2015/2016年超强厄尔尼诺事件气候监测及诊断分析

文章基于国家气候中心现行厄尔尼诺监测和诊断业务规范,分析了2015/2016年厄尔尼诺事件的现状及其演变过程,并将之与1982/1983年以及1997/1998年厄尔尼诺事件做对比。监测结果表明,2015/2016年厄尔尼诺事件是自1951年以来继1982/1983年和1997/1998年厄尔尼诺事件之后的第三次超强厄尔尼诺事件,并且在持续时间、峰值强度、累计海温距平和海温距平连续超过2.0℃的时间等指标上均强于前两次超强厄尔尼诺事件。赤道中西太平洋的多次西风爆发过程驱动次表层异常暖海温东传,使得厄尔尼诺事件发展。与前两次超强厄尔尼诺事件对比发现,2015/2016年厄尔尼诺事件盛期暖海温中心强度和范围较前两次事件偏小,南方涛动强度较前两次偏弱,西风爆发过程中西风异常强度也小于前两次事件。     

厄尔尼诺事件对商丘气候的影响

不仅厄尔尼诺事件不同的冷暖性质对商丘气候的影响不同，而且不同的起始时间、强度和持续时间对气候的影响也不同。利用1952－2000年气象资料，对厄尔尼诺的冷暖性质、发生特征进行分型，进而找到尼尔尼诺事件与本地降水和气温的统计相关关系。     

舟山市气候与厄尔尼诺事件的相关性

文章讨论了舟山市气候与两类厄尔尼诺事件的相关性，所用资料是舟山市定海基准站1954年建站以来的历史观测资料，舟山市主要气候因子 对两类厄尔尼诺事件的响应存在显著差异，第1类厄尔尼诺事件影响年舟山市降水偏多，是涝年，不易出现高温天气，第2类厄尔尼诺事件影响年舟山市降水偏少，是旱年，容易出现高温天气，两类厄尔尼诺事件影响年西北太平洋台风生成个数及登陆路径也存在明显差异，第1类厄尔尼诺事件影响年影响舟山的台风偏少，第2类厄尔尼诺事件影响舟山的台风与常年持平。     

国家气候中心新一代ENSO预测系统及其对2014/2016年超强厄尔尼诺事件的预测

厄尔尼诺和南方涛动（ENSO）作为其年际变率支配模态,对我国季节气候预测有着非常重要的指示意义。在过去30年里,ENSO自身属性、类型和气候影响发生了显著改变,为我国气候预测和防灾减灾带来了前所未有的挑战。2012年以来,国家气候中心组织研发了新一代ENSO监测、分析和预测业务系统（SEMAP2.0）,目的是切实提升ENSO监测预测业务能力。SEMAP2.0综合集成了国内外多项ENSO研究新成果,并自主研发了多项ENSO诊断预测新技术。该系统包括实时监测、动力学诊断-归因分析、两类ENSO物理统计预报模型、气候模式集合预报解释应用、以及相似 动力预报订正等五个子系统。20年独立样本检验显示,集合平均Ni〖AKn~D〗o3.4海温指数提前6个月预报的时间距平相关系数达到0.8。该系统已于2015年底正式业务运行,每月实时提供业务产品。在业务应用方面,该系统2014年春季给出了基本反映实际的夏秋季厄尔尼诺演变趋势预测,较为准确地预报出了2014/2015年冬季弱中部型厄尔尼诺状态和2015年春季以后厄尔尼诺的持续发展趋势以及向东部型的转换过程,准确定位出2014/2016事件峰值时间和强度并预计此次事件在2016年春末结束。     

厄尔尼诺事件对辽宁气候的影响

厄尔尼诺是指赤道东太平洋海表温度异常升高的现象,当该现象发生时,尤其是秘鲁沿岸的海温异常增暖,会导致热带大范围降水区的位移,太平洋东、西部大范围出现区域性的洪涝和干旱。大气环流的异常还会影响到中高纬地区,使世界上许多地区出现大范围气候异常,对社会和经济建设有巨大的影响,是目前公认的影响全球大气环流和世界气候的强信号。     

