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8月8日，我们迎来了立秋节气，秋天代表着凉爽，但是不少人并没有感受到这种凉意。8月20日，我们告别了三伏天，但是从气温表来看，即使出伏高温仍然不减。在互联网上，当人们问及为什么今年夏天这么热的时候，多数回答都会指向“厄尔尼诺”。这样的看法在现实生活中也有所体现，7月，笔者在参加一个学术会议时，主持人说道：由于厄尔尼诺的影响，这座城市正在彰显它的热情。那时世界气象组织(WMO)刚刚宣布厄尔尼诺形成，要这样把高温怪罪于厄尔尼诺，似乎有点操之过急了。那么到现在一个多月过去了，我们能将高温的发生怪罪于厄尔尼诺了吗？
一、何为厄尔尼诺？
太平洋东岸、南美西岸，这里有着全世界最为强劲的寒流之一的秘鲁寒流。来自南纬50°的西风漂流，受到南美大陆的影响，一路向北流到赤道附近。来自高纬度的海水降低了沿岸的温度，使得赤道附近的阿拉帕戈斯（科隆）群岛仍有企鹅生存。
至秘鲁附近，东南信风又让洋流向西流去，受此影响，下层的水得以上升，形成上升流。上升流将深水区大量的海水营养盐带到表层，支持大量浮游生物生存，为鱼类提供了丰富的饵料，也让秘鲁海域成为世界著名的渔场。某些年份，当地渔民发现渔场的水温异常升高，渔获也因此减少，原本干旱的沙漠地区也开始降下暴雨。由于这种现象发生在圣诞节前后，人们将其称之为厄尔尼诺（El Nio），即“圣婴”。如果水温异常下降，那么这种现象则称之为拉尼娜（La Nina）。即“圣女”。
厄尔尼诺现象为什么会发生？这还是要谈到秘鲁寒流。秘鲁寒流能够运行的重要条件便是东南信风。在正常年份，东南信风将温暖的海水吹向太平洋的西岸，也让高纬度的海水能流到赤道，形成一个正循环。但是如果东南信风减弱，那么暖水难以输出，冷水也难以输入，厄尔尼诺现象就发生了。拉尼娜自然便是东南信风增强的结果。
单纯归因于东南信风并非是科学家想要的答案，毕竟我们不能等着东南信风加强或者削弱。20世纪20年代，英国气候学家吉尔伯特·沃克（Sir Gilbert Walker）热带太平洋地区存在一种大气跷跷板模型，他将这种现象命名为南方涛动（SO——Southern Oscillation）。到了1969年，雅各布·比耶克内斯（Jacob Bjerknes）又发现了一个热带太平洋垂直环流，这一环流与南方涛动密切相关，比耶克内斯将其称之为“沃克环流”。比耶克内斯发现，当南方涛动指数为负数时候（即赤道东太平洋海平面气压减去印度尼西亚海平面气压为负数），对应厄尔尼诺事件，反之对应拉尼娜事件。显然，热带大气和海洋是一个相互影响的系统，比耶克内斯事实上提出了厄尔尼诺现象期间海洋-大气相互作用的第一个模型。鉴于南方涛动与厄尔尼诺的密切关系，气象学家将二者合称为ENSO(El Nio–Southern Oscillation)。
引入海-气相互作用模型后，ENSO发生的原理揭示的更加复杂了：海面温度的变化会改变降雨和地表风，进而改变洋流和海面温度，这些相互作用产生了一个正反馈循环，其中每个变化都倾向于促进进一步的变化。那么，是什么引起海温的变化呢？有的说法认为是海-气平衡的破坏。那又是什么引起海-气平衡的破坏呢？全球各地的大气与海洋变化似乎都会影响到这种平衡……好吧，气象学目前在某种意义上仍然是一种“玄学”。
短期内揭示ENSO的原理是做不到了，那最少应该提前预报ENSO的发生。为了监测ENSO事件，科学家们将赤道太平洋分成几个不同的部分，Nio 1+2区是最早观测到厄尔尼诺现象的地区。Nio 3区曾经是监测和预测厄尔尼诺现象的主要焦点，但后来研究人员了解到，ENSO现象的关键区域位于更西边，因此，Nio3.4区在定义厄尔尼诺和拉尼娜事件方面受到青睐。
二、2023厄尔尼诺：天地不仁以万物为刍狗
2022年春天，太平洋Nio3.4区的海温显示，拉尼娜会褪去。此时，大家都以为这是一个普通的拉尼娜，然而在4月末，拉尼娜又再度发展。一般的拉尼娜都会在秋季发展，冬季鼎盛（圣诞节），然后在第二年夏天消退，一般寿命大约在20个月作用。然而这次拉尼娜却异常的在春季开始发展，最终造成了严重的全球的气候异常。2022年夏季北半球高温、巴基斯坦洪水等气候事件背后都有拉尼娜的影子。
