「中气爱」三重拉尼娜已经发生,它会导致冬季极寒吗?

导读引言:我们正在亲历本世纪的首场三重拉尼娜。起初,大家都以为它和寻常的拉尼娜一样,维持个一年半载就消失不见,但没想到,它断断续续维持...

引言:


我们正在亲历本世纪的首场三重拉尼娜。起初,大家都以为它和寻常的拉尼娜一样,维持个一年半载就消失不见,但没想到,它断断续续维持了三年。截至发稿前的2022年12月15日,拉尼娜还在继续,在2022-2023年冬季存续几乎板上钉钉。那么,拉尼娜是什么,这次三重拉尼娜到底有什么特别,引发了什么极端天气,以及大家最关心的,会不会导致冬天极寒?这就是中气爱在本期文章和视频中要讲解的内容。本文正文总计约3000字,希望大家耐心看完。


一、拉尼娜、厄尔尼诺和ENSO


在很久很久以前,敏锐的东太平洋渔民们,在茫茫大洋上发现了这样一个现象。那就是秘鲁和厄瓜多尔西海岸附近的海水,在某些年份的圣诞节会突然变暖,他们认为这是神在显灵,于是把这种变暖称为“圣婴”。后来渔民们又发现了变冷的现象,把它称为“圣女”。在西班牙语中,圣婴叫El Niño,翻译为厄尔尼诺,而圣女叫La Niña,翻译为拉尼娜。

2015年的厄尔尼诺示意图


渔民行动时,科学家们也在思考。上世纪20年代,英国气象学家沃克发现,地球东南半球、西南半球的海平面气压,常常存在一种跷跷板效应,如果东边高那么西边就低,如果西边高那么东边就低。这个跷跷板效应,就叫做南方涛动。1969年,挪威气象学家小皮叶克尼斯还发现,基于南方涛动,印尼附近气流上升,秘鲁附近气流下沉,这一升一降就组成了一个垂直环流,为了纪念沃克,这个环流被命名为沃克环流。

南方涛动示意图


1969年以后,科学家们意识到,厄尔尼诺/拉尼娜和南方涛动有着密切的联系,它们可能是一枚硬币的两面。因此,科学家们把厄尔尼诺/拉尼娜和南方涛动这仨整合,形成了一个更复杂的概念,那就是ENSO,围绕它们建立了宏伟的理论大厦,发展出了日益精细复杂的定义。

沃克环流示意图


但不管理论怎么发展,大家都公认,厄尔尼诺和拉尼娜并不是吉祥如意的圣婴,而是十足的倒霉孩子。每当这两孩子横空出世,全球性的大气环流异常就会出现,各种极端天气事件频繁发生。其中,1998年的长江全流域大洪水,2008年的南方雨雪冰冻天气,不少学者认为和厄尔尼诺、拉尼娜分别密切相关。而刚刚过去的2022年,北半球超级高温和巴基斯坦洪灾也引发了广泛关注。


二、三重拉尼娜正在发生


现有的数据和研究显示,大多数拉尼娜都会在两年内结束,平均维持20个月。一般的拉尼娜,应该是在秋季发展,冬季达到鼎盛,然后在春季和夏季消退,用气象术语来说,这就是ENSO的季节锁相特征。这次拉尼娜打破了季节锁相特征,完完整整走过了三年。所以媒体称它为“三重拉尼娜”,实际上更准确的说法应该是“三峰拉尼娜”。1950年以来,完全满足条件的三重拉尼娜只出现过三次,放低一些标准也只有五次。而2020年开始的这波,是完全满足条件的三重拉尼娜,确实非常少见。

2010年以来ONI指数变化


而这次拉尼娜的最大异常之处,并不是它的超长待机时间,而正是它彻底打破了季节锁相的历史规律,尤其是在2022年春季的发展。这一点,可能和诸多极端天气气候事件有关,包括大家都非常熟悉的北半球异常高温,以及巴基斯坦史无前例的大洪水。

2022年夏季我国高温分布


在那个刚刚过去的夏天,干燥的巴基斯坦遭遇了多轮暴雨袭击,夏季降水量远超我国长江流域甚至珠江流域,直到2022年底还没有彻底走出洪灾阴影。而旷日持久的超级高温袭击了更多国家,包括我们中国。永远强大的副热带高压,难以发展的台风,连绵不绝的高温预警,砍瓜切菜般的破高温纪录,已经成为南方人深刻的夏天记忆。

2022年巴基斯坦洪水前后对比


或许是因为2022年夏季的高温实在太强,不少人有了担忧。2022年的冬天,会不会补偿性偏冷,报复性偏冷?会不会夏天有多热,冬天就有多冷?夏天都不退的三重拉尼娜,会不会在冬天发展出新的高潮,成为一次超级霸王级拉尼娜,让冬天的极寒寒上加寒?


