厄爾尼諾後的夏天：氣象災害風險有多大

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國家氣候中心的監測表明，本次厄爾尼諾事件於2015年11月達到峰值後，強度開始減弱，預計將於2016年5月結束。厄爾尼諾往往預示著洪澇、乾旱、強颱風等極端天氣災害，水利部部長陳雷在今年兩會時就曾表示：「根據以往規律，厄爾尼諾現象結束後，當年會發生較大的洪澇災害，1998年就是如此。」那麼，厄爾尼諾現象為何帶來極端天氣？2016年中國會不會發生1998年那樣的大洪水？本期，我們邀請中國科學院大氣物理研究所高級工程師彭京備為讀者解疑釋惑。

厄爾尼諾事件不僅會影響秋冬季天氣，而且「異常信號」會儲存在熱帶、副熱帶的海洋、土壤和積雪中，導致夏季極端天氣增多。

厄爾尼諾事件是指赤道中東太平洋的異常暖海溫事件，通常在秋冬季達到鼎盛，春季開始衰減。由於海表溫度的升高，熱帶地區正常的對流及降水分布被打亂，不僅如此，這些「異常信號」還通過大氣內部動力學過程傳播，影響中高緯度大氣環流。

我們知道，大氣本身是一個「善變」的流體，厄爾尼諾現象是大氣系統年際變化最強的外強迫信號，它也是全球極端氣候災害事件的「導演」之一。

因為厄爾尼諾與極端災害天氣之間的「特殊關係」，所以各國都把研究厄爾尼諾的形成機理，以及預測預報系統作為大氣科學研究的重點之一。我國地處東亞季風區，不論是其熱帶副熱帶地區還是中高緯度地區，均處於厄爾尼諾的「籠罩」之下。因此，厄爾尼諾事件及其演變過程無疑是我國汛期氣候預測最為重視的事情，例如，1998年夏季的長江特大洪水就是超強厄爾尼諾事件的「傑作」。

目前，關於厄爾尼諾現象的發展演變過程，主要是依靠海—氣耦合數值模式來預知的。中國科學院大氣物理研究所利用自己發展的「厄爾尼諾/南方濤動（ENSO）」大樣本集合預報系統，能夠提前一年預測厄爾尼諾事件的形成、發展及衰亡過程。通過不斷研究和完善，該預報系統有效地抑制了預報誤差隨時間的增大，在ENSO預測方面已有國際一流的預報技巧。它能夠準確地預報出每次ENSO事件的發生、發展以及衰減過程。從2006年起，該預報系統正式進入業務預報。

ENSO集合預報系統的預測結果顯示，2015/2016年的厄爾尼諾事件將持續到2016年5月中旬，之後才宣告結束。我們分析認為，2015/2016年厄爾尼諾事件使得東亞冬季冷空氣活動路徑偏北偏東。其結果，我國大部地區的氣溫普遍偏高，華南和華北大部地區降水偏多。北美卻遭受了暴風雪的襲擊，與常年相比，氣溫偏低。東太平洋的雲量和降水增加，印度尼西亞及澳大利亞北部降水明顯減少。

其實，厄爾尼諾事件對冬季氣候的影響還不是最可怕的，我們更關注的是其對隨後夏季氣候的影響。研究發現，厄爾尼諾事件引發的異常信號可以儲存在熱帶、副熱帶的海洋、土壤和積雪中。這些異常信號可以持續到夏季，導致夏季氣候異常。