到了2023年初，拉尼娜又有了消退之势，天下苦拉尼娜久矣，大家都期盼拉尼娜能够消散。幸运的是，拉尼娜这次再也没有像去年再度加强。3月9日，NOAA（美国国家海洋和大气管理局）宣布拉尼娜结束，太平洋回到久违的中性状态。然而，Nio3.4区海温上升的速度超出人们的预期，照这个速度下去，海温距平很快就会超过0.5度，达到厄尔尼诺的临界值。
不过，科学家并没有草率地宣布厄尔尼诺到来，这是出于以下几个原因。首先是ENSO有着“春季预报障碍”，即在北半球的春季（4-7月），ENSO自身发展的持续性较弱，如何对这一时段ENSO的发展进行预报有着很大障碍。其次是从判断标准来说，一般为Nio 3.4指数3个月滑动平均温达到或超过0.5℃、至少连续5个月即认定为厄尔尼诺事件发生。最后，从情感上来说，大家也不希望刚刚走出拉尼娜就迎来厄尔尼诺，这实在不是一个好消息。
然而，气候的运行是唯物的，如去年的拉尼娜没有顺应人类的意志消退一样，厄尔尼诺也没有随着人类的意志不再发展。在3月-7月间，一开始一些微弱的下降还让人们以为是春季预报障碍再次发力，但是随着海温继续升高，这种希望便再度落空。从5月份开始，Nio3.4区指数持续超过0.5℃，甚至一度达到1℃，显然，厄尔尼诺的势头已经挡不住了。
2023年5月初，世界气象组织表示：在2023年5月至7月期间，从ENSO中性转变为厄尔尼诺现象的可能性为60%，6月到8月将增加到约70%，7月至9月将增加到80%。然而到了7月4日，虽然还未满足连续5个月Nio 3.4指数超过0.5℃的标准，但世界气象组织还是宣布：热带太平洋七年来首次形成厄尔尼诺条件，这可能导致全球气温飙升、破坏性天气和气候模式的出现。
厄尔尼诺，还是来了！
三、2023高温：如坐深甑遭蒸炊
早在3月份厄尔尼诺初见端倪之前，北半球的高温就拉开了序幕。2月17日，印度古杰拉特邦的普杰达到40℃，成为亚洲最早的40℃记录，而1月印度还在经历极端的严寒。在西伯利亚，气温在短期内猛升30℃，一度引起人们的担忧。3~4月的高温的主战场位于南亚、中南半岛以及海南岛西北部和我国云南干热河谷地区。3月22日，海南澄迈气温达到40℃，成为全国首个40℃站点。在中国大部，3~4月的天气在冷热交替之间进行。暖气团频频进攻，在多地创造高温记录，桃花雪、梨花雪、沙尘暴等发起反击、在大回暖与倒春寒中，我们度过了一个怀疑人生的春季。
真正的高温是从5月开始的。5月6日立夏当天，从云南广西到海南出现了集中连片的高温。广西百色温度超过42摄氏度，海南个别自动站超过44摄氏度。5月15日开始，干热气团开始侵入北方，制造了从新疆到山东的大范围炎热天气，山东多地出现了37℃以上的高温。从这时起，华北高温开始进入大家的视野，其程度与范围上都远超南方，出现了南北高温倒挂的现象。华北这种集中连片的高温最终到7月上中旬才逐渐结束。
在中国高温肆虐之时，全球高温也开始进入“狂暴”模式。根据缅因州大学气候再分析系统显示，从2023年5月10日开始，2023年的温度就超越了2022年的同期温度；到了6月初，2023年的平均气温已经创历史新高；7月3日，地球表面以上2米的全球平均气温达到17.01℃，成为有记录以来最热的一天，这一记录一直持续到了7月6日，最终创下了17.23℃和超出平均温+1.02℃的记录。一直到今天，2023年的温度依旧超出历年同期，不断创造着同日最高温记录。
7月7日起，全球温度开始“回落”，但是在高温主力的北半球，这种趋势并没有减弱，7月25日，北半球以22.62℃超出平均温度1.23℃的记录完成了近一个月的持续升温。在中国，7月10日当天有上百万平方公里的区域最高温度达到37度及以上，考虑到城市热岛效应的加成，这一区域还会扩展很多。在欧洲，从6月份开始，受北非热浪影响，西班牙和法国温度比往年高出10℃以上。
在南半球，处于冬季的阿根廷布宜诺斯艾利斯的温度破开30℃，创8月初最高温度记录，比往年同期的正常水平高出了10℃到15℃。真是环球同此凉热！
四、厄尔尼诺：知我罪我 其惟春秋
