思想的光辉
格罗滕迪克"收获和播种"
格罗滕迪克"收获和播种"法文版于2021年正式出版，其中最精辟的部分是第18章第5节。他是在灵魂的颤栗和悸动中挥笔写就这一章的，读者应能感受到他的激情的脉动。作者没有办法在不给出公式的情况下阐明其理念。尽管格罗滕迪克的公式比较简明，但是其思想博大精深，因此这一章的内容在翻译上不容易把握。无论如何，格罗滕迪克在本文中呈现的思想的光辉是显而易见的。
Mebkhout的双重对偶定理在某种程度上构成善神定理(对于∞-模)的一半，当这个定理以其最强形式被采用时，它肯定函子(8)是互为拟逆。这是Mebkhout于1980年1月提交的论文的核心结果。不仅如此，甚至这一半本身已经是一个全新的结果并完全出乎大家的意料。它是一个经典的结果，连接佐藤的想法和我的想法。它符合我的长期计划—以连续或微分方式(及从派生范畴的角度)制定离散系数。我认为这个结果以其精神和灵感完全避开了日本分析学派的问题。数学家柏原的可构造性定理似乎表示靠近它，而绝不是新的系数e理论的起点。正如1976年至1980年期间出版的那样毫无疑问，Mebkhout是当时唯一一个发展出这种哲学的人。
1978年1月，Mebkhout谈到他在柏原途经巴黎时会谈的结果，当时他刚写完论文。在柏原的请求下，坦率的Mebkhout很高兴终于找到一个对他要说的话感兴趣的数学家，这是把他送到普林斯顿的热门第三章—双对偶定理，那是在1978年2月。同样的结果在三年后出现在Mebkhout的一篇著名文章-693(*)中。它被重新命名为重建定理，并且丝毫没有提到某个Zoghman Mebkhout。这也是令人难忘的一年—某种新风格—694(**)正面征服(并且没有遇到丝毫阻力...)的光辉之年，在这部分数学的创建中，我有似曾相似的亲切感觉...
(c)第五张快照(在"pro"中)(5月21日)双对偶定理(9)是1977年的。为了证明∞-Modules的善神定理的另一半，因此相当于证明函子δ∞本质上为满射，第一个困难在于证明如下：对于Cons∗中的F，根据第一个公式定义∞-Modules C = Δ_{∞}(F)的复数(8)，它能通过函子 i获得，至少在X的局部使用-Modules的复向量(完整和正则)获得。在先验上，根据Mebkhout的想法(即遵循善神对偶定理)，它暗示(5)中的函子i是等价的，后者必须是唯一的，直到唯一的拟同构。
我没有试图理解Mebkhout最终如何在其论文中成功构建这个-Module的。我认为这里的情形必须通过使用与可构造ℂ-vectorials F - 695(*)集束相关的前相干(pro-集束的德利涅概念进行澄清。这个想法是他在上代数簇的背景下发展起来的，但必须能在可能对或的每个紧凑体上局部工作的条件下进行必要修改以适应分析情况。与F相关的前相干层(pro-coherent sheaf)，因此(至少在的每个紧集K上)是相干层(定义在K的邻域中)的射影系统(Fi)，能很简单地定义为前表示函子。
G ⟼ Hom_{ℂ}(F, G);
在(K附近...)上的相干O_{}-Modules G的范畴上，该函子在保持精确的情况下确实是前表示的。例如，如果 F是的封闭解析子空间Y上的常数层C_{Y}、在所有上由零扩展，那么我们发现由Y在中的O_{Xn}个无穷小邻域形成的前层(NB La这个射影系统的射影极限是沿Y的 O_{}的正式完成)。我们注意到(回到一般情况)前层(Fi)配备规范分层 - 696(**)。德利涅持如下观点：德利涅的函子来自上的可构造C(复)向量层的范畴，对于分层的前相干层的范畴，它是完全忠实的，因此能根据分层前相干层范畴的完整子范畴解释第一个范畴(超越性质)。后者具有纯粹的代数意义，并且能用纯粹的代数术语定义所讨论的完整子范畴(或多或少重言式*))。这是我要注意的范畴：
