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专家访谈
 

专家访谈

厄尔尼诺影响 我国汛期雨带预测不确定性增强

[日期:2016-04-14]

厄尔尼诺影响 我国汛期雨带预测不确定性增强
国家气候中心专家解读厄尔尼诺背景下南方降水天气

  近日,我国南方地区连续出现多轮降雨天气过程,华南前汛期3月21日开汛,较常年平均提前16天。厄尔尼诺造成热带及热带外大气环流系统的持续异常,增加了我国汛期雨带预测的诸多不确定性。今年是超强厄尔尼诺次年,目前虽处于衰减期,但它对全球天气气候的影响仍在持续。那么,南方多轮降雨是否与厄尔尼诺有关?汛期雨带又会如何变化?带着这些问题,记者采访了国家气候中心气候监测室正研级高级工程师周兵、高级工程师王启祎。

  嘉宾:国家气候中心气候监测室正研级高级工程师 周兵

         国家气候中心气候监测室高级工程师 王启祎

  主持:中国气象报记者王若嘉 新华网记者金佳绪

  摄影:中国气象报记者徐文彬

国家气候中心气候监测室正研级高级工程师 周兵

国家气候中心气候监测室高级工程师 王启祎

  记者:目前厄尔尼诺事件发展的现状如何?   

  周兵:国家气候中心实时滚动监测表明,4月第2周(4月4-10日),赤道中东太平洋尼诺3.4海区指数较上周下降0.2℃,厄尔尼诺综合区海温指数较上周也下降了0.2℃。目前厄尔尼诺事件处于衰减状态,但月平均海温指数仍维持在1.3℃以上。从表层海温的空间分布看,近一个月暖水区主要位于赤道东太平洋,中心强度在2~3℃。

  本次厄尔尼诺事件从2014年9月开始,赤道中东太平洋海温较常年逐步走高,在2015年11月海温偏高指数强度达到峰值2.9℃,随后赤道中东太平洋海温开始下降,截至2016年3月,已持续19个月,目前还在持续。在这个过程中,海温偏高大于等于2℃的时间有7个月。目前,厄尔尼诺处在衰减期,海温距平累计达到28.6℃。据国家气候中心预测,预计此次厄尔尼诺事件将在今年5月份结束,随后进入中性状态,海温距平变化幅度降至振幅正负0.5℃之间。

图1 尼诺3.4和综合区海温指数逐周演变

  从1951年有记录以来,全球共发生14此厄尔尼诺事件,其中3次达到超强级别,分别是1982年5月至1983年6月、1997年5月至1998年5月以及2014年9月起至今仍未结束的这次。从海温指数峰值、海温较常年偏高累计值、海温异常持续时间、海温偏高大于等于2℃的持续时间等多个方面看,本次厄尔尼诺事件都是历次事件之最,所以综合评估可以证实,我们正在经历的是从1951年以来最强的一次厄尔尼诺事件,海温诸多指标已超过了1982/1983年和1997/1998年2次超强事件,但值得注意的是反映热带大气响应的南方涛动指数没有前两者显著。

 图2  1951年以来14次厄尔尼诺事件Nino3.4指数演变(单位:℃)

图3 1951年以来三次超强厄尔尼诺事件SOI指数演变

  伴随入汛期以后对热带系统的影响加剧,叠加丰富的水汽输送,与持续异常的环流,更易造成持续异常的气象灾害。即便在衰减期,厄尔尼诺事件对天气气候的影响仍在发酵。值得注意的是,历史上两次超强厄尔尼诺事件分别在5月和6月结束后很快转入拉尼娜状态,形成两次中等强度以上的拉尼娜事件。

图4  三次超强厄尔尼诺Nino3.4海标温度距平和热带大气响应对比

  记者:厄尔尼诺如何影响我国汛期降雨和雨带移动?   

  周兵:厄尔尼诺次年需关注汛期我国主雨带活动区域,长江流域尤为重要。随着季节转换汛期来临,厄尔尼诺对副热带高压的影响不断变化,雨带将向北或南移动,在淮河江南一带南北摆动。

  我们知道,冷空气遇到暖湿气流会带来降雨。影响我国汛期雨带移动的主要冷暖空气的交汇,一个是来自太平洋和印度洋的暖湿气流,一个是北方的冷空气,而西太平洋副热带高压北侧是降雨的主要区域。暖湿气流由南向北,冷空气由北向南,副热带高压就像一个开足马力的吹风机,横亘在两者相遇的中间,调控它们相遇的区域。副热带高压内部盛行下沉气流,就像吹风机由上向下吹,受它控制的区域冷暖空气进不来,天气晴好,所以冷暖空气常常沿着副热带高压控制区域的边缘游走,相遇产生降雨。 

