兩類厄爾尼諾事件對金華氣候的影響

項素清，舒素芳，邱小偉

（浙江省金華市氣象局，浙江金華321000）

1 引言

厄爾尼諾現(xiàn)象是指赤道東太平洋海表溫度異常升高的現(xiàn)象，伴隨厄爾尼諾事件的發(fā)生，全球大氣環(huán)流和氣候都會發(fā)生異常變化。有關(guān)厄爾尼諾事件對我國氣候異常影響的研究已取得豐碩的成果，許多氣象工作者開展了厄爾尼諾事件和本地氣候的相關(guān)分析研究[1-6]。但這類工作大多忽略了厄爾尼諾事件本身也存在著差異。如果把所有厄爾尼諾事件籠統(tǒng)分析，往往會得出一些不相對應(yīng)甚至難以解釋的結(jié)論。唐佑民[7]將事件分成兩類，這兩類事件對應(yīng)的海溫，無論增溫區(qū)域、距平分布，還是振蕩結(jié)構(gòu)和擾動傳播方向都存在差異。本文作者曾討論過這兩類厄爾尼諾事件對舟山市氣候的影響[8]，發(fā)現(xiàn)兩類諾厄爾尼諾事件影響年舟山市的年降水量，汛期降水量有很大差別，幾乎顯示相反的特征。第1類影響年舟山市降水偏多，是澇年。第2類影響年正好相反，舟山市降水偏少，是旱年。同時高溫日數(shù)、臺風(fēng)影響個數(shù)等等都有許多不同。近幾十年來最強的厄爾尼諾事件發(fā)生在1997—1998年，1998年我國長江流域和東北松花江流域出現(xiàn)特大洪澇。2000年以來，中東熱帶太平洋海溫比此前10年（1990—1999年）偏低，拉尼娜事件增多，厄爾尼諾現(xiàn)象很少發(fā)生，強度也弱。根據(jù)國家氣候中心監(jiān)測，受2014年2月以來太平洋赤道海域西風(fēng)強勢、東風(fēng)減弱的影響，5月份，赤道中東太平洋已經(jīng)進入海溫異常增暖的厄爾尼諾狀態(tài)。預(yù)計到7月底，有超過70%的可能性會發(fā)生中等強度或者以上的厄爾尼諾事件。過去缺少厄爾尼諾事件對金華氣候影響的相關(guān)研究，現(xiàn)在厄爾尼諾沉寂多年后卷土從來，有必要加強研究，為今后開展中長期氣候預(yù)測提供科學(xué)依據(jù)，以減少其帶來的不利影響。

2 厄爾尼諾事件的分類

厄爾尼諾事件一般從春季開始，11—12月達到最盛，翌年春季減弱消失。各次厄爾尼諾事件在開始月份、開始出現(xiàn)海溫異常偏高的地理位置、發(fā)展到頂盛的時間、暖區(qū)的地理位置、強強度范圍等方面都存在差異，但主要是開始出現(xiàn)海溫異常偏高的位置不同[7]。如果分別以150°W、115°W 為界，將赤道東太平洋劃分為3 個區(qū)域，那么根據(jù)最初出現(xiàn)海溫異常偏高區(qū)域的不同，可將厄爾尼諾事件劃分為兩類。第1類是開始出現(xiàn)海溫異常偏高的區(qū)域在赤道東太平洋的東部，第2類是開始出現(xiàn)海溫異常升高的區(qū)域在赤道東太平洋的中、西部（主要是中部）[3]。厄爾尼諾事件往往是跨年度的，按其發(fā)展到最強盛時所在年份來分類，1949年以來的厄爾尼諾事件具體劃分見表1。

表1 1951年以來兩類厄爾尼諾年的劃分[2]（單位：年）

由于東太平洋海溫異常對全球氣候的影響存在時間上的滯后性，本文所探討的厄爾尼諾事件對金華氣候的影響，是指厄爾尼諾事件次年金華的氣候情況。為了更加貼近題意，特將其定義為厄爾尼諾事件影響年。這樣，第1 類厄爾尼諾事件的影響年為：1952年、1954年、1970年、1973年、1977年、1993年、1999年。第2 類厄爾尼諾事件的影響年為：1958年、1964年、1966年、1984年、1988年。

