2024 年 6 月，厄尔尼诺（El Nio Phenomenon）才刚刚退出舞台，9月，世界气象组织（WMO）就表示拉尼娜（La Nia）已经蓄势待发，准备在秋季“返场”了。
许多人误以为拉尼娜的出现，意味着我国冬天将变得更冷，甚至带来更多的超强寒潮，但“拉尼娜”和“冷冬”可不能划等号，它的影响甚至有点“复杂”。接下来，就让我们一起解开拉尼娜的“秘密面纱”！
拉尼娜真的很“冷”吗？
对不少人来说，厄尔尼诺和拉尼娜的大名已经“如雷贯耳”——特别是近些年，它们俩可以说是气候新闻榜头条的“种子选手”。
从2024年初到2025年春季热带太平洋ENSO主要监测区域的观测温度和预测温度。
图片来源：NOAA
拉尼娜和厄尔尼诺有同一个家——热带太平洋，但二者有着截然不同的性格特点。拉尼娜变乱是指赤道中、东太平洋海表温度非常，出现大范围偏冷，且强度和持续时间达到肯定条件的征象，气象上一般称之为“冷位相”。
厄尔尼诺与之相反，对应着赤道中、东太平洋海表温度非常，出现大范围偏暖，气象上一般称之为“暖位相”。需要注意的是，拉尼娜发生时，偏冷的不仅仅是海表面，热带太平洋的深层水也比正常情况下更冷。
2024年7月12日至9月9日，在赤道的热带太平洋表面下，一个比平均温度低(蓝色)的冷水池正在形成。图片来源：NOAA
海洋表层的活动主要受海表面风的影响。
当偏东的信风增强时，太平洋东部洋面上温暖的海水被更多地吹向西部，致使太平洋东部比西部海平面下降，南美洲西海岸和赤道沿岸的深层冷水携带着深海鱼群上翻，使得太平洋东部的海表温度降至正常程度以下，这时，厄瓜多尔和秘鲁北部的沿海渔民也迎来了深海鱼“大丰收”；与此同时，太平洋西部海水温度偏高，气压下降，湿热的空气为这里对流的发展提供能量，也助长了台风和热带风暴的发生和发展。
厄尔尼诺和拉尼娜对应的海洋-大气环流形势。图片来源：NOAA
有意思的是，厄尔尼诺和拉尼娜爱唱“二人转”——一次较强厄尔尼诺后，拉尼娜很可能会出现。例如，1997年-1998年、1972年-1973年和2009年-2010年后，拉尼娜都赶到了现场，但也并不绝对，1991年-1992年和2002年-2003年则例外。厄尔尼诺变乱结束后，海洋会伴随一段时间的“中性”状态（既非厄尔尼诺也非拉尼娜），再逐步过渡到下一个阶段。
要确定厄尔尼诺发生后拉尼娜到底会不会悄然而至，还得看海洋。现在主要运用 Nio 3.4 指数判定，它是指 170°W-120°W 和 5°S-5°N 范围内的海温非常。对我国而言，连续 5 个月的 Nio 3.4 区海温指数的 3 个月滑动平均值≤ -0.5℃ ，就定义为一次拉尼娜变乱。
热带太平洋Nio3.4地区自1950年以来所有强El Nio变乱(灰线)和近来(2023-24年)变乱(紫线)的2年海表温度历史。图片来源：NOAA
厄尔尼诺发生不规律，大约每两到七年发生一次，通常在一年内迅速成熟并衰减。拉尼娜的强度通常比厄尔尼诺弱，但持续时间更长，通常能达到约 9～12 个月，有些甚至能持续两年以上，也就是所谓的多年期。2020～2023年就发生了本世纪首次“三重”拉尼娜变乱，而上一次出现已经是 20 世纪 90 年代末的事了。
拉尼娜的威力有多大？
这么多竞争对手，为何我们特别关注“厄尔尼诺”和“拉尼娜”呢？
这是因为厄尔尼诺和拉尼娜（合称为厄尔尼诺-南方涛动，简称ENSO）是地球气候系统中最强的年际变异信号，影响自然不容小觑。
在全球范围内，与拉尼娜有关的极端灾害造成了巨大的人员和经济损失，其中包括美国西南部的严重干旱、热浪和野火，澳大利亚、孟加拉国、中国和委内瑞拉的毁灭性洪水以及致命的飓风。
多年以来的拉尼娜变乱更是在澳大利亚、印度尼西亚、热带南美洲和南部非洲引发了持续的洪涝，在美国南部、赤道非洲、印度和中国东南部引发了极端的干旱。
拉尼娜对全球气候的影响。图片来源：NOAA
