一次新的埃尔尼诺事件即将发生

根据对最近的海洋和大气状况的分析,我们估计,一次新的埃尔尼诺事件正在形成.现将主要依据概述如下: (1)在海面温度场上,赤道西太平洋暖水区发展迅速,其东部边界已明显向东推进,越过其平均位置,并接近历次埃尔尼诺发生的临界位置(图1);     

厄尼诺监测近况

自1982—1983年厄尼诺事件发生至今已有4年。一般认为,厄尼诺事件平均3、4年发生一次,因此,从今年初人们就对各种迹象十分注意。对此特别关心的另一个原因是1982—1933年预报的失败。 1986年1—2月赤道东太平洋一些地区海温上升,美国国家海洋大气管理局(NOAA)气候分析中心(CAC)开始在每月气候诊断公报上发表厄尼诺监视报告。但到4月,海温距平及各类指标有的恢复了正常,有的变为负值。因此,决定不再继续发布报告。 可是,今年9月情况有了新的变化。据10月发布的公报报导,9月份几乎所有指标均与厄尼诺事件时类似。所以,公报认为,一次中太平洋变暖     

热带东太平洋关键区海温与中国东北地区气温的关系

近三十年我国东北地区夏季异常低温与赤道东太平洋埃尔尼诺现象的出现遥相呼应.本文对此遥相关现象进行了分析,认为在埃尔尼诺现象发生时期低层海温异常影响到大尺度环流的异常。并把信息传到中纬度地区,从而产生处于中纬度的我国东北地区的气温异常.在这时期,沃克环流东移,热带中部和西部太平洋对流层高层东风增强,反气旋环流增强;相反,南亚高压弱而偏南,亚洲沿岸西风带偏南,冷空气活动频繁,出现大范围低温现象.     

1982—83年厄尼诺现象与西北太平洋夏季(6—8月)低纬环流特征的初步分析

1982—83年的厄尼诺和南方涛动是本世纪最强的一次ENSO(El-Nino/Southern Oscill-ation)事件。本文分析对比了El-Ni(?)o当年(1982)夏季(6—8月)和El-Nino次年(1983)夏季的西北太平洋低纬度环流特征发现有明显的差异,在1982年夏季,西北太平洋副热带高压明显偏弱;850hPa低纬度西风较强;200hPa上低纬度东风较强,在赤道海洋上已建立了沃克反环流,根据1982年和1983年夏季向外的长波辐射差异图可发现菲律宾以东洋面上ITCZ活跃。而在1983年夏季的低纬度环流几乎与1982年夏季的相反。这两年上述的差异是与赤道太平洋中部或东部的海温异常增暖有关的。      

第八讲 应用与改进

8.1 厄尼诺、东北低温的灰色预测模型及其微机软件系统 厄尼诺(EL Nino)是秘鲁、厄瓜多尔的太平洋沿岸海水温度异常升高的现象,通常这一带的海洋表面水是冷的,但有的年份,在圣诞节前后,一股暖流在该沿岸流动,来替换冷的表面水,最初这种现象被称为厄尼诺。现在我们通常把秘鲁、厄瓜多尔沿岸和赤道东太平洋洋面温度持续上升现象称为厄尼诺。1982/83的厄尼诺引起了全球范围的气候异常,1986/87又出现了厄尼诺。朱正心、曹鸿兴运用厄尼诺年的历史资料,     

西北区东部夏季极端降水事件同太平洋SSTA的遥相关

利用近50年月平均NCEP再分析高度场、风场、NOAA重构海表温度以及中国西北区东部38个台站逐日降水资料,运用SVD及合成分析等方法,研究了太平洋SSTA对我国西北区东部夏季极端降水事件的可能影响。结果表明,冬季太平洋海表温度对后期西北区东部夏季极端降水事件的影响最显著,并且赤道中东太平洋是影响西北区东部夏季极端降水事件的关键区,当赤道中东太平洋海表温度发生异常时,首先引起纬向和经向垂直环流圈发生异常,进而强迫大气环流发生调整,先后通过PNA和WP遥相关使得西太平洋副热带高压发生异常,最终使得西北区东部夏季极端降水事件发生异常。     