2015/2016厄尔尼诺事件的衰减位相及其对应的西北太平洋环流异常

利用季节平均Had ISST海温、CMAP降水及NCEP风场数据,分析了2015/2016超级厄尔尼诺衰减期的特征及其对应的西北太平洋大气环流异常。结果表明:2015/2016厄尔尼诺事件除了成熟位相冬季强度大以外,还具有在随后春季衰减快,到夏季就消亡的特征。伴随着厄尔尼诺的迅速衰减,西北太平洋有较强的反气旋环流异常维持。厄尔尼诺衰减位相与西太反气旋异常存在相互作用。一方面,由于此次厄尔尼诺事件强度强,衰减期热带印度洋有显著的暖海温异常从冬季一直维持到夏季,有利于西太反气旋的增强和维持。另一方面,西太反气旋环流异常的维持及其南侧东风异常的发展使得中东太平洋正海温异常减弱,令厄尔尼诺事件快速衰退。此外,通过与1982/1983和1997/1998年比较发现,这三次超强厄尔尼诺事件虽强度相当,但衰减位相及与之相联系的西太反气旋异常都不尽相同。1982/1983事件衰减慢,维持时间长,对应的西太反气旋强度弱。而1997/1998事件衰减快,维持时间短,对应的西太反气旋强度在春季和夏季都强盛维持。2015/2016事件的衰减速度明显快于1982/1983事件,对应的西太反气旋也强于1982/1983事件,由于2015/2016事件增暖中心偏向于中东太平洋,而这里是厄尔尼诺衰减过程中负海温异常最先出现的区域,因此尽管2015/2016事件中西太反气旋异常的强度弱于1997/1998事件,但衰减速度及衰减位相维持时间与1997/1998相当。本文研究结果表明厄尔尼诺衰减与西太反气旋异常之间的关系较为复杂,需进一步研究。     

1998和2010年夏季降水异常成因的对比分析：兼论两类不同厄尔尼诺事件的影响

1998和2010年夏季长江流域均发生了明显的洪涝灾害,且都是厄尔尼诺事件的次年(衰亡位相).不同的是:1997/1998年冬季的厄尔尼诺事件是传统东部型,而2009/2010年冬季的厄尔尼诺事件是中部型(EL Ni(n)o Modoki).首先利用中国160个台站月降水观测资料,对比了1998和2010年降水异常情况,结果显示除长江流域多降水这一共同特征外,1998和2010年降水分布还存在一定差异.利用NCEP/NCAR再分析资料,对比了大气环流异常特征.结果表明:与1998年相比,2010年西北太平洋对流层低层异常反气旋中心位置偏北偏西,西太平洋副热带高压偏强、脊线偏北,使得南海孟加拉湾西南风减弱而东亚南风加强,导致自印度洋、南海向内陆的水汽输送减少,而自西太平洋的水汽输送增加并输送到偏北的位置,雨带比1998年偏北,中国西南地区降水比1998年偏少.进一步分析厄尔尼诺的影响,揭示环流形势的变化与中部型厄尔尼诺年赤道太平洋异常上升气流比传统厄尔尼诺年偏西、西太平洋异常下沉气流随之变化有关.利用GFDL大气环流模式AM2.1,进行了给定1998和2010年实际观测海温强迫的试验,显示海温差异能够部分解释观测到的环流异常.最后,将这两个个例与历史合成进行了比较,发现2010年与历史合成的中部型厄尔尼诺存在较大差异,表明中部型厄尔尼诺对中国夏季降水的影响比以前所认识的要复杂.     

厄尔尼诺事件对新乡市气候的影响

利用CEOF方法,分析研究了近50年来厄尔尼诺事件影响的当年和翌年新乡市春、夏、秋、冬四季的降水量和平均气温的异常.结果发现厄尔尼诺事件影响的当年,夏、秋两季平均气温比正常年份偏高,雨量比正常年份偏少;冬季平均气温偏低,降水量偏多.厄尔尼诺事件影响的第2年,上半年平均气温比正常年份偏低,降水量比正常年份增多;下半年平均气温比正常年份偏高,雨量比正常年份偏少.     

厄尔尼诺事件对新乡市气候的影响

利用CEOF方法，分析研究了近50年来厄尔尼诺事件影响的当年和翌年新乡市春、夏、秋、冬四季的降水量和平均气温的异常。结果发现：厄尔尼诺事件影响的当年，夏、秋两季平均气温比正常年份偏高，雨量比正常年份偏少；冬季平均气温偏低，降水量偏多。厄尔尼诺事件影响的第2年，上半年平均气温比正常年份偏低，降水量比正常年份增多；下半年平均气温比正常年份偏高，雨量比正常年份偏少。     

厄尔尼诺事件对商丘气候的影响

不仅厄尔尼诺事件不同的冷暖性质对商丘气候的影响不同,而且不同的起始时间、强度和持续时间对气候的影响也不同.利用1952～2000年气象资料,对厄尔尼诺的冷暖性质、发生特征进行分型,进而找到厄尔尼诺事件与本地降水和气温的统计相关关系.     