对我国而言，拉尼娜发生的当年秋季，北方降水易偏多，出现秋汛的可能性大，如 1974 年、1984 年和 2000 年发生的拉尼娜变乱，都造成了当年秋季黄河和淮河道域降水偏多，而在其发生的当年冬季，气温容易偏低，出现冷冬的可能性较大。
2007～2008 年的拉尼娜变乱期间，我国南方在 2008 年初发生大范围低温雨雪冰冻灾害。2021～2023 年的“三重”拉尼娜期间，华北在 2021 年冬季有 60 多个气象观测站最低气温突破或达到建站以来的历史极值，内蒙古多地更是遭遇了有历史气象记录以来的最强暴风雪，有凌驾 11.8 亿生齿和 90% 的地区（包括海南）都受到了影响。
2021年1月5日至8日我国最低气温最大降幅图。图片来源：中央气象台
跟咱们“饭碗”更直接相关的是，通过影响气候和睦候，厄尔尼诺和拉尼娜可能对全球粮食生产产生庞大影响，并具有区域差异。
厄尔尼诺变乱影响了全球至少四分之一的农作物产量，包括小麦、玉米、水稻、大豆和高粱。由于大豆产地会合在美洲沿岸，厄尔尼诺的来袭时间往往与大豆生长最需要水的阶段相对应，因此，厄尔尼诺的出现往往带来全球大豆产量的迅速增加。
厄尔尼诺对主要商品作物的预计影响，该地图是基于对1961年至2020年历史作物产量和睦候数据的分析。图片来源：NOAA
而受拉尼娜影响，在气温较低的地区，农作物的生长周期会延长，可能导致产量下降；气温较高的地区，农作物的生长周期会收缩，但也可能导致病虫害的繁殖和蔓延。对我国而言，部门研究表明，从长期来看，与厄尔尼诺变乱相比，拉尼娜对粮食生产力的净影响总体可能是积极的。
正是由于两者与经济生产息息相关，关于两者的变化预测也是投资界的一个火热议题。
拉尼娜对四种作物产量的影响。图片来源：参考文献[1]
拉尼娜=冷冬？
当然，我们最为关注的是，即将到来的拉尼娜，究竟会不会带来一个更冷的冬天呢？
正如开头所总结的那样，拉尼娜与冷冬不能直接画等号，两者是充实非须要的关系。我国冬季究竟是偏冷照旧偏暖，与东亚冬季风强度密切相关，除拉尼娜外，北极海冰、欧亚积雪以及大气环流系统内部自然变率等也起到重要作用。
1951年以来La Nina年合成。左：气温距平百分率；右：正距平概率。图片来源：国家气候中心
固然从 1951 年以来到 20 世纪 80 年代中期，拉尼娜变乱当年我国冬季气温均显著偏低（气温距常年同期偏低 1℃多，1954 年的冬天甚至偏低 3℃多），但在全球变暖的大背景下，自1986 年以来，拉尼娜变乱当年冬季气温偏高也时有发生。
不外从统计数据来看，出现拉尼娜变乱以后，我国冬季偏冷的概率确实更大一些，由于今年的拉尼娜可能是一个较弱的变乱，它会在多大程度上影响这个冬季的气温，还得拭目以待。
拉尼娜年我国冬季气温距平。图片来源：国家气候中心
ENSO 的准确预测有多难？
ENSO 是海洋-大气系统的一部门，就像我们熟悉的所有气候征象一样，它在全球的气候和睦候变化中扮演着自己的角色，那么，这是否意味着我们也可以准确地预测出 ENSO 的变化，从而能提前预测洪水和干旱等极端气候变乱的可能性，并为我们减少损失成本？
从根本上说，ENSO 是一种海洋的不稳定性，这意味着它是一种从背景状态获得能量的波动。固然我们已经较为清楚气候系统在短时间内（比如一天左右）会如何变化，但一旦我们拉长预测时间，结果就变得不是那么可信了。一个简单的例子是，我们可以根据一个小孩今年的身高大概推测 TA 明年的身高，但很难推测 6 年后 TA 能长多高。
因为在逐年往后推测的过程中，每一步都会产生偏差，而随着偏差不断积累，就会产生蝴蝶效应：对第一步推测的小小不同，可能导致最后截然不同的结果。当然，如果你要知道的仅仅是 6 年级学生的平均身高，难度就大大降低了。这就是为什么气象学家老说，气候和睦候模型有多准确取决于你想要多远的预测结果和多少的细节。
由于 ENSO 预测太重要了，现在，国内外许多机构和团队都发展了自己的动力学和统计模型（包括 AI 模型），尝试对 ENSO 进行实时滚动预测。但每个模型的预期技能不尽雷同，有的相差甚远，甚至同一模型对不同的 ENSO 变乱的预报准确率也并不稳定。
