致成因链上的各种成因理论都不能完全地自圆其说,因而也无法完全确定地用于厄尔尼诺事件预测．只有深入探讨反馈作用和消长作用,并综合分析物理因子的贡献率,才能提高厄尔尼诺事件预测的准确率．这为解决厄尔尼诺事件的成因问题提供了一种新的思路。     

2004年12月26日印尼地震海啸与全球低温

气候潮汐循环说和海震调温说,阐明了冷气候、强潮汐和强震相互对应的物理机制,对2000年地球进入拉马德雷冷位相后的气候预测有重大科学意义.中国连续18年暖冬的终结是2000年地球进入拉马德雷冷位相和印尼发生地震海啸的合理结果.规律表明,在拉马德雷冷位相时期,全球强震、低温、飓风伴随拉尼娜、全球性流感伴随厄尔尼诺将越来越强烈.在20世纪50~70年代,强沙尘暴年与流感爆发年一一对应,沙尘暴可能传播禽流感。     

南海蒸发和净淡水通量的季节和年际变化

以19年（1988～2006年）的SSM/I（Special Sensor Microwave/ Imager）卫星观测为基础,计算了南海的逐月海面蒸发量,并结合SSM/I的降雨观测,得到了南海的逐月净淡水通量,并分析其季节和年际变化.研究结果表明：南海的蒸发量年变化基本呈双峰型结构,降雨和净淡水通量呈单峰型结构.1988～2001年,南海的蒸发量呈上升趋势,增长速率为1 mm/yr;2001～2006年,以1.9 mm/yr的速率减少.南海的降雨量和净淡水通量与Nino3指数成负相关,相关系数为-0.62和-0.58.在1997～1998厄尔尼诺暖事件期间,降雨量和净淡水通量均显著下降,且以其为界,降雨量在此之前以1.3 mm/yr的速率增长,净淡水通量升降趋势不明显;而在此之后,降雨以8.5 mm/yr的速率下降,净淡水通量的下降速率为7.5 mm/yr.     

基于遗传算法优化的ENSO指数的动力预报模型反演

基于NCEP/NCAR提供的1958～1995年全球月平均海温距平场再分析资料,采用动力系统反演思想和遗传算法途径,进行了El Nino/La Nina指数的动力预报模型的参数优化和模型反演,从上述海温资料中重构了Nino3海温距平指数的非线性动力模型.模型预报试验结果表明,遗传算法具有的全局搜索和并行计算优势能够客观、有效地反演海温指数的动力预报模型,对Nino3海温指数和El Nino/La Nina事件进行较为客观准确的预测,为El Nino/La Nina预测提供有益的研究参考.     

El Nino演变不同阶段东亚大气环流年际异常型的数值模拟

给定1948～1999年逐月变化的全球观测的海表温度分布，使用全球大气环流模式（CCM3/NCAR）模拟了大气对海表温度变化的响应，利用SVD和合成检验方法，分析了El Nino发展阶段夏季、成熟阶段冬季以及衰亡阶段夏季东亚大气环流的年际异常型.结果表明：El Nino发展阶段夏季，中国东北、朝鲜半岛以及日本海附近为高度负异常中心，西太平洋副高偏弱、偏东，东亚夏季风增强；El Nino成熟阶段冬季，东亚大槽加强，东亚北部冬季风加强；El Nino衰亡阶段夏季，西太平洋副高偏强、偏南、西伸，东亚夏季风减弱；El Nino事件在其衰亡阶段夏季与东亚大气环流异常的关系最紧密，其次是成熟阶段冬季，最后是发展阶段夏季.模拟的El Nino演变不同阶段东亚大气环流年际异常型易于解释以往研究中观测分析揭示的由El Nino造成的我国东部气温和降水异常型.     

Effect of geomagnetic and volcanic activity on the El Nino and La Nina phenomena

The monthly values of the southern atmospheric oscillation indices (SOI), the corresponding values of the Nino-3.4 index, the data on the onsets of intense volcanic eruptions from 1870 to 2002, the daily values of the Ap and AE indices and the IMF B _z component, and the data on cloudiness and wind characteristics at 14 Antarctic stations have been considered. The beginning of the warm El Nino current is observed after an increase in the amplitude of the Ap magnetic indices, which continues for more than five months. The beginning of the cold period of the La Nina southern atmospheric oscillation is as a rule related to a decrease in Ap. A change in atmospheric transparency caused by volcanic eruptions is often followed by the beginning of the cold period of the southern atmospheric oscillation (ENSO). A change in the wind system in the Antarctic Regions, related to a change in the temperature balance caused by variations in the solar wind parameters in the winter season, promotes a short-term disturbance of the circumpolar vortex and the beginning of the El Nino warm period.     

北太平洋副热带高压年际变异与ENSO 循环之间的选择性相互作用

利用NCEP/NCAR大气再分析资料以及Hadley中心海表温度资料,针对北太平洋副热带高压(简称副高)的完整系统,通过分析超前于ENSO事件的海平面副高年际异常特征及其对ENSO事件的触发作用以及ENSO事件对500 hPa副高和海平面副高的滞后影响,结果表明了北太平洋副热带高压年际变异和ENSO循环之间存在选择性相互作用.即在大多数情况下,一方面,前期海平面副高减弱会导致热带西太平洋表面西风异常,通过海洋平流过程触发El Nino事件在夏季发生发展,在秋冬季成熟; 而另一方面,El Nino事件在秋冬季发展成熟后,增强了赤道中太平洋的对流性热源,通过对异常热源的动力响应,同期和次年夏季500 hPa副高增强,又通过增强的Hadley环流作用,副热带地区下沉运动增强,从而使得次年夏季海平面副高增强,增强的海平面副高又有利于触发下一个La Nina事件.副高年际变异和ENSO循环之间相互作用的选择性主要取决于副高异常是否接近于赤道以及ENSO事件本身的持续性.这种相互作用有利于在热带太平洋海气系统产生准两年振荡.     

The role of nonlinearities associated with air-sea coupling processes in El Nino’s peak-phase locking

We use conditional nonlinear optimal perturbation(CNOP)to investigate the optimal precursory disturbances in the ZebiakCane El Nino-Southern Oscillation(ENSO)model.The conditions of the CNOP-type precursors are highly likely to evolve into El Nino events in the Zebiak-Cane model.By exploring the dynamic behaviors of these nonlinear El Nino events caused by the CNOP-type precursors,we find that they,as expected,tend to phase-lock to the annual cycles in the Zebiak-Cane model,with the SSTA peak at the end of a calendar year.However,El Nino events with CNOPs as initial anomalies in the linearized Zebiak-Cane model are inclined to phase-lock earlier than nonlinear El Nino events despite the existence of annual cycles in the model.It is clear that nonlinearities play an important role in El Nino’s phase-locking.In particular,nonlinear temperature advection increases anomalous zonal SST differences and anomalous westerlies,which weakens anomalous upwelling and acts on the increasing anomalous vertical temperature difference and,as a result,enhances El Nino and then delays the peak SSTA.Finally,we demonstrate that nonlinear temperature advection,together with the effect of the annual cycle,causes El Nino events to peak at the end of the calendar year.     

ENSO对平流层气溶胶分布的影响

本文采用ONI(Oceanic Nino Index)和HALOE(Halogen Occultation Experiment)气溶胶面积密度资料,从其滞后相关性入手分析了ENSO循环对平流层气溶胶的影响,通过对滞后于El Nino和La Nina时气溶胶含量的比较探讨了ENSO强迫的影响程度,并用剩余环流及其输送量...