三、三重拉尼娜会不会诱发冬季极寒


首先需要注意的是,三重拉尼娜并不是拉尼娜乘以三,更不是超级霸王级拉尼娜。长,不代表强。衡量拉尼娜强度的不是长度,而是海洋尼诺指数。长,也不代表永远发展。事实上,在2022年春夏季节的异常发展之后,进入秋冬季节的拉尼娜已显出疲态,极端程度远不及上半年,用海洋尼诺指数衡量,2022年秋冬季节的拉尼娜只是弱拉尼娜。而弱拉尼娜,只是一个弱的冷信号。

1974-76年三重拉尼娜冬季特点


更值得注意的是,在上世纪80年代之后,随着全球陆地和海洋温度的日益上升,拉尼娜的冷信号越发失灵。在80年代前,只要拉尼娜出现,冬天大概率是偏冷或者冷冬。而到了80年代以及80年代后,拉尼娜在全球变暖面前逐渐力不从心,拉尼娜后的冬天,偏冷和偏暖一半一半。之前的两次三重拉尼娜就很能说明问题:1973-1976年的三重拉尼娜中,三个冬季都非常寒冷,之后的1977年更是出现了极度严寒,武汉达到-18.1度。而1998-2000年的三重拉尼娜中,有两个冬季偏暖,一个冬季偏冷。

1998-2000年三重拉尼娜冬季特点


因此可以看出,单凭三重拉尼娜本身,并不能造出极寒的冬天。那么,酷热的夏天,会不会导致极寒的冬天?先说结论,这个观点是不成立的。再说数据,在2022年夏季之前,2003年、2013年和2017年的夏季也出现了破纪录的高温,2003年福建和浙江、2013年的长江中下游高温持久程度也不逊色于2022年。但随后的三个冬季中,没有一个达到冷冬标准,2003和2013年甚至总体偏暖。可见,夏天的温度情况,和冬天并没有必然联系。


四、今冬面临考验


但需要强调的是,边界层的强迫(如海温、海冰等)和大气的内部变率对大气环流均很重要。我国大部在亚热带和温带,除了拉尼娜本身的影响以外,我们冬季的环流还受到了中高纬波列等大气内部动力过程的影响,而后者往往能够干扰前者的信号。在全球变暖的背景下,这一堆堆信号和三重拉尼娜叠加在一起,在让气候更加混沌的同时,更容易在无意间扣动极端天气的扳机,让极暖极寒事件发生。

近期北极涛动指数


譬如说2022年秋冬以来,北冰洋尤其是西伯利亚沿岸的海冰异常偏少,北极涛动指数一路走低,到12月中旬已经到了最低水平,与此同时欧亚高纬度积雪非常多。于是我们看到,11月底以来北半球寒潮频发,西欧寒冷不断,英国的河流中出现了难得一见的冰煎饼,伦敦风雪不断;美国中部出现了强降温和12月龙卷风爆发。

英国近期的”冰煎饼“


而我国已经出现了两次大寒潮,11月底的寒潮让新疆和华南降温超过20度,12月中旬的寒潮让东南沿海的低温达到历史同期的极端水平,让云南下雪。

12月16日的寒潮预警


令人担忧的是,这些天气可能并不是结束,甚至不是开始的结束。从气候信号发令到极端天气发生,那是需要一段时间的。用大白话讲,现在的这些寒潮,应该还不是今冬最大的。就在我们发稿时,美国阿拉斯加附近有强烈的暖高压发展,它将极速扩大北上,很有可能在接下来的一星期内鸠占鹊巢,占据大半个北极地区,让北极的寒冷空气无处容身,四散南下。12月下旬乃至1月,北半球的冷空气活动还将继续活跃下去,美国有发生极端寒潮的可能性,而我国东部沿海地区,包括华南沿海,可能会持续偏冷。

12月下旬美国寒潮形势


总而言之,这场历史少见,历时三年的三重拉尼娜已经接近尾声,它不是三倍的超级无敌拉尼娜,不需要对它产生恐慌心理。但是,在全球陆地和海洋变暖的背景下,拉尼娜的信号和中纬度、高纬度各种气候信号交织,会导致气候更加混沌复杂,但极端天气事件更容易发生。在2022年的夏季和秋季,我们已经见证过很多buff的叠加,亲眼目睹过很多难以想象的天气。

CFS对NINO3.4区海温异常的预测


而北极和北半球高纬度的种种迹象表明,今冬冷空气非常容易南下,暖湿气流也容易北上过头。因此在这个冬天,波动率特别大的偏冷和偏暖往往会交替并存,用大白话说,就是寒潮南下的时候会冷的六亲不认,但暖空气反攻的时候也会超乎季节的偏暖。这样大起大落的天气,对我们的身体健康,病毒防御以及安全生产等,都是新的考验。这种考验,在变暖的未来还会继续。

12月中下旬我国将持续偏冷


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