霍思伊
7月1日,浙江杭州市,湖濱路通過水霧裝置為行人降溫。圖/視覺中國
7月1日截至13時(shí),北京門頭溝齋堂站氣溫達(dá)到41.3℃,打破了今年6月22日剛創(chuàng)下的最高觀測紀(jì)錄,在當(dāng)天12時(shí)的全國各地最高氣溫排行榜中,北京沖上第一,京津冀包攬前十。
國家氣候中心數(shù)據(jù)顯示,截至6月30日,中國高溫日數(shù)為1961年以來歷史同期最多,華北、黃淮地區(qū)高溫表現(xiàn)最為突出,整個(gè)6月,京津冀平均氣溫均為歷史同期最高。據(jù)預(yù)測,7~8月,華北、華中中部和南部、西南地區(qū)東北部等地還將出現(xiàn)階段性高溫過程。
雖未進(jìn)入盛夏,全國高溫已明顯具有“出現(xiàn)時(shí)間早、影響范圍廣、極端性顯著”等特征。全球來看,亞洲迎來了史上最熱4月,5月,全球平均溫度達(dá)到了1850年以來最高,東南亞大部分國家6月以來氣溫都突破了40℃。有分析指出,這些局部氣候異??赡芘c厄爾尼諾現(xiàn)象有關(guān)。
連續(xù)三年的“拉尼娜年”后,厄爾尼諾在今年回歸幾乎成為必然。隨著世界進(jìn)入“厄爾尼諾氣候模式”,人們更擔(dān)心的是,全球變暖疊加厄爾尼諾,極端高溫是否會(huì)成為未來幾年的“新常態(tài)”?
按中國對極端氣溫的分級,高溫≥40℃即為“強(qiáng)危害性”。國家氣候中心稱,華北地區(qū)今年高溫極端性強(qiáng),連續(xù)多次高溫反復(fù)出現(xiàn),實(shí)屬歷史罕見。數(shù)據(jù)顯示,6月22~24日,北京南郊觀象臺(tái)連續(xù)三天氣溫達(dá)到或超過40℃,城區(qū)高溫時(shí)長超過40小時(shí),22日南郊觀象臺(tái)最高氣溫達(dá)41.1℃。
華北地區(qū)這一輪極端高溫背后,厄爾尼諾是否是“罪魁禍?zhǔn)住保?/p>
中國科學(xué)院大氣物理研究所研究員鄭飛長期從事厄爾尼諾預(yù)測與研究,他對《中國新聞周刊》分析說,目前熱帶太平洋正處于從拉尼娜向厄爾尼諾轉(zhuǎn)變的過程中,受此影響,全球的大氣環(huán)流都會(huì)發(fā)生相應(yīng)的調(diào)整。
厄爾尼諾現(xiàn)象,發(fā)源于赤道太平洋中東部的廣闊海域上。早在17世紀(jì),南美洲沿岸漁民發(fā)現(xiàn)每隔2~5年,太平洋表面就會(huì)出現(xiàn)異常溫暖的海水。300多年后,海洋學(xué)家們意識(shí)到,這不是秘魯沿岸的局部現(xiàn)象,其影響橫跨整個(gè)熱帶太平洋地區(qū),而且是更長周期的海溫振蕩現(xiàn)象的一個(gè)階段,即赤道太平洋中東部表層海水溫度會(huì)在偏暖與偏冷之間波動(dòng),當(dāng)海溫異常升高時(shí),就處于暖相位的厄爾尼諾現(xiàn)象,異常降低則是冷相位的拉尼娜現(xiàn)象,二者間是接近平均溫度水平的中性階段。整個(gè)自然周期被稱為厄爾尼諾——南方濤動(dòng)(ENSO)現(xiàn)象。
當(dāng)發(fā)生厄爾尼諾時(shí),持續(xù)、異常偏暖的熱帶太平洋中東部海面會(huì)源源不斷地將更多熱量釋放到上方大氣層中。海洋的改變帶動(dòng)大氣的改變,受其影響最大的是沃克環(huán)流與哈德利環(huán)流,而通過大氣環(huán)流模式的“響應(yīng)”,引發(fā)了多米諾骨牌一樣的連鎖反應(yīng)。赤道周邊和整個(gè)環(huán)太平洋地區(qū)的局部氣候模式隨之發(fā)生變化,甚至輻射到中高緯地區(qū),最終引發(fā)全球性氣候異常,包括高溫?zé)崂?、干旱、洪水、颶風(fēng)和暴雨等極端災(zāi)害天氣事件發(fā)生。因此,厄爾尼諾又被稱為“終極天氣創(chuàng)造者”。