3 兩類厄爾尼諾事件對金華降水的影響

3.1 兩類厄爾尼諾事件與金華年降水量的關(guān)系

本文所用資料為金華市氣象觀測站1953年建站以來的歷史資料，通過統(tǒng)計，1953—2013年的金華多年平均年降水量是1432 mm。

從圖1 中可以明顯的看出，第1 類厄爾尼諾事件影響年的年降水量都大于多年平均值，它們的平均值為1681.5 mm。說明第1 類厄爾尼諾事件影響年的年降水量偏多，是豐水年。歷史上2000年前最大的幾次年降水量，如1954年、1973、1993年都出現(xiàn)在第1 類厄爾尼諾事件影響年。其中1954年年降水量達1918.1 mm，比常年偏多34%，是歷年最多的一次。從圖2 上可以看到，第2 類厄爾尼諾事件影響年的年降水量基本接近或低于多年平均值。它們的平均值是1376.1 mm，比常年略偏少。金華歷史上降水量最少的1978年的962.6 mm，1964年全年降水量僅為1118.8 mm，是歷史上降水最少的年份之一。1954年的年降水量比1964年的偏多7 成多，可見兩類厄爾尼諾事件對金華年降水量影響差別還是比較大的。

圖1 第1類厄爾尼諾年年降水量分布圖

圖2 第2類厄爾尼諾年年降水量分布圖

3.2 兩類厄爾尼諾事件影響年金華5—9月汛期降水量分布

5—9月是浙江省的梅汛期和臺汛期，期間的降水量占全年的一半以上。因此，討論這期間的降水量有特殊的意義。金華5—9月份多年平均降水量是785.5 mm。

第1 類厄爾尼諾事件影響年的金華5—9月份降水量的平均值為1046.7 mm，比常年平均值多33%。1954年夏季長江流域發(fā)生特大洪水，金華汛期降水量高達1268.3 mm，比常年偏多61%。而第2類厄爾尼諾事件影響年的金華5—9月份降水量的平均值為746.6 mm，少于多年平均值。

3.3 兩類厄爾尼諾事件與金華梅雨的關(guān)系

根據(jù)1953—2013年金華站觀測資料統(tǒng)計，金華平均入梅時間為6月10日，出梅日期為7月2日，梅期22 天，梅雨量295 mm。統(tǒng)計兩類厄爾尼諾事件影響年，金華的入、出梅時間，梅雨量等見表2。

圖3 第1類厄爾尼諾年5—9月降水量分布圖

表2 第1類厄爾尼諾影響年金華出入梅情況

從表2可以看到，第1類厄爾尼諾影響年，金華入梅日期普遍偏早，出梅日期大部分偏晚，梅期都比常年偏多，其中1970年、1973年的梅期長度是常年的2倍多。梅雨量都比常年偏多，平均值達486.7 mm，比常年偏多六、七成。如1973年入梅早，5月14日就入梅了，6月29日出梅，梅期47天，梅雨量異常偏多，高達721.5 mm，是常年的2.4 倍，也是有金華有氣象記錄以來梅雨量最多的一次。

從表3可見，第2類厄爾尼諾影響年，金華入梅時間大部分偏晚，出梅大部分偏早，梅期偏短，梅雨量偏少。如1958年出現(xiàn)空梅，降水量少，金華為干旱年。1964年6月11日入梅，入梅晚，6月23日出梅，出梅早，梅期13 天，梅期短，梅雨量只有119.8 mm，比常年偏少六成。