DRD*() 或 Del*() , (10);
这构成我昨天不想解释的第五张快照698(**)。此外，我似乎还记得，德利涅费竭尽全力把他的解释(及前面完全忠实的陈述)发展成派生范畴(当时我还没有一致决定)上同调的学生，以德利涅为首，还没有决定要否定后者)，当然，它确实是我用符号(10)指定的派生范畴版本。
换言之，RHom_{C}(F,O_{}) 中的代数部分必须能以很自然的方式定义为RHom_{O_{}}的归纳极限(在适当的意义上)((Fi, O_{}) - 特别是(传递给上同调层)，我们把规范箭头描述如下。
lim_{i} Ext^d_{O_{X}(Fi, O_{}) → Ext^d_{O_{}}), (11)
通过使用前对象(Fi)的分层和第二个参数O_{}的重言式分层，我们必须能在(11)的第一个成员上定义一个分层—即-Module的结构，因此(11)与算子环的同态(对应 → ∞)兼容。换言之，必须澄清Mebkhout的善神定理，通过说(11)确定∞-Moule的第二个成员通过标量的扩展从第一个推导出来 - 699(*) - 这特别意味着箭头是一个包含关系。因此左边的成员必须被可视化为一种代数或亚纯部分在右成员中(具有超越性质)。
在前面的特定示例F = I*(C_{Y}) 上，在一般情形变得相当清楚，其中i : Y → 包含的封闭分析子空间。接着(11)的右侧是一束局部上同调，在y中具有支撑，其中y是一个超越不变量，而第一个成员是我在示意图框架中为局部上同调引入的众所周知的表达式。这个丛在点x ∈ Y 处的纤维只不过是局部上同调，在结构丛O的谱Xx上，在x上的Y的迹Yx 中有支撑。
lim_{n→} 分机^d_{O_{}_{n}}, O_{}}};
这个实例显示德利涅的想法与我在1960年代早期就局部上同调主题发展起来的想法有多么接近 - 700(**)。尽管如此，Mebkhout在1972~1976年间工作的主题正是在这个关键案例中研究箭头(11)。
lim_{n→} Ext^d_{O_{}n}, }} =(定义) H^d_{Y} (O_{}})_{alg} → H^d_{Y}(O_{ }})，(12);
在这种情形下，它证明上面宣布的关系，并且比(12)-Module的第一个成员(我之前在陈述中省略的内容)模相关、甚至是完整的和正则的。从那里开始，(11)的类似陈述必须是旋开 - 701(**)的直接结果(包括F不是可构造的C向量的一个丛，而是Cons*( , C)中复数情形。除了德利涅函子的形状构造之外，del的唯一颗粒是在分层前模复形的Homs_{O_{}}}的定义中，其值在复形中分层模，即在-Modules的复形中(在此情况下O_{}})作为-Modules的复形(及作为派生范畴的对象)。
对这颗粒盐(指上述颗粒)取模，我们找到对代数善神函子M(与超越善神函子M∞相反)的非常简单和概念性的描述，或更确切地说，通过复述(8)的双公式描述相关的反函子Δ及其拟逆 δ。然而，为了编写它，这里使用德利涅的等价性，我们宁愿查看DRD*()和DRM*()之间的对应函子Δ^和δ^，其中符号^提醒我们要在前对象上工作(在"可构造"方面)。接着，我们找到一个非平凡公式(它在概念上包含在(8)中，但这次把代数性质的系数相互联系起来，这也是通过代数性质的公式实现的):
∆ = MD = DM, δ = mD = Dm, (13)
Del: Cons*(, C) →(≈) ERD*(), (14)
∆ˆ(C′) = RHOm_{O_{X}} (C′, O_{}),
δˆ(C′) = RHOm_{O_{}} (C′, O_{}), (15)