两次不同ENSO背景下云南冬季极端冷事件的成因分析

2008年初和2016年初分别经历了一次中等强度以上的La Ni?a和El Ni?o事件,在不同的厄尔尼诺-南方涛动（El Ni?o/Southern Oscillation,ENSO）背景下,云南均发生了低温雨雪冰冻天气。本文利用大气环流、海表温度、云南124个观测站逐月温度等资料,通过多种统计方法探讨了不同ENSO背景下极端冷事件发生的原因。结果表明：1)2008年初和2016年初云南冬季极端冷事件在2月表现更明显。2）不同ENSO背景下,2月大气环流和云南气温变化差异较大。La Ni?a(El Ni?o)年西伯利亚高压加强（减弱）,位势高度场北（西）高南（东）低,西太平洋副高偏弱（强）,菲律宾异常（反）气旋西北侧异常北（南）风加强,东亚冬季风偏强（弱）,云南东部气温偏低（高）。3)2008年和2016年的东北太平洋大气环流异常对赤道中东太平洋海温异常均有响应,同时2008年赤道中东太平洋冷海温作用激发的菲律宾气旋西部偏北气流对东亚冬季风的加强和向南活动有重要影响,而2016年赤道中东太平洋暖海温对菲律宾地区环流变化的影响并不显著。4）北极涛动（Arctic Oscillation...     

热带太平洋盐度年际变化对海表温度异常作用比较：1997/1998、2014/2015和2015/2016年El Niño事件

海洋盐度变化为研究气候变化的机制提供了一个新的视角。本文通过对比1997/1998年、2015/2016年两次强厄尔尼诺（El Ni?o）事件和2014/2015年特殊El Ni?o事件,对盐度变化及其影响海表面温度异常（SSTA）的物理过程进行了比较分析。研究表明,El Ni?o和南方涛动（El Ni?o–Southern Oscillation, ENSO）发展的强弱与热带西太平洋大范围海表层盐度异常（SSSA）及其向东扩散的差异有明显关联。1997/1998、2015/2016年赤道东太平洋SSTA的增暖,对应两次强El Ni?o事件,在发生年4月,中西太平洋海域出现了明显的负SSSA,之后东移至日期变更线以西,SSSA引发的混合层深度（MLD）变浅、障碍层厚度（BLT）变厚,导致热带中—西太平洋表层升温增强,促使了赤道中太平洋的早期变暖;2014/2015年弱El Ni?o事件虽然在发生年4月,位于赤道中西太平洋出现了负SSSA,但没有发展东移,导致BLT的增厚过程减弱,对表层温度的调制作用减弱甚至消失。三次事件对应的盐度变化过程中,水平平流和淡水通量（FWF）引起的表层强迫是影响盐度收支的主要因子,水平平流影响盐度异常的前期变化,触发事件的发生;热带太平洋西部降水引起的FWF负异常的影响最为显著,对ENSO异常信号出现后SSSA的维持起决定性作用。相比较两次强El Ni?o事件,2014/2015年El Ni?o对应的早期FWF负异常没有发展和东移,并且之后迅速减弱,导致中西太平洋盐度负趋势减缓,MLD加深,BLT变薄,促使上表层海水冷却,抑制了赤道东太平洋的早期变暖和ENSO发展。研究结果表明,盐度变化与ENSO密切相关,热带中西太平洋海域早期表层盐度变化可能可以作为SSTA的指数。特别地,SSSA在调节SSTA时,不仅影响它的强度,而且可以作为判断ENSO是否发展及其强弱的前兆因子。     

热带太平洋西风异常对ENSO事件发生的作用

本文从观测资料对80年代两次ENSO事件产生过程中，热带太平洋西风异常及其对赤道中、东太平洋表层海温增暖的作用进行了分析和比较。分析结果表明:在这两次ENSO事件的产生过程中，赤道西太平洋上空均有较大的西风异常，并且它由赤道西太平洋向赤道中、东太平洋传播，随着西风异常从西向东传播，赤道中、东太平洋的表层相继增温。分析还表明，1982／1983年ENSO事件发生过程中，热带太平洋西风异常的强度要比1986／1987年热带太平洋西风异常强得多，这使得1982／1983 ENSO事件的强度比1986／1987_ENSO事件强得多。为了说明热带西太平洋西风异常对赤道中、东太平洋ENSO事件发生的作用，本文还利用IAP太平洋环流模式对西风异常在ENSO事件产生过程中的作用进行了数值模拟。模拟的结果说明了热带太平洋的西风异常对赤道太平洋暖水的向东传播和赤道中、东太平洋的增温起了很重要作用，这与观测事实分析一致。     