总的来说，海洋-大气相互作用实在是太复杂了，ENSO 依然隐含着很强的不可预测性。
现在主流的ENSO预测模型及结果对比。图片来源：美国哥伦比亚大学国际气候研究所IRI
拉尼娜会更加频繁吗？
值得注意的是，拉尼娜不算是大概率变乱。在过去的 100 年里总共发生了 20 次拉尼娜变乱，其中 10 次为一年变乱，10 次为多年变乱，共计 33 个拉尼娜年。
但多年期的拉尼娜的确发生得越来越频繁了：自 21 世纪初以来，已经发生了五次多年期拉尼娜变乱，包括 1998～2000 年、2007～2008 年、2010～2011 年、2016～2017 年和 2020～2022 年，而多年期拉尼娜由于对应着更强的海温非常，往往会对全球气候、情况及经济社会带来持续性和叠加性的破坏影响，并显著提高极端气候灾害的发生风险。
Nio 3.4海温非常的时间演化。灰色条代表中性年份，蓝色阴影表示1970-2022年。b,c, 1920-2022年10个单年拉尼娜变乱(b)和10个多年拉尼娜变乱(c)的复合累积气候非常平均值的比力。累积距平是整个变乱各年ONDJF平均距平的总和，包括陆地降水(mm月1)、海温(°C)和850 hPa风(m s1)距平。图片来源：参考文献[2]
观测究竟已经揭示了现在多年期拉尼娜变乱的加快趋势。
部门研究表明，未来拉尼娜征象连续发生的频率可能增加，且数量也会随着温室气体排放强度的增加而增加，范围从低排放情景下的 19±11% 增加到高排放情景下的 33±13%。这意味着，在已发生的多年期变乱中看到的极端气候和睦候，可能在未来更频繁地出现。
a，在SSP585下选择的模式中1900-1999年(蓝柱)和2000-2099年(红柱)的多年拉尼娜征象数(100年变乱数)的比力(垂直线左侧)。b，多年演变的拉尼娜变乱(每100年发生的变乱)在过去500年picontrol(黑色)和1850年(历史运行的开始)分开移动的60年（蓝色)至21世纪末SSP585(红色)。c，在SSP585下，多年拉尼娜征象在不同情况下出现的比例(百分比)(见x轴上的字母和底部的相应描述)。图片来源：参考文献[2]
前路漫漫，探索不止
世界气象组织（WMO）的最新报告表现，未来五年内至少有一年，全球年平均气温将暂时凌驾工业化前程度 1.5°C ，这个可能性为 80%。这意味着我们离《巴黎气候变化协定》设定的目标越来越近了，也代表着离全球应对气候升温的目标越来越远了。
2024-2028年全球温度集合预测结果。图片来源：NOAA
但厄尔尼诺和拉尼娜又实在不应该为我们所面临的更“糟糕”的未来负责——毕竟早在情况污染或全球变暖之前，他们就存在于地球的循环之中了。固然全球变暖已经是既定究竟，但未来气候的变化，特别是各区域的变化趋势依然有很大的不确定性。
科学探索的过程还有很长的路要走，但可以确定的是，这个冬天的故事，快要开始了……
参考文献
[3]Li, Y. , Strapasson, A. , & Rojas, O. . (2020). Assessment of el nio and la nia impacts on china: enhancing the early warning system on food and agriculture. Weather and Climate Extremes, 27, 100208.
筹谋制作
出品丨科普中国
作者丨半懒不懒 中国科学院大气物理研究所
监制丨中国科普博览
责编丨董娜娜
审校丨徐来 林林
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来源：https://view.inews.qq.com/k/20241021A00T2200
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