因此，我们在这里有两次相同的公式，唯一的区别是C'在这里是分层的前相干集束的复形(或等同于 - 702(*)，模前相干晶体的复形)，而C是-Modules的复形(它在概念上可作为O_{}本质上相同函子的复形，从一个到另一个，即对偶函子普通连续，显而易见，它是我50年代的老朋友…，当然，这个必须交换前对象和ind对象，即使这意味着要达到后者的归纳极限…
当然，有一项基础工作要做以便为这些公式赋予精确的含义，德利涅在著名的凿沉研讨会上所做的工作，或Jouanolou在其著名论文中所做的那种类型的工作也被凿沉(每个人都引用，自Colloque Pervers以来，没有人掌握在他的手中...这是一部作品，我敢肯定：它或许有点长，但本质上是sorital。它的困难部分包含在Mebkhout的善神定理中，辅以Mebkhout(8)的称为对偶性的公式。另一方面，它们的代数转换，确认两个函子(15)互为拟逆，它从概念上讲是O_{} 一致系数的普通对偶定理，放入ind-pro酱汁中，并以分层作为键(在对偶函子中必须通过而没有问题)。
就微分算子的复形而言，这两种类型的对偶对象之间的对应关系被完美地可视化(不涉及任何基础工作)。此外，在这种对偶中，完整条件(更何况正则性条件)不起作用。在这样的复形L处，昨天考虑的函子F ⟼ Hom_{O_{}}(F, Dd)(逆变)把-Modules的复形与有限类型C。另一方面，这个复形L的形式化，传递到无限阶P∞(L^i)的主要部分(被认为是分层的前模)产生一个复形C' = P ∞(L^i)的分层pro-modules。换言之，我们看到这两个复形对应于公式(15)，其中，RHom显然简化为Hom(只需逐项验证分量L^i的对偶项，接着它减少或多或少的重言式事实，即连续线性同态P∞(L^i) → O_{}与线性同态L^i → 完全对应于微分算子 L^i → O_{ }，分别使用万有微分算子(无限阶)L^i → P∞(L^i)及由θ ⟼ θ(1)给出的l增加 → O_{})。至少在上，Cris*_{coh}()的任何对象(即具有相干上同调的-Modules的任何复形)都能使用微分算子L·的复形描述，我们认为：对于所有实际目的，在对C和C'做出适当的-一致性和-pro-consistency假设的条件下，这种特殊情形完美地掌握两种范畴系数之间的对偶性(15)，它们彼此互为对偶。因此，它发展为我提到的sorite就足够，把我们自己限制在C'或"pro"方面，仅限于前相干丛的复形P∞(L·)，分层可在局部作为拟近同构)进行描述。
与德利涅的原始方法相比，他介绍的前相干复模能通过微分算子复形局部实现，并且它是Mebkhout理论带来的完全出乎意料的现象。在我看来，关于集束D相干性HY^d(O_{ })_{alg}(出现在上述(12)中)是一个深刻的定理，它是四年来工作的结晶，并使用了解决Hironaka奇点的所有力量，更不用说识别和证明它的创作者的勇气，从而反击业界普遍的冷漠。我刚刚宣布的703(*)是德拉姆系数(例如我从1966年看到的)和微分算子复形之间的深层关系，这是我从未设想过的关系。当开发出第一种方法处理德拉姆关系时，德利涅也没有想到。至于考虑的微分算子复形上的完整正则条件，它必须等价于(后验，感谢善神定理)德利涅的有限性(加上正则性)条件。我之前省略了其解释，通过引入范畴DRD*() = Del*())如下： P∞(L·)的上同调的前层通过组合序列在局部"拧开"，这样连续的因子能通过C-的系统前提描述(通过德利涅函子)的子空间Y - Z上的向量(其中Z ⊂ Y ⊂ 是的封闭解析子空间)。为完成给这个标准一个代数方面，只需在Y - Z上用分层的相干层替换C向量的局部系统就足够，条件是表示分层的连接(请注意可假设Y - Z平滑)或Z附近的正则，在德利涅-704(**)的意义上。请注意: 相关的前集束是通过在T的无穷小邻域上生长Y−Z = T上的晶体获得的，并通过沿Z的压碎，在任何地方都有连贯的丛(bundle)，而不仅仅是在补集Z上…