美國加州大學(xué)圣地亞哥分校斯克利普斯海洋研究所教授、聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)第五次評估報(bào)告的主要作者謝尚平對《中國新聞周刊》解釋說,厄爾尼諾發(fā)源于熱帶海域,這里是全球降水量最大的地區(qū),在水汽變成水滴的過程中會(huì)釋放大量潛熱,成為驅(qū)動(dòng)全球海洋-大氣環(huán)流的重要“燃料”。也就是說,赤道地區(qū)是全球大氣環(huán)流的“發(fā)動(dòng)機(jī)”,厄爾尼諾是“引擎變得特別強(qiáng)烈的一種狀態(tài)”,在厄爾尼諾年,全球異常氣候事件的發(fā)生概率肯定會(huì)顯著增加。
“因此,從大尺度全球環(huán)流來說,中國正發(fā)生的高溫一定程度與厄爾尼諾相關(guān),但不能說,厄爾尼諾就是導(dǎo)致這輪華北高溫的直接原因?!编嶏w說。
他認(rèn)為,對華北高溫影響更直接的是中高緯度大氣環(huán)流的變化,這不完全與厄爾尼諾引發(fā)的連鎖反應(yīng)相關(guān)。今年,中國北方的冷空氣在春末以后變得較弱,沒有經(jīng)常性的南下,南方的暖濕空氣也沒有順利北上,這使得整個(gè)華北地區(qū)空氣處于偏干的狀態(tài),“偏干的空氣增溫會(huì)很快”。在鄭飛看來,華北高溫是多重因素綜合影響的結(jié)果,厄爾尼諾只是其中一種。實(shí)際上,今年是厄爾尼諾的發(fā)展年,目前這個(gè)階段,厄爾尼諾本身的“信號”還不是很強(qiáng)。
具體而言,厄爾尼諾對中國的影響主要通過兩個(gè)天氣/氣候系統(tǒng):一個(gè)是西北太平洋反氣旋,其西側(cè)的西南風(fēng)異常有利于加強(qiáng)向中國南方的水汽輸送。鄭飛分析說,厄爾尼諾發(fā)生后可能造成華南、東南沿海等地降雨顯著增多。“1998年和2016年長江流域大洪水,很大程度上就與厄爾尼諾影響下的西北太平洋反氣旋增強(qiáng)相關(guān),它從海上帶來的大量暖濕空氣與梅雨鋒在長江流域形成了匯合?!?/p>
另一個(gè)是西太平洋副熱帶高壓。國家氣候中心氣候服務(wù)首席專家周兵近日接受采訪時(shí)指出,在厄爾尼諾發(fā)展年夏季,西太平洋副高往往偏南偏強(qiáng),造成我國南方地區(qū)降水偏多?!敖诮?、華南等地強(qiáng)降水頻發(fā)就是受到厄爾尼諾狀態(tài)影響的體現(xiàn)之一?!蓖瑫r(shí),副熱帶高壓偏南偏強(qiáng)也不利于汛期雨帶移動(dòng)。
國家氣候中心預(yù)測,今年夏季,我國華東南部、華中南部、西南地區(qū)南部降水易偏多,發(fā)生洪澇的風(fēng)險(xiǎn)大;西北地區(qū)東部降水易偏少,發(fā)生氣象干旱的可能性大。因此,周兵提醒,今年夏天不僅需警惕南方城市出現(xiàn)內(nèi)澇,還要密切關(guān)注北方等地帶來的干旱現(xiàn)象。“此次厄爾尼諾事件的出現(xiàn)標(biāo)志著我國降水傳統(tǒng)意義上‘南澇北旱的回歸。”他說。
根據(jù)中科院大氣物理研究所的短期氣候預(yù)測,受厄爾尼諾發(fā)展的影響,今年中國汛期可能會(huì)形成兩條主雨帶,分別在華南和黃淮-東北東部區(qū)域。長江流域整體仍然略偏干,川渝地區(qū)等上游降水正?;蚱珴?,中下游地區(qū)比往年略干,梅雨與常年相比基本持平或略偏少。
此外,華北干旱的可能性較大,尤其在7月中下旬華北雨帶來臨之前,華北地區(qū)高溫且偏干的情況還會(huì)持續(xù)一段時(shí)間?!吧踔恋角锛荆陰С吠酥?,華北整體可能仍具有高溫干旱特征?!编嶏w說,除華北之外,西北部分地區(qū)高溫干旱也需要警惕。