热带大西洋暖海温促使拉尼娜事件发生的可能性研究

首先,通过对多年冬、春季节热带大西洋海温、夏季大气季节内振荡(MJO)异常活动特征和冬季太平洋ENSO之间的分析研究,发现三者之间存在显著的相关关系。其次,1951年以来最强的两次厄尔尼诺年(1982和1997年)后都跟随着拉尼娜年。因此对1983、1998和2016年大西洋春季海温及MJO信号进行的分析和比较表明,2016年初大西洋关键区海温异常偏暖,与1998年情况较为类似。2016年夏季,MJO可能出现在印度洋异常活跃的情况,并可能导致热带太平洋秋、冬季节出现中等强度的拉尼娜事件。     

1979—2013年北太平洋海表面盐度变化及其与淡水通量的关系

利用海洋再分析资料,对北太平洋海表面盐度（Sea Surface Salinity,SSS）变化及其与淡水通量（Fresh Water Flux,FWF）的关系进行研究。结果表明：1914—2013年SSS存在增大趋势,且有25～30 a的周期变化;1979—2013年SSS存在先减小后增大趋势,且有7～12 a的周期变化。北太平洋SSS变化的活跃区域位于黑潮及其延伸区（A区）和北太平洋中部偏东地区（B区）。A区和B区SSS在2000年之前存在减小趋势,在2000—2009年出现明显增大趋势。A区和B区SSS变化与北太平洋FWF变化显著相关,其中A区SSS受局地FWF影响较大（最大相关系数出现在FWF超前16个月）,B区SSS受局地FWF影响较小（最大相关系数出现在FWF超前20个月）。北太平洋FWF与A区SSS的相关表明：它们存在较大范围的正相关区,正相关区主要位于黑潮延伸区（A区东部）,且正相关大值区随着FWF超前时间缩短而向东移动。对应于北太平洋温度年代际变化,SSS也存在显著的年代际变化,并且北太平洋关键区盐度变化能够表征北太平洋气候变率,它可以作为北太平洋气候变率的替代指数。     

术语解释

厄尔尼诺：厄尔尼诺为西班牙语"EINino"的音译。在南美厄瓜多尔和鲁沿岸;海水第年都会出现季节性增暧现象,因为这种现象发生在圣诞节前后,则被当地渔民称为厄尔尼诺,是"圣婴"（上帝之子）的意思。现在厄尔尼诺一词已被气象和海洋学家用来专门指那些发生在赤道太平洋东部和中部海水的大范围持续异常增暧现象。这种现象一般2～7年发生一次,持续时间为半年到一年半。80年代以来,厄尔尼诺发生频数明显增加,强度明显加强,1982/1983年和1997/1998年的事件则是本世纪最强的两次事件。术语解释     

构建描述两种ENSO类型的新指数

利用英国气象局哈得来中心的1950—2011年月平均海表温度资料,采用联合回归-经验正交函数分解方法得到东部太平洋型ENSO(东部型ENSO)和中部太平洋型ENSO0中部型ENSO)的热带太平洋海温分布特点,进而定义了计算相对简单的东部型ENSO指数(I_(EP))和中部型ENSO指数(I_(CP))来分别描述两类ENSO。研究结果表明:首先,构建的I_(EP)和I_(CP)的相关性很小,接近正交,而且I_(EP)和I_(CP)能够反映两类ENSO不一致的偏度和周期,因此,这对指数能够清楚地区分两类ENSO。其次,I_(EP)和I_(CP)这两个指数可以描述厄尔尼诺和拉尼娜事件成熟期主要海表温度异常区的位置。再次,应用I_(EP)和I_(CP)从随机事件概率统计的角度给出两类厄尔尼诺和拉尼娜事件较为严格的定义,以便实时有效地监测两类ENSO。最后,利用新指数对两类ENSO的特征进行研究发现,强厄尔尼诺事件一般属于东部型,而强拉尼娜事件则为中部型,并且中部型拉尼娜事件发生的前期是东部型厄尔尼诺,此外,ENSO的发生演变机制在1976/1977年前后发生了改变。     

热带太平洋海温分布状况及冬季年际变化

首先,通过各月份多年平均(1854年1月至2009年9月)的SST分析热带太平洋SST的季节变化.发现热带太平洋有存在两个暖池等特征.接着采用经验正交函数(EOF)的方法,重点对不同时段(1949-2008、1949-1978、1979-2008)的标准化后的冬季(DJF)月平均SST进行分析.分析结果显示,EOF1型模态与El Ni(n)o事件有较好的对应关系,El Ni(n)o事件有越来越强的趋势.EOF2型捕捉到了一个类似Modoki的模态,这一模态方差贡献的上升,似乎预示着Modoki事件将越来越活跃.     