格罗滕迪克"收获和播种"
格罗滕迪克"收获和播种"法文版于2021年正式出版，其中最精辟的部分是第18章第5节。他是在灵魂的颤栗和悸动中挥笔写就这一章的，读者应能感受到他的激情的脉动。作者没有办法在不给出公式的情况下阐明其理念。尽管格罗滕迪克的公式比较简明，但是其思想博大精深，因此这一章的内容在翻译上不容易把握。无论如何，格罗滕迪克在本文中呈现的思想的光辉是显而易见的。
Mebkhout的双重对偶定理在某种程度上构成善神定理(对于∞-模)的一半，当这个定理以其最强形式被采用时，它肯定函子(8)是互为拟逆。这是Mebkhout于1980年1月提交的论文的核心结果。不仅如此，甚至这一半本身已经是一个全新的结果并完全出乎大家的意料。它是一个经典的结果，连接佐藤的想法和我的想法。它符合我的长期计划—以连续或微分方式(及从派生范畴的角度)制定离散系数。我认为这个结果以其精神和灵感完全避开了日本分析学派的问题。数学家柏原的可构造性定理似乎表示靠近它，而绝不是新的系数e理论的起点。正如1976年至1980年期间出版的那样毫无疑问，Mebkhout是当时唯一一个发展出这种哲学的人。
1978年1月，Mebkhout谈到他在柏原途经巴黎时会谈的结果，当时他刚写完论文。在柏原的请求下，坦率的Mebkhout很高兴终于找到一个对他要说的话感兴趣的数学家，这是把他送到普林斯顿的热门第三章—双对偶定理，那是在1978年2月。同样的结果在三年后出现在Mebkhout的一篇著名文章-693(*)中。它被重新命名为重建定理，并且丝毫没有提到某个Zoghman Mebkhout。这也是令人难忘的一年—某种新风格—694(**)正面征服(并且没有遇到丝毫阻力...)的光辉之年，在这部分数学的创建中，我有似曾相似的亲切感觉...
(c)第五张快照(在"pro"中)(5月21日)双对偶定理(9)是1977年的。为了证明∞-Modules的善神定理的另一半，因此相当于证明函子δ∞本质上为满射，第一个困难在于证明如下：对于Cons∗中的F，根据第一个公式定义∞-Modules C = Δ_{∞}(F)的复数(8)，它能通过函子 i获得，至少在X的局部使用-Modules的复向量(完整和正则)获得。在先验上，根据Mebkhout的想法(即遵循善神对偶定理)，它暗示(5)中的函子i是等价的，后者必须是唯一的，直到唯一的拟同构。
我没有试图理解Mebkhout最终如何在其论文中成功构建这个-Module的。我认为这里的情形必须通过使用与可构造ℂ-vectorials F - 695(*)集束相关的前相干(pro-集束的德利涅概念进行澄清。这个想法是他在上代数簇的背景下发展起来的，但必须能在可能对或的每个紧凑体上局部工作的条件下进行必要修改以适应分析情况。与F相关的前相干层(pro-coherent sheaf)，因此(至少在的每个紧集K上)是相干层(定义在K的邻域中)的射影系统(Fi)，能很简单地定义为前表示函子。
G ⟼ Hom_{ℂ}(F, G);
在(K附近...)上的相干O_{}-Modules G的范畴上，该函子在保持精确的情况下确实是前表示的。例如，如果 F是的封闭解析子空间Y上的常数层C_{Y}、在所有上由零扩展，那么我们发现由Y在中的O_{Xn}个无穷小邻域形成的前层(NB La这个射影系统的射影极限是沿Y的 O_{}的正式完成)。我们注意到(回到一般情况)前层(Fi)配备规范分层 - 696(**)。德利涅持如下观点：德利涅的函子来自上的可构造C(复)向量层的范畴，对于分层的前相干层的范畴，它是完全忠实的，因此能根据分层前相干层范畴的完整子范畴解释第一个范畴(超越性质)。后者具有纯粹的代数意义，并且能用纯粹的代数术语定义所讨论的完整子范畴(或多或少重言式*))。这是我要注意的范畴：