周兵指出,今年的厄爾尼諾背景和2009年相似,而2009年秋至2010年春,西南地區(qū)出現(xiàn)了有氣象記錄以來最嚴(yán)重的秋冬春連旱??傮w而言,西南地區(qū)的干旱從去年以來一直在持續(xù),他擔(dān)心,西南地區(qū)雨季的降水如果不能緩解干旱,秋冬季以后,干旱會(huì)更加明顯。
不過,鄭飛強(qiáng)調(diào),厄爾尼諾本身是一個(gè)較大的氣候影響因子,對特定地區(qū)的具體影響涉及到一個(gè)多尺度的復(fù)雜動(dòng)力機(jī)制,“比如突然來了一次強(qiáng)臺(tái)風(fēng)、印度洋改變了南海季風(fēng)的爆發(fā),甚至是極渦對東北區(qū)域的影響等等,這里涉及到的很多天氣和氣候因子是不可能被長期提前預(yù)測的,眾多影響中國的天氣和氣候因素結(jié)合起來,才會(huì)最終決定今年夏季的降雨分布與多少?!?/p>
在他看來,對今夏氣候的種種預(yù)測,符合“從拉尼娜向一個(gè)后期較強(qiáng)的厄爾尼諾”轉(zhuǎn)變過程中,中國雨帶可能呈現(xiàn)出來的典型分布特征。
準(zhǔn)確地說,真正的厄爾尼諾事件還沒有到來。據(jù)國家氣候中心6月底預(yù)測,未來三個(gè)月,赤道中東太平洋將維持厄爾尼諾狀態(tài),并在今年秋季形成一次中等以上強(qiáng)度的東部型厄爾尼諾事件。
狀態(tài)和事件的判斷標(biāo)準(zhǔn)不同。在檢測熱帶中東太平洋水域的海表異常增溫時(shí),通常采用關(guān)鍵海區(qū)海溫與常年平均值的偏離作為基準(zhǔn),這就是厄爾尼諾研究者最在意的“海洋厄爾尼諾指數(shù) (ONI)”。當(dāng)ONI超過0.5℃閾值時(shí),就可以認(rèn)為進(jìn)入“厄爾尼諾狀態(tài)”,但要形成一次成熟的“厄爾尼諾事件”,標(biāo)準(zhǔn)就高得多。
鄭飛介紹,ONI3個(gè)月滑動(dòng)平均值超過0.5℃且至少持續(xù)5個(gè)月以上,才會(huì)被定義為一次厄爾尼諾事件?!斑@樣算下來,基本上要求中東熱帶太平洋區(qū)域的海溫異常偏高現(xiàn)象要持續(xù)7個(gè)月左右?!?/p>
為何這種差別如此重要?鄭飛解釋,厄爾尼諾對全球氣候產(chǎn)生影響的本質(zhì),在于它是一種海洋-大氣耦合過程,如果說海洋是一個(gè)齒輪,大氣是另一個(gè)齒輪,只有當(dāng)兩個(gè)齒輪緊密嚙合在一起,有“明確的、而不是短暫的信號”證明海氣之間形成了相互作用,比如海洋連續(xù)多個(gè)月一直維持異常偏暖狀態(tài),大尺度的大氣環(huán)流才會(huì)真正被帶動(dòng)起來,大氣變化也會(huì)進(jìn)一步影響海洋變化,二者是相輔相成的。
6月8日,美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)發(fā)布“厄爾尼諾警報(bào)”,預(yù)計(jì)未來幾個(gè)月,發(fā)生中等厄爾尼諾事件的可能性為84%,發(fā)生強(qiáng)烈事件的可能性為56%,在2023~2024年的北半球冬季,厄爾尼諾現(xiàn)象將逐漸加強(qiáng)。NOAA稱,事件越強(qiáng)烈,特定地區(qū)受其典型影響就越大。在NOAA發(fā)布于6月26日的報(bào)告中,最新的ONI指數(shù)已經(jīng)從0.5℃攀升到了1℃。
實(shí)際上,在厄爾尼諾的預(yù)測中,有一個(gè)多年來難以繞開的“春季預(yù)報(bào)障礙”。鄭飛解釋說,在厄爾尼諾模型預(yù)報(bào)中會(huì)發(fā)現(xiàn),每當(dāng)模式的預(yù)報(bào)跨越春季時(shí),預(yù)報(bào)能力會(huì)大幅降低。因?yàn)榇髿?、海洋在春天正處于一個(gè)最不穩(wěn)定的階段,也就是兩個(gè)齒輪沒有很好地咬合上,“有時(shí)甚至可能是反向旋轉(zhuǎn)或脫離的”,因此對后續(xù)厄爾尼諾發(fā)展的指示性信號不強(qiáng)。一般在夏季之后,海洋和大氣的耦合程度會(huì)增強(qiáng),預(yù)報(bào)結(jié)果才更加可靠。
