南凉北热与厄尔尼诺

作者:邢海洋

夏至刚过,北京连续3天超过40℃,历史上首次。与此同时,向来高温的南方却颇为凉爽。北热南凉,是否是厄尔尼诺的一种表现呢?

刚刚结束的第十九届世界气象大会发布报告指出,过去三年间,拉尼娜现象带来的降温影响,暂时扼制了全球变暖的趋势,但拉尼娜现象已于今年3月结束。根据美国国家海洋和大气管理局的数据,自今年4月初以来,海洋表面平均温度为21.1℃,打破了2016年21℃的纪录。意味着厄尔尼诺现象加速到来。厄尔尼诺是一种海洋现象,主要指太平洋东部和中部的海水温度异常地变暖,平均每四年发生一次。此前连续三年出现拉尼娜现象,科学家普遍预计厄尔尼诺不会很快到来,至少要2024年才到来。可最近,国家气候中心便预测今夏进入厄尔尼诺状态。

厄尔尼诺对中国夏季气候的影响,一个显著的特征便是北方的高温热浪。1951年以来,赤道中东太平洋共发生了21次厄尔尼诺现象,国家气候中心分析历史数据发现,夏季华北大部、西北东部等地气温偏高,部分地区高温日数可达30天以上。

东、中太平洋赤道附近的表层海水水温增高了1~2℃和华北高温之间是否存在关联?两地相隔上万公里,气象又是极为复杂的系统,要在这中间建立逻辑似乎是不可完成的任务。但科学家们孜孜以求,还是建立起某种联系。

在大的环球气候带,我国华北处在西风带上,只因欧亚大陆极端庞大,又因为地球地势上第三极青藏高原的作用,环绕地球的行星系统大气环流被大陆和海洋间的季风系统所取代,中国天空中主要是来自西伯利亚的冷风与来自太平洋的暖湿气团的争斗。而厄尔尼诺现象,恰恰影响了海洋气团的动力。

讲到大气环流,从副热带高压带吹向热带的信风,当它们接近赤道的时候,已经被地转偏向力完全转换方向,南北向改成东西向了。于是,南北半球各两股自西向东的信风将海水从东太平洋吹向西太平洋。再加上地球自转的作用,西太平洋的水位要比东太平洋高出几十厘米。为了补充表面被吹走的海水,东太平洋海水上涌,带来了海底的养分,海底的冷水浮到了表面。这是由行星风带引起的太平洋赤道附近海水的大挪移。

赤道附近的太平洋水温分布西高东低。在西太平洋,海洋赋予了大气巨大的热量,使这里的空气温暖而潮湿,盛行上升气流。西太平洋大气对流活动强烈,雨水多台风也多,是太平洋降水最为丰富的地区。那么,当热空气上升到高空,除了我们知道的向两极方向流动外,实际上也受到了太平洋上空低压区域的吸引。东太平洋相对寒冷,海面形成高压区域,空气向外围流散,上空的空气向下俯冲补充。赤道附近的东西太平洋于是形成了一个闭合的空气环流,这个环流也被称为沃克环流,是上世纪初英国科学家沃克发现的。

当厄尔尼诺发生时,海洋温度分布发生巨大变化,靠近我们的西太平洋水温没有过去那么高了,气压随着海温的下降而上升,气流上升的动力于是减弱,赤道东风减弱和向东撤退,沃克环流也被削弱。同时,随着西太平洋暖水区向东移动,沃克环流的上升支和下沉支的位置发生偏移,对流活动的中心移至中太平洋上空,太平洋上空西湿东旱的状况也就发生了偏移。

于是,厄尔尼诺对我国的影响也就可以与大气动力学建立某种联系。来自海洋的暖湿气团的动力减弱了,登陆我国的台风变少了,夏天我们这里容易发生干旱,降雨带很难推进到北方。

东南沿海的潮热气团颇为弱势,来自西北的干燥气团占领了华北,又逢夏至,日照在一年中最为炽热,于是高温接连出现了。 厄尔尼诺

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