厄尔尼诺“发威” 美国或再遇大旱

　　如果6—8月拉尼娜来临，预计美国中部和东部等地区降水低于正常值，对作物生长不利

　　ENSO：海洋和大气运动的结果

　　厄尔尼诺最早于17世纪初在南美沿海被发现，当时太平洋海面出现了异常温暖现象。这种现象之所以被称为厄尔尼诺（西班牙语中意为圣婴），是因为这种海水变暖的现象通常发生在圣诞节前后。

　　20世纪中期，科学家发现太平洋中部和东部海水异常变暖和区域性大气运行模式有关。这种现象现在被称为ENSO（El Nino/Southern Oscillation），以表明是海洋和大气两个要素运动的结果。

　　ENSO处于中性相位。在海水表面，风从东向西横跨太平洋，即东南信风。东南信风将海水从东吹向西，以帮助西太平洋最热的海水降低温度，而西部温度较高的海水则回流到东部。由此赤道海洋表面因水温的东西面差异而产生一种纬圈热力环流，称为沃克环流（Walker Circulation）。

　　ENSO处于温暖相位即称厄尔尼诺。大约每2—7年，东向信风变弱（或者转为西向风），太平洋中部和东部的海水表面温度（SST）上升超过正常值，海水对流从向西转为向东。海水对流方式的转变导致沃克环流中断，这进一步引起本地区和其他地区的气温和降水异常。

　　ENSO的监测：尼诺区域3.4的SST偏离值

　　ENSO的状态通常使用赤道太平洋地区海平面水温的异常来监测。当尼诺区域3.4（北纬5度-南纬5度，西经120度-西经170度）SST偏离值的3个月均值超过0.5摄氏度时，NOAA/NWS/CPC就会声明厄尔尼诺的发生。

　　按照SST异常偏高水平，可以将ENSO分为5类，依次为中性、弱、温和、强和超强厄尔尼诺。对应的是按照SST异常偏低水平来划分的拉尼娜等级。数据显示，2015/2016年度厄尔尼诺为1950年以来第二强度，SST偏离值最高2.3，仅次于1997/1998年度的2.4。

　　表为ENSO分类

　　图为2015/2016年度厄尔尼诺SST偏离值最高2.3，仅次于1997/1998年度的2.4

　　ENSO的典型气象表现

　　厄尔尼诺发生在热带太平洋地区，但给全球不同地区的降水造成不同影响。尽管每次厄尔尼诺的影响不尽相同，但降水模式强烈变化的地区，其转变方向基本保持一致。厄尔尼诺通常造成东南亚地区、澳洲东南部和巴西中北部地区干旱，美国中南部多雨。

　　图为菲律宾2015年季风降水明显低于均值

　　如东南亚地区的菲律宾，2015年雨季受到厄尔尼诺压制，年度累计降水远低于均值。另外一个例子是澳大利亚。据统计，澳大利亚10个最干旱年度有7次处于厄尔尼诺发生年。澳大利亚自1900年以来经历了26次厄尔尼诺事件，其中17次造成广泛的旱灾。

　　厄尔尼诺还会造成部分地区降水较正常水平偏高，比如美国中南部。这是因为厄尔尼诺发生时，沃克环流中断，但与印度洋环流（IOD）相冲撞，重新形成自西向东的更强的环流，携带丰富雨水，给赤道太平洋东部带来充沛降水。

　　图为厄尔尼诺通常造成东南亚、澳洲东南部、巴西中北部干旱，美国中南部多雨

　　ENSO对美国的影响

　　2015/2016年度厄尔尼诺影响基本与过往规律一致

　　2015/2016年度厄尔尼诺在2015年9月成型，对当年冬季温度降水产生影响。2015年12月开始，美国西南部也出现干旱，较以往范围有所扩大。截至2016年2月23日，观测到的90天降水偏离值显示西南部降水较低，南部沿海部分地区也出现低降水。

　　图为2015年12月开始，美国西部普遍出现旱情

　　回顾1997/1998年度、1982/1983年度和1972/1973年度的数据，厄尔尼诺对美国降水造成的影响类似：西北部干旱、中部和南部多雨、东部沿海多雨、东部内陆干旱。但各年度造成影响的程度不同，其中厄尔尼诺最强的1997/1998年度，给西北部造成较为严重的干旱，同时给南部和东部沿海也带来更多的降水。

　　对比可见，2015/2016年度厄尔尼诺对美降水、温度影响与以往略有差异，但基本遵循过往规律。

　　后厄尔尼诺时代：2016年3—5月、6—8月气候如何演变

　　综合历史上1997/1998年度、1982/1983年度和1972/1973年度三次超强厄尔尼诺次年3—5月，即1998年、1983年、1973年3—5月的降水和温度，可以发现厄尔尼诺次年3—5月，美国北部、西部和南部降水低于正常值，中部基本持平，其他地区（尤其是东部）降水高于均值。厄尔尼诺次年3—5月，美国西北部气温高于正常值，西南部、中部和东部气温低于正常值，其他地区基本与正常值持平。

　　预计2016年3—5月，美国中部大豆主产区伊利诺伊州等降水略高于正常值，温度略低于正常值。降水过多可能导致春播略微延迟，但总体上对播种影响不大。

　　综合历史上1997/1998年度、1982/1983年度和1972/1973年度三次超强厄尔尼诺次年6—8月，即1998年、1983年、1973年6—8月的降水和温度，可以发现厄尔尼诺次年6—8月，除了西部地区、南部（德克萨斯州最南端）略高于正常值外，美国大部分地区降水低于正常值，尤其是中南部地区（德克萨斯州西北部）降水严重低于正常值。厄尔尼诺次年6—8月，美国西部气温低于正常值，中东部大部分地区（包括大豆、玉米主产区）气温高于正常值。

　　预计2016年6—8月美国中部大豆主产区降水低于正常值（伊利诺伊东南部降水可能持平或略高于正常值），而温度略高于正常值。这对正处于生长期的作物不利，对大豆尤其不利。

　　气候模式转向：如果拉尼娜发生会怎样

　　按照多家机构的预测和过往的规律进行分析，我们认为超强厄尔尼诺次年二季度有可能发展为拉尼娜。多家机构的预测显示，拉尼娜可能最早在2016年7月出现。综合多家机构预测，秋季出现拉尼娜概率为51%，保持厄尔尼诺的概率为17%，ENSO中性的概率为32%。

　　图为ENSO发展预测

　　根据过往11次显著拉尼娜发生时6—8月的降水，美国西部降水低于正常值，东北和西南（南部）地区降水明显低于正常值，大豆主产区降水也普遍低于正常值。美国西南部温度低于正常值，中部、东部地区等作物主产区温度高于正常值。

　　因此，如果6—8月气候转为拉尼娜，预计美国中部和东部等地区降水低于正常值、温度高于正常值，对作物生长不利。