首先，與冬季厄爾尼諾事件相聯繫，西太平洋暖池區海溫會偏冷，這一特徵一直延續到春季甚至初夏，菲律賓周圍的對流活動會減弱，西北太平洋地區為反氣旋式環流異常，西太平洋副熱帶高壓位置偏南，夏季風的向北推進受到阻礙，導致長江流域降水偏多。其次，厄爾尼諾事件引起冬春季華南降水增多，導致局地土壤濕度的增加。其結果，夏季的海陸溫差減少，阻礙夏季風的向北推進過程，從而有利於長江流域降水偏多的形勢。歸結起來，不論是通過西太平洋暖池的作用，還是通過海陸熱力對比的作用，在厄爾尼諾事件次年的長江流域降水都會偏多。雖然造成洪水的原因很多，但是強降水是長江流域汛期（6月—8月）洪水的重要原因。強降水可以造成長江流域水量迅速增長，水位上漲，形成洪水。近百年來我國的嚴重洪水，如1931年、1954年和1998年長江中下游地區的洪水，都是長江流域降水偏多，也都發生在厄爾尼諾現象出現的次年。

研究表明：今年夏季長江流域降水極可能偏多，但發生類似1998年長江流域特大洪災的可能性不大。

我們利用中科院大氣所的短期氣候預測系統（基於ENSO預報模式、大氣環流數值模式、統計模式以及動力-統計模式），以海溫異常和積雪異常等作為主要預報因子，對每年的汛期降水形勢進行常規預測。預測結果顯示，2016年夏季長江流域降水會偏多。在這一點上，國際上的一些研究機構的預測結果也和我們的一致。例如，英國氣象局的全球氣候預測系統的預測結果也顯示，2016年長江流域降水偏多的概率將超過75%。同時，我們的預測結果也顯示，今年夏季發生類似1998年全流域性特大洪水的可能性不大。

同樣是強厄爾尼諾事件的次年夏季，為何洪澇災害的程度不一致呢？

實際上，影響長江流域夏季降水的因素很多。除了厄爾尼諾事件外，青藏高原積雪也是一個重要因素。一般來說，青藏高原積雪春夏季融化、減少，秋冬季增加。當冬季青藏高原積雪偏多時，春夏季融雪時間長、速度慢，高原地表升溫慢，導致夏季風區海陸熱力對比減小。一般來說，海陸熱力對比小，夏季風偏弱，向北推進減緩，南方暖濕空氣和北方冷空氣交綏區位置偏南，強降水易發生在長江流域。1997/1998年秋冬季，青藏高原積雪深度是1980年以來最深的。所以，在超強厄爾尼諾事件和高原積雪的共同作用下，1998年夏季長江流域發生了特大洪災。而目前的監測結果顯示，去年冬季青藏高原的積雪日數偏多，但積雪深度和積雪面積均不及1998年。因此，從青藏高原積雪的影響角度來說，發生1998年長江特大洪水的可能性不大。

另一方面，北大西洋海溫異常也是影響我國夏季降水的重要因素。研究表明，當北大西洋北部海溫偏暖時，我國梅雨鋒偏強且持續時間較長，長江流域降水會偏多。1998年夏季就是這種情況。但是，目前的北大西洋北部海溫偏低，而且一些國際研究機構（如日本Frontier）的模式預測結果顯示，2016年春夏季北大西洋北部海溫仍為偏低，從而降低了長江流域發生特大洪災的可能性。

這些事實以及我們的模式預測結果均表明，今夏發生類似於1998年長江流域特大洪災的可能性不大。

另外值得注意的是，除了長江流域，厄爾尼諾事件對我國其他地區的夏季降水也有影響。如，在厄爾尼諾衰減期夏季，黃河流域的降水偏少，易發生乾旱，東北地區易出現低溫。我們的預測結果顯示，今年夏季華北東部和東北大部降水會偏多，華南沿海及河套以西地區降水偏少。這些地區的旱澇形勢也需要有關部門高度重視。

需要提醒大家注意的是，科學預測是對趨勢的概率性預測，不是非此即彼的斷言。特別是對氣候、氣象預測而言，中國處於東亞季風區，影響夏季降水的大氣環流系統不僅有南來的夏季風，還受到北方冷空氣的影響，而且中高緯度環流的預測具有不確定性，目前國內外對中高緯度環流的最長預測時效多在7~10天。因此，需要有關部門和地區提前做好相應部署，及時關注提前7天到1個月的預報，加強部門之間的信息溝通與工作配合，以應對可能出現的氣象災害風險。