【拉尼娜來了,今年是冷冬?問題沒有這麼簡單】最近不少人討論今年是冷冬的問題,原因是今年赤道中東太平洋海溫偏低,出現了拉尼娜(La Niña)現象,並且因為去年冬天也是拉尼娜,今年連續出現,所以我國溫度偏低,還會冷得更嚴重。事實真的如此嗎?

△ 拉尼娜連續兩個冬天出現,這事兒其實很常見

拉尼娜是赤道中東太平洋海溫偏冷的現象,連續兩年冬天出現拉尼娜現象,這種情況並不少。拉尼娜經常會在連續兩個冬天出現,而厄爾尼諾現象(與拉尼娜幾乎相反)則很少連續兩年出現。

例如,1973/74、1974/75和1975/76連續三個冬天都是拉尼娜,1983/84和1984/85連續兩個冬天也是拉尼娜,1998/99和1999/2000、2007/08和2008/09、2010/11和2011/12都是前後兩個冬天是拉尼娜現象的例子。這種連續出現拉尼娜現象和赤道中東太平洋的氣候態及拉尼娜現象的形成機理有關。

圖1:盡管拉尼娜和厄爾尼諾現象是熱帶太平洋兩種位相相反的現象,但其形態並不完全相反,拉尼娜經常在連續兩個冬季出現,而厄爾尼諾現象連續出現個例較少。圖片來源:NOAA Climate.gov

△ “出現拉尼娜我國冬季氣溫就偏低”,氣候預測真的這麼簡單粗暴嗎?

持“出現拉尼娜現象時我國冬季溫度就偏低”這種觀點的人不少,甚至一些氣象部門和官方媒體也這麼認為,主要依據就是出現了拉尼娜現象。但這樣理解我國的氣候變動,是把複雜問題簡單化,沒有認識到我國氣候的複雜性,以及短期氣候預測的不確定性。

首先,我國國土面積大,橫跨熱帶、亞熱帶、暖溫帶、中溫帶和寒溫帶,並且西部有廣袤的戈壁沙漠和青藏高原地區。影響這一區域冬季氣候異常的因子非常多,不光包括熱帶中東太平洋的海溫,還包括印度洋、大西洋海溫,以及我國近海的海溫狀況。除此之外,還受中高緯北極海冰、歐亞雪蓋和陸面狀況等的影響。

各個區域不同影響因子的作用有所不同,各區域的權重並不相同,因此僅用拉尼娜一點來討論中國的氣候,容易以偏概全。

僅就我國東部地區而言,南北地區的影響因子權重也不同,其中東南沿海容易受熱帶海洋過程影響,這包括中東太平洋海溫的形態(拉尼娜或者厄爾尼諾現象)和印度洋海洋偶極子(IOD)形態。盡管在拉尼娜年份在赤道西太平洋和南海上空容易形成氣旋性環流,氣旋性環流的西側產生偏北風異常,有助於東南沿海地區冷空氣活動,但是基本沒有完全一致的拉尼娜——每一次都有所不同,在赤道西太平洋和南海上空產生的氣旋性環流的強度和形態也各有不同,不適合套用統計規律。

對於我國東部偏北地區而言,更多受中高緯度環流異常的影響,其中北極濤動(AO)是最重要的影響因子。對於中高緯度地區而言,其可預報性要低於熱帶地區,因為這些地區受中緯度天氣過程的影響,天氣過程的時間周期一般為7~10天,這些過程對於整個冬季(11月~3月,也有研究僅分析12月~2月)而言,可以看作是“噪音”部分。在一個冬季,這樣的過程至少有8~10次,每次溫度上下波動至少10℃,要在這種波動里識別平均氣溫的季節信號(~1℃),是很有挑戰性的事情。