DRD*() 或 Del*() , (10);
这构成我昨天不想解释的第五张快照698(**)。此外，我似乎还记得，德利涅费竭尽全力把他的解释(及前面完全忠实的陈述)发展成派生范畴(当时我还没有一致决定)上同调的学生，以德利涅为首，还没有决定要否定后者)，当然，它确实是我用符号(10)指定的派生范畴版本。
换言之，RHom_{C}(F,O_{}) 中的代数部分必须能以很自然的方式定义为RHom_{O_{}}的归纳极限(在适当的意义上)((Fi, O_{}) - 特别是(传递给上同调层)，我们把规范箭头描述如下。
lim_{i} Ext^d_{O_{X}(Fi, O_{}) → Ext^d_{O_{}}), (11)
通过使用前对象(Fi)的分层和第二个参数O_{}的重言式分层，我们必须能在(11)的第一个成员上定义一个分层—即-Module的结构，因此(11)与算子环的同态(对应 → ∞)兼容。换言之，必须澄清Mebkhout的善神定理，通过说(11)确定∞-Moule的第二个成员通过标量的扩展从第一个推导出来 - 699(*) - 这特别意味着箭头是一个包含关系。因此左边的成员必须被可视化为一种代数或亚纯部分在右成员中(具有超越性质)。
在前面的特定示例F = I*(C_{Y}) 上，在一般情形变得相当清楚，其中i : Y → 包含的封闭分析子空间。接着(11)的右侧是一束局部上同调，在y中具有支撑，其中y是一个超越不变量，而第一个成员是我在示意图框架中为局部上同调引入的众所周知的表达式。这个丛在点x ∈ Y 处的纤维只不过是局部上同调，在结构丛O的谱Xx上，在x上的Y的迹Yx 中有支撑。
lim_{n→} 分机^d_{O_{}_{n}}, O_{}}};
这个实例显示德利涅的想法与我在1960年代早期就局部上同调主题发展起来的想法有多么接近 - 700(**)。尽管如此，Mebkhout在1972~1976年间工作的主题正是在这个关键案例中研究箭头(11)。
lim_{n→} Ext^d_{O_{}n}, }} =(定义) H^d_{Y} (O_{}})_{alg} → H^d_{Y}(O_{ }})，(12);
在这种情形下，它证明上面宣布的关系，并且比(12)-Module的第一个成员(我之前在陈述中省略的内容)模相关、甚至是完整的和正则的。从那里开始，(11)的类似陈述必须是旋开 - 701(**)的直接结果(包括F不是可构造的C向量的一个丛，而是Cons*( , C)中复数情形。除了德利涅函子的形状构造之外，del的唯一颗粒是在分层前模复形的Homs_{O_{}}}的定义中，其值在复形中分层模，即在-Modules的复形中(在此情况下O_{}})作为-Modules的复形(及作为派生范畴的对象)。
对这颗粒盐(指上述颗粒)取模，我们找到对代数善神函子M(与超越善神函子M∞相反)的非常简单和概念性的描述，或更确切地说，通过复述(8)的双公式描述相关的反函子Δ及其拟逆 δ。然而，为了编写它，这里使用德利涅的等价性，我们宁愿查看DRD*()和DRM*()之间的对应函子Δ^和δ^，其中符号^提醒我们要在前对象上工作(在"可构造"方面)。接着，我们找到一个非平凡公式(它在概念上包含在(8)中，但这次把代数性质的系数相互联系起来，这也是通过代数性质的公式实现的):
∆ = MD = DM, δ = mD = Dm, (13)
Del: Cons*(, C) →(≈) ERD*(), (14)
∆ˆ(C′) = RHOm_{O_{X}} (C′, O_{}),
δˆ(C′) = RHOm_{O_{}} (C′, O_{}), (15)