3.4 兩類厄爾尼諾事件與金華暴雨的關(guān)系

圖4 第2類厄爾尼諾年5—9月降水量分布圖

表3 第2類厄爾尼諾影響年金華出入梅情況

1953—2013年間金華站共有暴雨日214 個，年均3.5次。統(tǒng)計兩類厄爾尼諾事件影響年金華的暴雨日數(shù)（表略）。可以看出：第1 類厄爾尼諾影響年，暴雨日平均天數(shù)為5 天，比多年平均多2 天，其中1954、1973、1993年的暴雨日達7 天，是多年平均值的2 倍，也是歷史上暴雨最多的年份。第2類暴雨日平均數(shù)4 天，比常年偏多0.5 天。可見，第1 類厄爾尼諾影響時，金華暴雨出現(xiàn)的機率較大。而第2 類厄爾尼諾影響下，金華暴雨出現(xiàn)的機率有所變小。這與降水量的分布情況比較一致。

3.5 兩類厄爾尼諾事件與金華高溫天氣的關(guān)系

利用1953年以來金華站的氣溫資料，統(tǒng)計出共有≥35oC 高溫天氣2126 天，年均34.8 天。厄爾尼諾影響年高溫天數(shù)參見表4。

從表4 可以看出，第1 類厄爾尼諾事件影響年平均高溫天數(shù)只有22.3 天，比常年平均偏少12.5天，所有年份均少于多年平均值。第2 類高溫天數(shù)平均有37.4天，比常年平均值偏多，有3/5年份的高溫日數(shù)在40天以上。顯然，第1類厄爾尼諾影響年出現(xiàn)高溫天氣少，高溫天氣不嚴重，而第2類高溫天氣出現(xiàn)多，是高溫天氣比較嚴重的年份。

表4 兩類El Nin～o 影響年的高溫天數(shù)分布

3.6 兩類厄爾尼諾事件與金華日照時數(shù)的關(guān)系

利用1953年以來金華站的日照時數(shù)資料，統(tǒng)計出多年平均日照時數(shù)為1927.3 h。

從圖5 可以看到，第1 類厄爾尼諾事件影響年日照時數(shù)，5/6 的年份都小于多年平均值，平均日照實數(shù)為1835 h，比常年平均偏少92 h。第2 類日照時數(shù)平均為2042 h，比常年平均值偏多115 h，有4/5年份的都大于多年平均值。可見，第1 類厄爾尼諾影響年日照時數(shù)少，這與降水偏多有關(guān)。而第2 類影響年日照時數(shù)多，與降水偏少相關(guān)，也與高溫天氣比較嚴重相一致。

3.7 兩類厄爾尼諾事件影響年臺風(fēng)情況分析

圖5 第1類厄爾尼諾年日照時數(shù)分布圖

從1951—2013年臺風(fēng)資料統(tǒng)計來看，兩類厄爾尼諾事件影響年臺風(fēng)生成情況及登陸路徑都存在明顯差異，對浙江造成影響的臺風(fēng)個數(shù)也不同。在西北太平洋上生成的臺風(fēng)每年平均有29個左右，登陸臺風(fēng)平均為8.8 個[10]。第1 類厄爾尼諾事件影響年生成臺風(fēng)平均為24.8個，登陸臺風(fēng)平均為8.6個，比常年偏少，影響金華的臺風(fēng)平均有1.5個，比歷年平均數(shù)2.3 個少，其中，1954年和1993年無臺風(fēng)影響。第2 類影響年生成臺風(fēng)平均為31.4 個，比常年偏多，登陸臺風(fēng)為9.8 個，比常年平均數(shù)偏多，影響金華的臺風(fēng)有2.8個，多于常年平均數(shù)，如1966年有4 個臺風(fēng)影響。第1 類臺風(fēng)移動路徑以西北和轉(zhuǎn)向類為多，第2類以西行類為主。

4 兩類厄爾尼諾事件對金華夏季氣候異常影響的原因分析

下面我們著重分析厄爾尼諾影響年金華夏季氣候異常的原因。西太平洋副熱帶高壓的強弱、位置與我國的主要雨帶分布密切相關(guān)[11]。利用1951—2013年副高西伸脊點、強度指數(shù)資料，對兩類厄爾尼諾事件影響年副高西伸脊點、強度指數(shù)分別作距平合成。具體見表5、表6。