6月，当北方在经历集中连片的高温时，关于厄尔尼诺的讨论愈演愈烈。到了7月，北方高温还没消散之时，厄尔尼诺最终被宣布形成，再加上厄尔尼诺又是“暖事件”，让人们很难不将这两种现象联系起来。
事实上，不论是今年华北的高温还是去年华北的高温都很难与厄尔尼诺建立直接联系，其更多的要归因于西风带。西风带是一般是隔绝酷热和寒冷的一道屏障，但是当西风带扭曲成南北方向形成暖脊的时候，亚热带的酷热便可以沿着经线一路向北，甚至伸入极地。2022年6月到7月的华北高温便是西风带暖脊的结果，受暖高压脊影响，气流下沉，天气晴朗，进一步加热了温度，形成高温。
当然，在非直接关系上，厄尔尼诺与北方高温有一定关系，在前几次厄尔尼诺的发展期，我国北方都更容易发生干热天气，南涝北旱格局更容易发生。造成西风带异常扰动的原因有可能就是发展期的厄尔尼诺造成的。但是气候系统是一个极度复杂且混沌的过程，这种间接机理要花很长的事件才能研究清楚。从这个层次上来说，华北高温和厄尔尼诺发展有点关系。
进一步地说。虽然厄尔尼诺是暖事件，但是中国近年来最热的3个夏天，也就是2013年、20217年和2022年的夏天，没有一个是与厄尔尼诺相关，反而赤道中东太平洋水温还偏低，而厄尔尼诺发展期的2014年与2018年，南方的夏季气温又偏低。实际上，今年的情况也是如此，南方地区如2022年那般大范围、长时段的高温并没有出现，重庆市区直到8月17日才有今年第一个40℃预报，而在去年同期，重庆人民已经在与山火进行斗争了。
纵然中国今年的高温没有去年极端，但厄尔尼诺是暖事件的事实并没有改变，在机理上它会叠加全球变暖引起全球温度进一步升高。今年全球温度远高于去年便与厄尔尼诺与一定关系。但是全球均温并不等于我国均温，厄尔尼诺对我国的影响与对世界的影响也不一样，我国大部处于亚热带和温带，位于赤道太平洋的厄尔尼诺对我国造成影响是一个非常复杂的过程。此外，在海-气相互作用下，大气的变动往往滞后于海洋，因此，在厄尔尼诺发展期，其影响仍然没有完全展现出来。从历史上来看，厄尔尼诺带来的极端天气往往发生在厄尔尼诺后，比如1998年中国南方流域的特大洪水。因此，真正的挑战或许会在今年冬天以及明年。
五、罪魁祸首到底是谁？
今年是厄尔尼诺，去年是拉尼娜，但是今年中国夏季并没有去年热。这是许多人都迷惑的一点。除了地区气候与全球气候的不同之外，最重要的是，在气候变化的背景下，即使是拉尼娜，其温度也要超过以前的厄尔尼诺了。在这种情况下，ENSO的冷暖只能是相对的，在绝对上都是暖事件。借用中国气象爱好者中某位成员的话来讲，“现在的厄尔尼诺和拉尼娜跟高温没啥关系了，高温是永恒的”。
所以，造成高温真正的幕后黑手，我们一直都知道答案~
致谢：中国科学技术大学大气科学博士生杨柳
参考文献
[1]厄尔尼诺/拉尼娜事件判别方法，GB/T 33666-2017
[2]Sarachik E S, Cane M A. The El Nino-southern oscillation phenomenon[M]. Cambridge University Press, 2010.
[3]McPhaden M J, Zebiak S E, Glantz M H. ENSO as an integrating concept in earth science[J]. science, 2006, 314(5806): 1740-1745.
[4]L'Heureux M L, Levine A F Z, Newman M, et al. ENSO prediction[J]. El Nio Southern Oscillation in a changing climate, 2020: 227-246.
[5]https://public.wmo.int/en/our-mandate/climate/el-ni%C3%B1ola-ni%C3%B1a-update
[6]https://www.ncei.noaa.gov/access/monitoring/monthlyreport/global/202213
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