我國東部地區除了在冬季會頻繁遭遇一次次的冷空氣活動以外,冬季氣候還表現有一定的獨特性質。例如,東北—西北與南部地區溫度反相變化,當東北和西北溫度偏高的時候,南部地區往往溫度偏低,反之當東北和西北溫度偏低的時候,南部地區往往溫度偏高;前冬與後冬的不一致,當前冬(11~12月)溫度偏高時,後冬(2~3月)容易出現溫度偏低,反之亦然。所以,不能用整體“暖冬”或者“冷冬”來討論。

圖2:北極濤動(AO)是影響全球中高緯度地區溫度的重要環流系統。圖片來源:CPC

△ “凍死人”的去年冬天其實是暖冬,還是拉尼娜年

以備受關注的去年(2020/21)冬季為例,很多人對其記憶還是“冷得哭”“21世紀最低氣溫”“20年來最低溫度記錄”。

然而,這個冬季溫度的變化像是過山車。2020年12月全國溫度普遍偏高,1月初寒潮來臨溫度驟降,但是從1月下旬全國溫度回升,2月溫度驟升,迅速回暖,從華北到華南日最高溫度迅速超過20℃,在河南和河北部分地區甚至最高溫達到29~30℃。將整個12月~2月的冬季平均溫度算下來,全國整體竟然是妥妥的暖冬(2021年3月3日中國氣象局國家氣候中心官宣確定)。

2020/21冬季同樣是拉尼娜事件,極端寒潮事件與整個冬季偏暖並行不悖,讓說冷和暖的人都找到了理由,也讓說冷和暖的人也都無法完全自圓其說。

圖3:2020/2021年冬季全國平均氣溫及距平逐日變化,整個冬季氣溫有如坐上過山車,在冬季1月初出現極端寒冷天氣過程,但是2月底全國溫度異常偏高。圖片來源:國家氣候中心

△ 國內外多個預測系統預測我國冬季可能偏暖

提前一兩個月做未來1個季度的氣候預測,這屬於短期氣候預測,或者稱作季節預測。目前季節預報還是有很大挑戰性的,國內外多個機構都在持續進行大量分析和預報工作,其中最重要的預報工具是S2S預報(Subseasonal-to-Seasonal Prediction)系統,即預報次季節(Subseason)到季節(season)時間內的平均狀態。

根據目前國內外各個研究機構的預報,今年冬季發生拉尼娜現象基本上是板上釘釘的事情。對於東亞區域的溫度而言,更多研究傾向於預報整體溫度偏高。溫度偏高的幅度在我國北部地區更大一些,可以達到1℃以上,而在我國南部增幅有限,基本接近正常,所以傳說中的“冷冬”出現的可能性比較低。

圖4:中國科學院大氣物理研究所FGOALS-s2系統的S2S預測結果,我國冬季溫度整體偏暖,其中北部地區異常偏暖。圖片來源:http://t.cn/A6MDYl0P

△ 冬季生存法則:關注天氣波動比冷冬暖冬更有意義

“冷冬”或者“暖冬”是對整個冬季的考量。例如,按照現在中國氣象局的標准,需要考察整個冬季(12月~2月)的平均氣溫,確定各站相對於曆史數據的偏差、冷暖的站點總數以及冷暖面積的大小。這其實是個非常學術化的概念,對公眾的意義有限。

正如前文所討論的,在冬季每次天氣過程中,溫度的上下幅度往往大於10℃,而冷冬和暖冬的溫度異常值一般僅為0.5~1.0℃。即使最終證實冬季是冷冬,只要溫度整體平穩,低溫的影響就非常有限;而暖冬期間,如果出現短期幾天極端寒冷的冷空氣活動,像過去的2020/21暖冬里的極寒天氣,其影響也會非常嚴重。

對於普通公眾而言,與其把關注點放在今年冬天平均是“冷冬”或者“暖冬”上,不如放在應對天氣波動上,隨時注意天氣預報和預警,避免冬季的災害天氣更為重要。而在提前一兩個月准確預報會出現一次極端冷或者暖事件,這基本已經超過了目前全球的預報能力。如果某個機構和個人宣稱具有這種能力,那大可打一個問號。http://t.cn/A6MDYl0h

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