超强厄尔尼诺事件对中国东部春夏季极端降水频率的影响

利用中国国家气象信息中心提供的中国地面逐日降水0.5°×0.5°格点数据集,研究了超强厄尔尼诺事件衰减年春、夏季中国东部极端降水发生概率的变化,并通过诊断超强厄尔尼诺自身及其衍生模态各自的水汽输送和垂直运动特征,探讨了超强厄尔尼诺事件对中国东部极端降水的影响机制。结果表明,超强厄尔尼诺事件衰减年春季,整个中国东部尤其是江淮以北地区,极端降水事件发生概率显著增大。同年夏季,长江流域极端降水发生概率比常规年份高出近1倍,而在华南和华北地区则相对减小。诊断分析显示,春季超强厄尔尼诺自身及其与热带太平洋地区年循环相互作用衍生出的组合模态（C-mode）均对降水的环流背景影响显著,热带太平洋西北部低空存在强盛的反气旋性异常环流,导致大量水汽在中国东部汇聚并上升,有利于该地区极端降水事件的发生。夏季,厄尔尼诺事件已经消亡,但与C-mode影响相关联的西北太平洋异常反气旋环流仍然存在,长江流域维持极端降水事件发生的有利条件。此外,研究也显示,超强厄尔尼诺事件衰减年春、夏季中国东部对流层中上层持续有异常经向风活动,频繁的南北冷暖气流交汇可能导致强对流事件发生次数增多,这也为该区域极端降水的频发提供了支持。      

初夏东亚环流对厄尔尼诺的两种响应过程及其对中国降水的影响

利用NCEP/NCAR提供的月平均850、500 hPa位势高度场和风矢量场资料及NOAA气候诊断中心的海温扩展重建资料,同时利用NCEP的CAM3.0模式对厄尔尼诺气候效应进行了分析。外强迫为赤道东太平洋的异常海温,从9月积分至次年6月,对此进行了模拟,结果表明:(1)冬季厄尔尼诺达到强盛后对次年东亚初夏的环流有明显的影响,表现在低层菲律宾附近反气旋环流的增强和中高纬度OKJ类波列(主要为鄂霍次克海—日本东部—日期变更线以西副热带高压北部的波列)的活跃,而后者更容易被模拟,这两种环流方面的影响都能在资料中检测出来。当这两种异常环流的发展被模拟出来时,长江以南地区的多雨状态也能够被模拟,表明厄尔尼诺发生后,其对夏季风的发生、发展有滞后作用,从而加强向中国南方的水汽输送,但至6月由于OKJ波列的发展使波活动通量在北太平洋中西部产生大面积强烈散射使副热带高压偏南,因而又抑制了夏季风的进一步向北推进,从而只停留在长江及其以南地区,这可能是致使降水南多北少的原因之一;(2)中国南方降水多寡受到鄂霍次克海高压及菲律宾反气旋的共同影响,两者任何一方加强时南方降水增多,反之亦然。近年来受鄂霍次克海高压的影响更为突出,鄂霍次克海高压、南北方降水、厄尔尼诺事件以及菲律宾反气旋都存在相近似但又各自不同的年代际变化规律,其共同影响与中国南涝北旱的年代际降水格局变化有密切关系。     