但今年與以往不同,謝尚平發(fā)現(xiàn),從4月開始,赤道太平洋的溫躍層,即海洋表面的暖流與深海寒流之間的過渡層就出現(xiàn)變深的趨勢,從側(cè)面反映出,赤道太平洋的暖水量異常增加?!皞€(gè)人認(rèn)為這是NOAA在6月初就有很大信心預(yù)報(bào)厄爾尼諾的原因之一?!?/p>
鄭飛也表示,綜合表層海溫、次表層海溫、大氣表層風(fēng)層等監(jiān)測數(shù)據(jù)來看,從今年春天起已經(jīng)能明顯看到在熱帶太平洋大氣與海洋兩個(gè)齒輪的嚙合趨勢?!懊绹鴩H氣候與社會(huì)研究所(IRI)綜合了國際上大約20個(gè)預(yù)測模式,根據(jù)每個(gè)模式的不同結(jié)果,統(tǒng)計(jì)出一個(gè)總體發(fā)生概率。以往由于春季預(yù)報(bào)障礙的存在,通常各個(gè)模式間的預(yù)報(bào)結(jié)果差異很大,甚至預(yù)報(bào)的海溫會(huì)朝冷暖不同的方向發(fā)展,但今年大家都比較一致。”他說,在歷次厄爾尼諾事件中,這種情況相對少見。
根據(jù)鄭飛團(tuán)隊(duì)的預(yù)測,今年有90%以上的概率會(huì)發(fā)生厄爾尼諾事件,到10~12月會(huì)進(jìn)入盛期,次年春季后開始衰退。多位專家還指出,在北半球的這個(gè)冬天,厄爾尼諾至少能達(dá)到中等以上強(qiáng)度,鄭飛預(yù)測,可能約有70%的概率發(fā)生一次“強(qiáng)厄爾尼諾事件”,對應(yīng)的異常升溫幅度在1.5℃~2℃之間?!斑@個(gè)影響是非常大的,因?yàn)榇蠓秶暮Q蠹词怪簧郎?.1℃,也會(huì)對大氣釋放大量的熱量?!?/p>
但中國是否可能在今年冬季迎來一次升溫超過2℃的“超強(qiáng)厄爾尼諾事件”?
專家還未對此形成共識(shí),“目前還很難預(yù)測?!敝x尚平說,“各預(yù)報(bào)中心在強(qiáng)度預(yù)測上有很大差異,因?yàn)槎驙柲嶂Z的峰值一般在12月左右出現(xiàn),預(yù)測的初始條件很重要。從現(xiàn)在到12月之間可能會(huì)發(fā)生什么,誰也不知道。海洋大氣是一個(gè)混沌系統(tǒng),有一點(diǎn)點(diǎn)擾動(dòng),就會(huì)影響到厄爾尼諾事件未來的發(fā)展,可能到8月之后預(yù)測會(huì)比較明朗。”
6月24日,山東青島市,海邊浴場內(nèi)穿戴“臉基尼”防曬服的游客。圖/視覺中國
多位專家指出,如果超強(qiáng)厄爾尼諾事件真的到來,他們最擔(dān)心的是2024年夏季可能出現(xiàn)的暴雨洪水或極端高溫。
南京信息工程大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院教授張榮華對《中國新聞周刊》解釋說,目前,厄爾尼諾只是剛在赤道太平洋中東部海域形成,今年12月左右可能達(dá)到最強(qiáng),而要對東亞氣候產(chǎn)生更直接、明顯的影響,中間至少有兩三個(gè)月的滯后期?!敖Y(jié)合歷史資料來看,一般要到次年春夏達(dá)到最強(qiáng)。因此對厄爾尼諾,我們更需要警惕的是明年這個(gè)時(shí)間?!彼f。
20世紀(jì)80年代以來,超強(qiáng)厄爾尼諾事件大約每15年~20年會(huì)出現(xiàn)一次,上一次超強(qiáng)厄爾尼諾現(xiàn)象侵襲中國是在2015~2016年,是1951年以來最強(qiáng)的事件。2016年,長江中下游地區(qū)發(fā)生區(qū)域型大洪水,部分支流發(fā)生特大洪水,同時(shí),這一年也創(chuàng)造了全球迄今為止的最暖紀(jì)錄。鄭飛說,1998年和2006年長江流域大洪水都出現(xiàn)在厄爾尼諾發(fā)展年后的第二年,如果今年冬季厄爾尼諾事件達(dá)到強(qiáng)事件的標(biāo)準(zhǔn),那么2024年夏季,長江流域發(fā)生洪澇的概率就比較大。