1976—1977年及1982—1983年厄尔尼诺事件过程差异的年代际背景

本文根据NMC客观分析资料进行诊断分析,揭示了1976－77年及1982－83年这两次ElNino事件海气相互作用过程中的若干特征。结果表明：70年代末赤道西风异常背景场、SST背景场及其准4年周期振荡均存在年代际变化;SST背景场冷（暖）、80°W-0°E赤道区域850hPa纬向风异常西（东）风以及赤道太平洋SSTA准4年周期振荡东传型（西传型）共同决定了这两次事件的强度与类型的差异,即1976／77年事件为较弱的东部型EINino事件,而1982／83年事件表现为很强的西部型EINino事件。     

国外对海温研究的一些情况

据《自然》1984年第306卷和《新科学》1984年第101卷第1392期报导:不久前提到的1982—1983年在澳大利亚发生长达半年之久的少有的大旱,在南美洲出现的水灾和太平洋赤道东部海温常有关。这些现象的重要     

浅谈太平洋--印度洋海温异常的相互关系

印度洋和太平洋的海表温度变化是有联系的.对两者相互关系的解释有多种.从不同的年代际来考虑两者的关系,发现在20世纪70年代中期以后,太平洋的El Nino事件存在来自于印度洋东部的触发机制,而50年代至70年代中期两洋的相互关系则有待进一步研究.     

浅谈太平洋——印度洋海温异常的相互关系

印度洋和太平洋的海表温度变化是有联系的。对两者相互关系的解释有多种。从不同的年代际来考虑两者的关系。发现在20世纪70年代中期以后，太平洋的El Nino事件存在来自于印度洋东部的触发机制，而50年代至70年代中期两洋的相互关系则有待进一步研究。     

NCEP/CFSR再分析耦合资料中MJO对ENSO的影响研究

基于1979—2008年NCEP/CFSR再分析耦合数据集,研究了冬季MJO对ENSO事件的影响。结果表明,在年际时间尺度以及长期的年代际时间尺度上,热带印度洋MJO活动的强弱性都可以影响热带中东太平洋ENSO事件的发生和发展。在年际时间尺度上,ENSO发生前期征兆的赤道中东太平洋的西风爆发事件(Westerly Wind Burst,WWB),作为MJO影响ENSO的主要途径,存在着显著的次季节时间尺度的变化。相对于气候平均的赤道太平洋西部暖池区上升而东部下沉的Walker环流,MJO正位相东传后的西风异常,减弱了低层东风和赤道东太平洋海水上翻。这一上升海流的减弱导致了中东赤道太平洋的海温升高,从而有利于ENSO暖海温事件的发生。而在年代际时间尺度上,MJO范围和强度在1998年前后出现了明显的转变,1998年之前MJO的东移范围更东,强度更强,从而导致了西太平洋西风爆发区的次季节西风异常事件更加显著,在Bjeknes正反馈机制下对应了年代际时间尺度下的强尼诺事件出现,1998年之后则与之相反。冬季MJO对ENSO影响的这一年代际特征主要体现在晚冬季节,而在早冬伴随着印度洋的增暖,MJO强度一直在逐年增加。     

东亚大气环流与埃尔尼诺相互影响的一个分析研究

通过对多年地面气压和500hPa高度等资料的统计分析,本文发现在埃尔尼诺现象发生的前一年10—12月和当年1—3月,东亚和西太平洋地区的大气环流都有明显异常,主要特征是东亚有频繁强冷空气活动,且环流异常有由高纬向低纬地区推移的现象.冬季东亚频繁的强冷空气活动使西太平洋副热带高压位置逐渐偏南,造成中、西太平洋信风减弱,可能是埃尔尼诺发生的原因之一。 埃尔尼诺年夏季,由于遥相关机制,东亚及西太平洋中纬地区出现地面气压和高度场的负距平,西太平洋副高位置持续偏南. 基于统计分析结果,本文绘出了一个东亚及西太平洋大气环流与埃尔尼诺相互影响的模型。