表5 兩類厄爾尼諾影響年副高西伸脊點距平值

表6 兩類厄爾尼諾影響年副高強度指數(shù)距平值

圖6 第2類厄爾尼諾年日照時數(shù)分布圖

圖7 1950—2013年東亞夏季風(fēng)指數(shù)分布圖

從表5、表6 可以看出，第1 類厄爾尼諾事件影響年6—8月副高西伸脊點為正距平，副高偏東、偏弱。從圖7 可以看到，第1 類厄爾尼諾事件影響年東亞夏季風(fēng)強度指數(shù)普遍偏強，說明西南季風(fēng)比較強，易使西南和東南氣流向長江中下游輸送水汽，從而導(dǎo)致金華降水偏多。副高勢力弱，高溫天氣相應(yīng)出現(xiàn)也比較少，對應(yīng)日照時數(shù)也少。同時，副高偏弱，不利于臺風(fēng)的發(fā)生、發(fā)展，因此，臺風(fēng)生成個數(shù)偏少。而第2 類事件影響年6—8月副高西伸脊點為負距平，比常年偏西，尤以7月份最明顯。副高西伸到東徑115°左右，多年平均值為123.1°E），強度指數(shù)較常年偏高7.1，達26.6（多年平均值為19.5）。從圖7看，第2類事件的東亞夏季風(fēng)指數(shù)普遍偏小，因此，副高偏西、偏強，西南季風(fēng)偏弱，造成長江中下游流域偏旱。副高的強盛使高溫天氣容易出現(xiàn)，同時也有利于臺風(fēng)的生成、發(fā)展，因此，臺風(fēng)生成個數(shù)偏多。從機制上來看，兩類厄爾尼諾事件對金華氣候影響的差異，主要是通過西太平洋副高位置和強度的差異表現(xiàn)出來的。

兩類厄爾尼諾事件次年西太平洋副高的差異，是由兩類厄爾尼諾事件對應(yīng)的東太平洋海溫異常引起的。在文獻[9]中指出，對應(yīng)兩類厄爾尼諾事件成熟階段，第1 類，黑潮海區(qū)為正距平，第2 類黑潮海區(qū)為負距平。而大量研究表明，西太平洋黑潮附近的海溫與西太平洋副高有滯后6個月左右的遙相關(guān)，并與西伸脊點正相關(guān)，與副高強度成負相關(guān)。因此，第1類厄爾尼諾事件成熟階段（冬季），正的黑潮海溫距平使翌年夏季副高位置、強度，偏東、偏弱；第2 類負的黑潮海溫距平使翌年夏季副高位置強度偏西、偏強。

5 結(jié)論

通過以上分析可總結(jié)出如下幾點結(jié)論：

（1）兩類諾厄爾尼諾事件影響年金華的年降水量、汛期降水量有很大差別。第1 類影響年金華降水偏多，是澇年。第2類影響年正好相反，金華降水偏少，是旱年；

（2）第1 類厄爾尼諾事件影響年，金華入梅偏早，出梅偏晚，梅期偏長，降水量比常年偏多。第2類厄爾尼諾影響年，金華入梅容易偏晚，出梅偏早，梅期偏短，梅雨量偏少；

（3）第1類厄爾尼諾事件影響年，金華日照時數(shù)比常年偏少，出現(xiàn)高溫天數(shù)少，高溫天氣不嚴重。第2類厄爾尼諾影響年，金華日照時數(shù)比常年偏多，高溫出現(xiàn)也多，是高溫天氣比較嚴重的年份；

（4）兩類厄爾尼諾事件影響年西北太平洋臺風(fēng)生成個數(shù)及其登陸路徑都存在的明顯差異。影響金華的臺風(fēng)個數(shù)也不同，第1 類影響年臺風(fēng)比常年偏少，第2類影響年臺風(fēng)比常年偏多；

（5）通過海氣相互作用和遙相關(guān)，東太平洋海溫的異常引起西北太平洋副高強度、范圍異常，從而影響到金華的氣候；

（6）通過監(jiān)視厄爾尼諾事件的發(fā)生、發(fā)展，看其屬于哪于一類，就可為次年金華氣候預(yù)測提供一定的背景依據(jù)和物理基礎(chǔ)。

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