  我国是显著的季风性气候,冬去春来天气变暖,来自太平洋和印度洋的暖湿气流势力逐渐增强,它们开始向北进攻,3月初影响我国华南沿海,每年3、4月份华南前汛期开始。5月份夏季风爆发,暖湿气流势力更强,水汽充沛,华南前汛期加剧。在6月上旬随着副热带高压向北推进,主雨带北上移动到江南、长江流域、淮河以南的大部分区域,便带来梅雨季节。此时如果副热带高压偏西,水汽输送到长江上中游区域,如果副高偏东,则降雨到达长江中下游,降雨的具体区域与当时的环流配置紧密相关。7月夏季风携带暖湿气流到达黄河以北,9月初开始由北向南撤退,10月中完全撤出中国大陆。

  由此可见,我国汛期雨带的移动是由不同的天气系统互相影响变化而来。那么这些与厄尔尼诺有什么关系呢?

  厄尔尼诺虽然是海洋温度升高的现象,但通过海洋与大气互动影响全球大气环流。厄尔尼诺易使某些环流系统稳定,例如当影响我国的副热带高压稳定在某一区域而不再南北游走时,雨带也将相对稳定,就会产生一些区域降水集中,而另一些区域降水减少,持续降水与持续晴热并存易形成灾害。

  总体来说,厄尔尼诺易造成大气环流系统的异常,这一异常叠加在我国的季节进程当中,厄尔尼诺就像外部力量,给我国季节进程加力,影响了降水变化与季节转换的步伐。 

  记者:目前我国南方强降水频繁,以及华南前汛期偏早入汛,这些与厄尔尼诺有关吗?

  王启祎:入汛以来(3月21日至4月9日),我国江南和华南地区出现多次强降水过程,南方地区平均降水量80.3毫米,较常年同期(64.3毫米)偏多24.9%。空间分布看,长江中下游、江汉、江南西部、西南东部和北部及广东等地降水普遍多5成至1倍,其中湖北、贵州、广东、西藏等地部分地区偏多1倍以上。

  周兵:南方入汛明显偏早的年份有1975年、1984年、1997年、2009年和2016年,其中1975年和1984年为拉尼娜年,1997年、2009年和2016年为厄尔尼诺年,而2015年也是厄尔尼诺年南方入汛却明显偏晚,从统计分析的角度来看,南方入汛早晚与厄尔尼诺的没有直接正相关的关系,但由于厄尔尼诺事件或拉尼娜事件会直接影响西太平洋副热带高压系统的强度和位置,而在季节转换过程中副热带高压系统又具有显著准2周振荡和次季节尺度的变化,因此,厄尔尼诺的综合影响是一直存在着的。

  图5 1961-2016年华南前汛期开始时间变化图

  厄尔尼诺和拉尼娜改变区域环流,对我国来讲主要是影响副热带高压系统,由于厄尔尼诺可激发出菲律宾到南海的反气旋性高压环流系统。这一环流叠加在副热带高压上,很大程度上影响我国雨季进程。尽管副热带高压系统在气候上有规律地出现2次北跳,总体随东亚夏季风的进程由南向北推进,但其逐年自身有变化规律复杂,有时高压脊线位置偏北、有时会突然偏南,它有低频变化特征。

  在今年3月份开始,副热带高压有一个突然南撤的过程,此时从太平洋和印度洋输送的水汽沿副高北边缘输送,降雨就降在了华南-江南一带,当每天降雨强度超过38毫米的观测站达到50%以上时,就满足了气象学意义上的华南前汛期的开汛条件。所以,今年华南前汛期3月21日开讯,时间偏早,与副热带高压3月份南撤有关系,也与菲律宾到南海的反气旋性环流叠加在气候场有关,与厄尔尼诺在某种意义上有明确联系的。

  记者:厄尔尼诺次年背景下,在防汛抗旱方面,需要采取哪些防范措施? 

  周兵:在厄尔尼诺次年与全球变暖的背景下,全球极端天气气候事件增加。厄尔尼诺次年的夏季,由于赤道中东太平洋海温偏高,沃克环流减弱,导致西太平洋副热带高压增强,位置偏西偏南。东亚夏季风偏弱,暖湿气流北上势力不强。因此冷暖空气交汇产生的季风雨带偏南,从而使长江中下游多雨,华北和黄河一带少雨,易干旱。

  预计今年汛期我国气候年景总体偏差,降水偏多,涝重于旱。气象灾害防御方面,长江、嫩江、松花江流域需注意防范汛情,同时也要防范暴雨灾害并引发的城市内涝,可提前加固防洪堤坝等基础设施,加强城市防涝设备的巡检。东南华南沿海要加强防台风工作,防御强台风带来的暴雨洪涝和大风灾害。盛夏季节也应注意高温热浪的不利影响,做好防暑降温应急准备工作。注意厄尔尼诺次年易出现的东北北部低温冷害、西北东部气象干旱、西南地区山洪地质灾害等现象。

                                                                                                                    (报道摘自:中国气象报社)

 

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