两类厄尔尼诺事件发展年秋季印度洋海温异常特征对比

基于1951—2010年逐月海气多要素观测资料,对比分析了两类厄尔尼诺事件发展年秋季印度洋的海温异常及大气响应特征,探讨了印度洋偶极子的发生与两类厄尔尼诺事件特征的可能联系。结果表明,两类厄尔尼诺事件的发展年均会出现印度洋偶极子,但出现的概率不同:大多数东部型厄尔尼诺事件都会伴有正位相印度洋偶极子发生;而仅一半的中部型厄尔尼诺事件期间会出现正位相印度洋偶极子的异常海温型,且强度较弱。从印度洋偶极子与两类厄尔尼诺事件的物理联系上看,东部型厄尔尼诺事件期间,印度洋偶极子的发生与其强度联系密切:印度洋偶极子发生在东部型厄尔尼诺事件较强期间,两者通过海洋大陆的异常强下沉运动及大范围负异常降水相联系;东部型厄尔尼诺事件偏弱时并无印度洋偶极子出现,海洋大陆异常下沉运动及负异常降水很弱。然而,中部型厄尔尼诺事件期间印度洋偶极子的发生与其强度并无显著的关系,而与太平洋高海温区的位置存在一定的可能联系:在有印度洋偶极子发生的中部型厄尔尼诺事件发展年秋季,热带太平洋异常高海温区的位置相对偏东,海洋大陆出现显著下沉运动和大范围负异常降水,热带东印度洋为大范围强异常东风控制;但无印度洋偶极子发生的中部型厄尔尼诺事件时,热带太平洋高海温区位置相对偏西,极弱的海洋大陆下沉支对热带印度洋异常海温作用非常有限。     

2015/2016年强厄尔尼诺过程及其对全球和中国气候的主要影响

根据全球气候系统和中国的最新观测资料,分析了2015/2016年ENSO循环过程,讨论了强厄尔尼诺过程对2015年全球温度和极端天气气候灾害的可能影响,重点研究了其对中国夏季和秋冬转换季节的降水异常的影响。指出自2015年春季开始,厄尔尼诺条件迅速发展,使得2015年厄尔尼诺成为有观测记录以来最强的三次厄尔尼诺之一,同时由于前期(2014年春季开始)赤道太平洋异常热状况的维持,这次厄尔尼诺也可以视为最长的厄尔尼诺过程。受到长期气候变化趋势和强厄尔尼诺等共同影响,2015年全球地表温度和中国陆面气温均创有观测以来的最高记录。强厄尔尼诺事件在2015年给全球许多地区带来了灾害性天气气候事件,也使得中国夏季华北地区,特别是河套地区、内蒙古中部和环渤海湾地区降水显著减少,并造成一些地区夏季严重干旱。在2015年11-12月厄尔尼诺峰值时期,受到西北太平洋对流层低层菲律宾反气旋性异常环流和中高纬度欧亚-太平洋遥相关型负位相异常环流的共同影响,中国东部出现偏南风异常,造成南方地区降水明显增多,而北方地区偏北风气流受到抑制,PM2.5浓度异常偏高,雾霾天气频繁发生。目前,这一事件快速减弱,但其对全球和中国气候的影响在未来几个月仍将持续。      

2016年春季我国主要气候特征及其成因分析

2016年春季,全国平均气温11.6℃,为1961年以来历史同期第二高值,仅次于2008年（11.8 ℃）;全国平均降水量174.9 mm,较常年同期偏多21.7%,为1951年以来同期第三高值,仅次于1952年（187.1 mm）及1973年（179.1 mm）。季内主要发生极端日降温及极端日降水量事件。进一步分析发现,受欧亚大陆中高纬地区“+-+”斜压波列影响,我国西北地区受高空槽控制,而东北地区则处于低层辐合、高空辐散的形势,利于上述地区降水偏多。此外,受到厄尔尼诺影响,印度洋—西太平洋地区盛行反气旋异常环流,将大量水汽输送到我国南方地区,有利于南方地区降水偏多。     

我地厄尔尼诺年和反厄尔尼诺年的气候特征

统计分析了新昌厄尔尼诺年和反厄尔尼诺年干旱、洪涝等气象灾害的气候特征,为今后中长期预报服务提供气候依据。     

厄尔尼诺事件及其对华南天气气候的影响

１　引　言　　１９９７年夏季我国东部出现了大范围的天气气候异常。６月到７月上旬,广东、广西两省区持续大到暴雨并有雷暴天气。６月２７日至７月７日的１１天内,清远、江门、珠海、汕尾、阳江等地降雨量为５００～８００ｍｍ。香港６月３０日到７月２日三天降雨约５００ｍｍ。南粤大地暴雨肆虐,洪涝成灾。至１０月中旬,香港降雨量已达３２４９ｍｍ,成为１１３年来雨水最多的一年。持续的阴雨天气使广东省大部地区６、７月气温持续偏低。７月７日小暑,当天广州最高气温为２９℃,最低为２５℃,比往年同期偏低５℃左右。传媒惊呼“…