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颠覆性预测出现,全球变暖或增加拉尼娜!专家警告:天气之鞭加剧

媒体:中国气象爱好者  作者:中国气象爱好者
专业号:孙莹 2023/2/13 15:43:46

在漫长的三峰拉尼娜过后,太平洋深层冷水已经开始减少,甚至东太平洋表层之下开始有暖水团发展。这种变化意味着,拉尼娜已经要到结束的时刻。而且随着太平洋深处暖水逐渐增多,部分气候模式甚至指出,今年下半年太平洋还不排除转为厄尔尼诺的可能性,由此来看的话,维持了近三年的漫长三峰拉尼娜终于要终结了。

一、气候变化下厄尔尼诺会变多吗?

这一次三峰拉尼娜是本世纪首次三峰拉尼娜,而且这一次拉尼娜活动非常特殊,一方面,上世纪观测到的三峰拉尼娜事件,都出现在超强厄尔尼诺事件之后,但这次的三峰拉尼娜事件并未紧跟着超强厄尔尼诺事件。另一方面,热带太平洋在2022年春季突然涌出冷水,拉尼娜罕见的在春夏出现发展迹象——一般来说,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。但2022年的拉尼娜打破了季节锁相特征,从而联合其他气候因子在全球范围内引发了一系列异常和极端天气。

那有的网友要问了:不是说全球变暖吗?海洋和陆地都在升温,以水温偏低为特征的拉尼娜现象不是应该越来越少?气候变化将如何影响厄尔尼诺-南方涛动模式,这也是科学家们正在思考关于未来气候变化的问题之一。首先要确定的是,热带太平洋大气的背景状态:沃克环流,是由太平洋东西海面温度差异推动的。近地面从东向西吹的风,让暖水堆积在西太平洋,中东太平洋更冷,因此暖的西太平洋对流云雨活动更活跃,而中东太平洋则更加干燥少云雨。而拉尼娜和厄尔尼诺,正是从水温上增强/削弱沃克环流,从而让天气模式发生变化。

那在全球变暖模式下,沃克环流会受到如何影响,拉尼娜和厄尔尼诺如何变化?实际上,美国海洋大气管理局的最新研究指出,至少从上世纪80年代开始,热带太平洋变暖模式在观测中变得更像拉尼娜现象!

二、全球变暖或增加拉尼娜

为什么会这样?这实际上意味着,在全球变暖背景下,热带太平洋并不是均匀的变暖,而是西热带太平洋的海温比东热带太平洋变暖得更快,并且沿热带太平洋从东向西吹的地面风更强。这,其实与很多人的想象相反,也和许多气候模型预测的厄尔尼诺现象趋势相反。

为什么会这样?研究者指出,关于这种情况的一种解释是“内部可变性”:如下图左图所示,正常模式下西太平洋海温最高,对流最强,对流潜热使高空变暖,蒸发使海洋表面变冷。在东太平洋,温跃层距离地表最近。冷水在南美洲西海岸附近上涌。但在右图可见,全球变暖背景下,进入太平洋的热通量导致海温上升,但在东热带太平洋,冷水的上涌抵消了强迫变暖。结果,导致了东西太平洋海水温度梯度增加,从而增强沃克环流,形成了类似拉尼娜的模式。在这种分析模式中,研究者认为,海洋深处的冷水层受到气候变暖影响的速度较慢,从而改变了东太平洋的变暖速度。

另一种可能导致更多类似拉尼娜现象的机制是西太平洋上空的空气可能变得更加湿润,促进更强烈的对流(阵雨和雷暴),从而加强沃克环流。与此同时,在印度洋-太平洋暖池的外围,卷云覆盖的收缩可能会让更多的红外辐射逃逸到太空,从而导致更多的表层海水降温,再次创造更像拉尼娜现象的海面温度模式。如下图所示,左图显示了工业化前的正常沃克环流,右图显示了如何响应气候变暖——变暖背景下,因为表层海水温度增加,从而使得对流层下层变得更加湿润,这降低了对流稳定性,从而加强了沃克环流。同时,对流塔中的降水效率增加,卷云流出的水分减少,由此产生的外围卷云覆盖范围收缩,从而导致中东太平洋地区更多的热量通过红外辐射逃,最终导致表层更多冷却,从而增强东西太平洋之间的纬向海水温度梯度,形成类似拉尼娜的模式。

三、天气之鞭或因此加剧

科学家们之所以如此关心太平洋,是与热带太平洋气候变化相关的气候影响实在是太多了,作为全球最大的洋区,热带太平洋在向地球其他地区分配能量和水分方面起着关键作用。可以说,热带太平洋的任何变化都会在世界其他地区通过不同方式感受到——例如,在过去的几十年里,美国西南部的许多地方观察到不同寻常的干旱情况,这可能部分与最近观察到的更强热带太平洋信风(更多类似拉尼娜的趋势)有关。

也有研究者指出,在拉尼娜现象期间,中纬度地区的大气环流在东西方向异常波动,这样一来,陆地气温也可能更加多变。部分地区可能会在冬季出现异常温暖的天气,同时其他地区则出现大片的异常寒冷,或是一个地方经历异常温暖和异常寒冷的交替变化,形成更加剧烈的“天气之鞭”过程。

不过,来自耶鲁大学的Ulla Heede博士也指出,我们现在在太平洋观察到的类似拉尼娜现象的趋势完全有可能是短期的,并会在未来100年的某个时间点发生逆转。即使只是短暂的,但也需要更好地了解这些趋势:这是对全球变暖的反应吗?还是地球的自然变率,或是两种因素的混合产物?总的来说,大家需要认识到的是,在气候变暖的大背景下,热带太平洋未来可能有和想象中完全不同的“故事情节”,并且引发更多极端天气。

#三重拉尼娜不代表三倍的冷#

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