相較不確定的洪水,對于2024年可能成為打破歷史高溫紀(jì)錄的“最熱一年”,多項(xiàng)預(yù)測結(jié)果更為肯定。
專家指出,厄爾尼諾對全球氣溫的影響通常會(huì)在發(fā)展后的一年內(nèi)顯現(xiàn)出來,因此新的破紀(jì)錄高溫可能在2024年最為明顯。世界氣象組織(WMO)秘書長彼得里·塔拉斯在5月3日的發(fā)布會(huì)上稱,盡管過去三年出現(xiàn)了降溫的拉尼娜現(xiàn)象,但厄爾尼諾現(xiàn)象的發(fā)展很可能導(dǎo)致全球變暖出現(xiàn)新的高峰,并增加打破氣溫紀(jì)錄的機(jī)會(huì)。鄭飛預(yù)測,2024年全球平均地表氣溫創(chuàng)造全球高溫新紀(jì)錄的概率“基本上達(dá)到60%”,“這是結(jié)合歷史事件數(shù)據(jù),從統(tǒng)計(jì)學(xué)上估算出來的”。
張榮華分析,在本世紀(jì)初以來的20多年中,太平洋赤道表層海水整體處于偏冷狀態(tài),使得拉尼娜出現(xiàn)得更加頻繁;相較而言,厄爾尼諾不容易出現(xiàn)且較弱,但太平洋氣候系統(tǒng)還存在以10~20年為周期的年代際變化。2022年在偏冷的年代際背景下,全球平均溫度尚且比工業(yè)化前水平約高出1℃左右,幾乎和2016年相當(dāng)。
他擔(dān)心,未來幾年,在厄爾尼諾疊加全球變暖的“雙重變暖效應(yīng)”下,全球溫度變化曲線還會(huì)被不斷拉高?!坝醒芯勘砻?,厄爾尼諾會(huì)使全球平均表面溫度升高0.1℃左右,如果2024年春天后,厄爾尼諾進(jìn)入衰減并轉(zhuǎn)變成拉尼娜,未來幾年溫度也可能會(huì)下降,但如果不轉(zhuǎn)變,總的趨勢一定會(huì)是越來越高的。”
全球變暖是否加劇了厄爾尼諾的發(fā)生強(qiáng)度或頻率?
對此,澳大利亞科學(xué)院院士、澳大利亞聯(lián)邦科工組織海洋與大氣研究所首席科學(xué)家蔡文炬團(tuán)隊(duì)在一項(xiàng)發(fā)表于2023年的研究中發(fā)現(xiàn),1961~2020年觀測到的ENSO海溫變率超過了97.5%的工業(yè)革命前模擬水平。這表明,不太可能僅由ENSO內(nèi)部的自然波動(dòng)導(dǎo)致。蔡文炬等人推測,可能由于全球變暖導(dǎo)致熱帶太平洋上層海洋較下層增暖較快, 海洋與大氣之間耦合效率增加?!癊NSO變化的幅度很可能在過去一個(gè)世紀(jì)增加了大約 10%,雖然10%在表面上看起來并不多,但實(shí)際伴隨著的是強(qiáng)厄爾尼諾和強(qiáng)拉尼娜事件更加頻繁地發(fā)生,并轉(zhuǎn)化為更加極端和更為頻繁的干旱、洪水、熱浪、野火等?!?/p>
不過,多位受訪專家指出,對全球變暖和厄爾尼諾之間的關(guān)聯(lián)性,目前在科學(xué)上還存在很多爭議。“全世界大概有二三十個(gè)氣候模式在研究這個(gè)問題,受大時(shí)間尺度的氣候變化影響,厄爾尼諾現(xiàn)象本身是增強(qiáng)還是減弱?有的模式說是增強(qiáng),有的認(rèn)為是減弱,也有模式說沒什么變化?!敝x尚平說。
但在所有不確定中,至少有一點(diǎn)可以確定:全球變暖背景下,厄爾尼諾會(huì)對全球各地極端天氣的爆發(fā)強(qiáng)度、頻率產(chǎn)生影響。 “世界正面臨更熱、更旱和更澇的未來,極端高溫天氣已成為一種‘新常態(tài)?!敝鼙f。