本文特约作者:mikeliang(风云梦远),气候研究者,已获授权注:(1)本文仅为个人分析,仅供学习交流与参考,不具备法律效力。
如需要咨询更详细的气候趋势,请联系国家气候中心或各地气象局。
(2)本文未说明条件下,季节均指北半球季节。
1. 季节尺度气候因子-低频信号分析1.1 海洋信号1.1.1 热带太平洋/厄尔尼诺-南方涛动(ENSO):拉尼娜再度归来自2020夏末起,赤道中东太平洋地区出现了一次较明显冷却,并演变发展成一次极弱的厄尔尼诺事件,虽然本次事件的ONI峰值仅为+0.6,但其偏晚的产生时间,和在春季的急剧衰减还是非常有特征;在随后的夏季,赤道中东太平洋快速冷却,至当前各ENSO监测区都已经低于拉尼娜状态的海温距平阈值,可以说除了持续时间未达标(但已基本确定会达标)外,其他均已满足一次拉尼娜事件。
因此后文将直接称当前已是“拉尼娜事件”状态。
最近的三次拉尼娜事件(2016-2017;2017-2018;2020-2021)海温异常空间型,和历年事件平均很有不同;例如大多数的拉尼娜事件发生时,热带印度洋大部的暖异常应当明显消退甚至转为偏冷,但这三次仍有较明显的偏暖;而在东太平洋地区,应当呈现南北美西海岸和赤道中东太平洋均明显偏冷的“冷水三角区”;但这三次事件仅在南美西海岸和赤道中东太平洋明显偏冷,但北美西海岸一直到夏威夷以南海区仍然显著偏暖。
这些很可能与近些年来持续太平洋经向模(PMM)的强正位相叠加直接有关;进一步而言,和时间频谱上的ENSO低频变率分量的模态也符合得很好。
通常而言,ENSO的显著周期在准2-7a的范畴中,其中2a左右是一个显著峰值,对应着一个时长各约一周年的厄尔尼诺/拉尼娜位相,之间转换速度极快;而2a以上也存在较显著的变率,这些便对应着演变速率明显偏慢且持续较久的事件,包括历史上的多峰型事件也很可能对应于此。
可以认为,这次事件是由高频分量上较强的拉尼娜事件,和低频的中太平洋-北美西海岸暖异常共同叠加所致。
不过从图1与图2结合可以注意到,今年这次拉尼娜事件不再是去年的“复读”——北美西海岸和副热带东北太平洋也有了明显的偏冷,经典的冷水三角区重现江湖。
可以认为热带外的海洋低频过程已经有显著变化,典型的PDO负位相和PMM负位相事件已经形成,因而在世事流转枯荣之后,今年的拉尼娜重新寻回十年前“标准型”;同时在空间型上,自日界线到南美西海岸都有明显偏冷,可以认为是结合了东部型与中部型拉尼娜的特点,但由于对流与潜热异常响应在日界线附近的中太平洋更显著,本次拉尼娜事件对大气的影响将更类似中部型。
图1 2021年7-9月全球海表温度距平(SSTA)图2 2021年10月第二周与去年同期海表温度的差值而在赤道太平洋次表层剖面上(图3),可以看到当前赤道太平洋次表层海温异常呈现拉尼娜事件下的显著偶极型特征,即中东太平洋和西太平洋分别对应存在显著冷中心与暖中心,这分别日界线东侧继续东传的冷性Kelvin波,和西太平洋温跃层暖性Kelvin波的发展,从图4的时间演变上更为清晰。
此外,图4的纬向风异常表明,日界线附近海区在今年初上一轮拉尼娜衰减时仍然持续维持信风显著偏强,这和日界线附近维持异常下沉支有关,是当地下方温跃层重新发展出冷性Kelvin波并激发当前第二峰拉尼娜事件的关键。
考虑到Kelvin波的东传速度,日界线东侧冷性Kelvin波将在1-2个月后到达东边界(南美沿岸),对应赤道东太平洋和南美沿岸的温跃层显著变浅并有利于次表层冷水上涌过程,这将导致当地海表温度将进一步下降,拉尼娜事件也将在冬季达到顶峰;随后暖性Kelvin波沿温跃层的东传将让拉尼娜事件有所减弱,后期如果出现一定规模的信风张弛将加速这一衰减。
图3 最近赤道太平洋垂直剖面海温距平(下)和一年前(上)的对比。
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