因此，我们在这里有两次相同的公式，唯一的区别是C'在这里是分层的前相干集束的复形(或等同于 - 702(*)，模前相干晶体的复形)，而C是-Modules的复形(它在概念上可作为O_{}本质上相同函子的复形，从一个到另一个，即对偶函子普通连续，显而易见，它是我50年代的老朋友…，当然，这个必须交换前对象和ind对象，即使这意味着要达到后者的归纳极限…
当然，有一项基础工作要做以便为这些公式赋予精确的含义，德利涅在著名的凿沉研讨会上所做的工作，或Jouanolou在其著名论文中所做的那种类型的工作也被凿沉(每个人都引用，自Colloque Pervers以来，没有人掌握在他的手中...这是一部作品，我敢肯定：它或许有点长，但本质上是sorital。它的困难部分包含在Mebkhout的善神定理中，辅以Mebkhout(8)的称为对偶性的公式。另一方面，它们的代数转换，确认两个函子(15)互为拟逆，它从概念上讲是O_{} 一致系数的普通对偶定理，放入ind-pro酱汁中，并以分层作为键(在对偶函子中必须通过而没有问题)。
就微分算子的复形而言，这两种类型的对偶对象之间的对应关系被完美地可视化(不涉及任何基础工作)。此外，在这种对偶中，完整条件(更何况正则性条件)不起作用。在这样的复形L处，昨天考虑的函子F ⟼ Hom_{O_{}}(F, Dd)(逆变)把-Modules的复形与有限类型C。另一方面，这个复形L的形式化，传递到无限阶P∞(L^i)的主要部分(被认为是分层的前模)产生一个复形C' = P ∞(L^i)的分层pro-modules。换言之，我们看到这两个复形对应于公式(15)，其中，RHom显然简化为Hom(只需逐项验证分量L^i的对偶项，接着它减少或多或少的重言式事实，即连续线性同态P∞(L^i) → O_{}与线性同态L^i → 完全对应于微分算子 L^i → O_{ }，分别使用万有微分算子(无限阶)L^i → P∞(L^i)及由θ ⟼ θ(1)给出的l增加 → O_{})。至少在上，Cris*_{coh}()的任何对象(即具有相干上同调的-Modules的任何复形)都能使用微分算子L·的复形描述，我们认为：对于所有实际目的，在对C和C'做出适当的-一致性和-pro-consistency假设的条件下，这种特殊情形完美地掌握两种范畴系数之间的对偶性(15)，它们彼此互为对偶。因此，它发展为我提到的sorite就足够，把我们自己限制在C'或"pro"方面，仅限于前相干丛的复形P∞(L·)，分层可在局部作为拟近同构)进行描述。
与德利涅的原始方法相比，他介绍的前相干复模能通过微分算子复形局部实现，并且它是Mebkhout理论带来的完全出乎意料的现象。在我看来，关于集束D相干性HY^d(O_{ })_{alg}(出现在上述(12)中)是一个深刻的定理，它是四年来工作的结晶，并使用了解决Hironaka奇点的所有力量，更不用说识别和证明它的创作者的勇气，从而反击业界普遍的冷漠。我刚刚宣布的703(*)是德拉姆系数(例如我从1966年看到的)和微分算子复形之间的深层关系，这是我从未设想过的关系。当开发出第一种方法处理德拉姆关系时，德利涅也没有想到。至于考虑的微分算子复形上的完整正则条件，它必须等价于(后验，感谢善神定理)德利涅的有限性(加上正则性)条件。我之前省略了其解释，通过引入范畴DRD*() = Del*())如下： P∞(L·)的上同调的前层通过组合序列在局部"拧开"，这样连续的因子能通过C-的系统前提描述(通过德利涅函子)的子空间Y - Z上的向量(其中Z ⊂ Y ⊂ 是的封闭解析子空间)。为完成给这个标准一个代数方面，只需在Y - Z上用分层的相干层替换C向量的局部系统就足够，条件是表示分层的连接(请注意可假设Y - Z平滑)或Z附近的正则，在德利涅-704(**)的意义上。请注意: 相关的前集束是通过在T的无穷小邻域上生长Y−Z = T上的晶体获得的，并通过沿Z的压碎，在任何地方都有连贯的丛(bundle)，而不仅仅是在补集Z上…
【拉尼娜来了，今年是冷冬？问题没有这么简单】最近不少人讨论今年是冷冬的问题，原因是今年赤道中东太平洋海温偏低，出现了拉尼娜（La Niña）现象，并且因为去年冬天也是拉尼娜，今年连续出现，所以我国温度偏低，还会冷得更严重。事实真的如此吗？
△ 拉尼娜连续两个冬天出现，这事儿其实很常见
拉尼娜是赤道中东太平洋海温偏冷的现象，连续两年冬天出现拉尼娜现象，这种情况并不少。拉尼娜经常会在连续两个冬天出现，而厄尔尼诺现象（与拉尼娜几乎相反）则很少连续两年出现。
例如，1973/74、1974/75和1975/76连续三个冬天都是拉尼娜，1983/84和1984/85连续两个冬天也是拉尼娜，1998/99和1999/2000、2007/08和2008/09、2010/11和2011/12都是前后两个冬天是拉尼娜现象的例子。这种连续出现拉尼娜现象和赤道中东太平洋的气候态及拉尼娜现象的形成机理有关。
图1：尽管拉尼娜和厄尔尼诺现象是热带太平洋两种位相相反的现象，但其形态并不完全相反，拉尼娜经常在连续两个冬季出现，而厄尔尼诺现象连续出现个例较少。图片来源：NOAA Climate.gov
△ “出现拉尼娜我国冬季气温就偏低”，气候预测真的这么简单粗暴吗？
持“出现拉尼娜现象时我国冬季温度就偏低”这种观点的人不少，甚至一些气象部门和官方媒体也这么认为，主要依据就是出现了拉尼娜现象。但这样理解我国的气候变动，是把复杂问题简单化，没有认识到我国气候的复杂性，以及短期气候预测的不确定性。
首先，我国国土面积大，横跨热带、亚热带、暖温带、中温带和寒温带，并且西部有广袤的戈壁沙漠和青藏高原地区。影响这一区域冬季气候异常的因子非常多，不光包括热带中东太平洋的海温，还包括印度洋、大西洋海温，以及我国近海的海温状况。除此之外，还受中高纬北极海冰、欧亚雪盖和陆面状况等的影响。
各个区域不同影响因子的作用有所不同，各区域的权重并不相同，因此仅用拉尼娜一点来讨论中国的气候，容易以偏概全。
仅就我国东部地区而言，南北地区的影响因子权重也不同，其中东南沿海容易受热带海洋过程影响，这包括中东太平洋海温的形态（拉尼娜或者厄尔尼诺现象）和印度洋海洋偶极子（IOD）形态。尽管在拉尼娜年份在赤道西太平洋和南海上空容易形成气旋性环流，气旋性环流的西侧产生偏北风异常，有助于东南沿海地区冷空气活动，但是基本没有完全一致的拉尼娜——每一次都有所不同，在赤道西太平洋和南海上空产生的气旋性环流的强度和形态也各有不同，不适合套用统计规律。
对于我国东部偏北地区而言，更多受中高纬度环流异常的影响，其中北极涛动（AO）是最重要的影响因子。对于中高纬度地区而言，其可预报性要低于热带地区，因为这些地区受中纬度天气过程的影响，天气过程的时间周期一般为7~10天，这些过程对于整个冬季（11月~3月，也有研究仅分析12月~2月）而言，可以看作是“噪音”部分。在一个冬季，这样的过程至少有8~10次，每次温度上下波动至少10℃，要在这种波动里识别平均气温的季节信号（~1℃），是很有挑战性的事情。
我国东部地区除了在冬季会频繁遭遇一次次的冷空气活动以外，冬季气候还表现有一定的独特性质。例如，东北—西北与南部地区温度反相变化，当东北和西北温度偏高的时候，南部地区往往温度偏低，反之当东北和西北温度偏低的时候，南部地区往往温度偏高；前冬与后冬的不一致，当前冬（11~12月）温度偏高时，后冬（2~3月）容易出现温度偏低，反之亦然。所以，不能用整体“暖冬”或者“冷冬”来讨论。
图2：北极涛动（AO）是影响全球中高纬度地区温度的重要环流系统。图片来源：CPC
△ “冻死人”的去年冬天其实是暖冬，还是拉尼娜年
以备受关注的去年（2020/21）冬季为例，很多人对其记忆还是“冷得哭”“21世纪最低气温”“20年来最低温度记录”。
然而，这个冬季温度的变化像是过山车。2020年12月全国温度普遍偏高，1月初寒潮来临温度骤降，但是从1月下旬全国温度回升，2月温度骤升，迅速回暖，从华北到华南日最高温度迅速超过20℃，在河南和河北部分地区甚至最高温达到29~30℃。将整个12月~2月的冬季平均温度算下来，全国整体竟然是妥妥的暖冬（2021年3月3日中国气象局国家气候中心官宣确定）。
2020/21冬季同样是拉尼娜事件，极端寒潮事件与整个冬季偏暖并行不悖，让说冷和暖的人都找到了理由，也让说冷和暖的人也都无法完全自圆其说。
图3：2020/2021年冬季全国平均气温及距平逐日变化，整个冬季气温有如坐上过山车，在冬季1月初出现极端寒冷天气过程，但是2月底全国温度异常偏高。图片来源：国家气候中心
△ 国内外多个预测系统预测我国冬季可能偏暖
提前一两个月做未来1个季度的气候预测，这属于短期气候预测，或者称作季节预测。目前季节预报还是有很大挑战性的，国内外多个机构都在持续进行大量分析和预报工作，其中最重要的预报工具是S2S预报（Subseasonal-to-Seasonal Prediction）系统，即预报次季节（Subseason）到季节（season）时间内的平均状态。
根据目前国内外各个研究机构的预报，今年冬季发生拉尼娜现象基本上是板上钉钉的事情。对于东亚区域的温度而言，更多研究倾向于预报整体温度偏高。温度偏高的幅度在我国北部地区更大一些，可以达到1℃以上，而在我国南部增幅有限，基本接近正常，所以传说中的“冷冬”出现的可能性比较低。
图4：中国科学院大气物理研究所FGOALS-s2系统的S2S预测结果，我国冬季温度整体偏暖，其中北部地区异常偏暖。图片来源：https://t.cn/A6MDYl0P
△ 冬季生存法则：关注天气波动比冷冬暖冬更有意义
“冷冬”或者“暖冬”是对整个冬季的考量。例如，按照现在中国气象局的标准，需要考察整个冬季（12月~2月）的平均气温，确定各站相对于历史数据的偏差、冷暖的站点总数以及冷暖面积的大小。这其实是个非常学术化的概念，对公众的意义有限。
正如前文所讨论的，在冬季每次天气过程中，温度的上下幅度往往大于10℃，而冷冬和暖冬的温度异常值一般仅为0.5~1.0℃。即使最终证实冬季是冷冬，只要温度整体平稳，低温的影响就非常有限；而暖冬期间，如果出现短期几天极端寒冷的冷空气活动，像过去的2020/21暖冬里的极寒天气，其影响也会非常严重。
对于普通公众而言，与其把关注点放在今年冬天平均是“冷冬”或者“暖冬”上，不如放在应对天气波动上，随时注意天气预报和预警，避免冬季的灾害天气更为重要。而在提前一两个月准确预报会出现一次极端冷或者暖事件，这基本已经超过了目前全球的预报能力。如果某个机构和个人宣称具有这种能力，那大可打一个问号。https://t.cn/A6MDYl0h
△ 拉尼娜连续两个冬天出现，这事儿其实很常见
拉尼娜是赤道中东太平洋海温偏冷的现象，连续两年冬天出现拉尼娜现象，这种情况并不少。拉尼娜经常会在连续两个冬天出现，而厄尔尼诺现象（与拉尼娜几乎相反）则很少连续两年出现。
例如，1973/74、1974/75和1975/76连续三个冬天都是拉尼娜，1983/84和1984/85连续两个冬天也是拉尼娜，1998/99和1999/2000、2007/08和2008/09、2010/11和2011/12都是前后两个冬天是拉尼娜现象的例子。这种连续出现拉尼娜现象和赤道中东太平洋的气候态及拉尼娜现象的形成机理有关。
图1：尽管拉尼娜和厄尔尼诺现象是热带太平洋两种位相相反的现象，但其形态并不完全相反，拉尼娜经常在连续两个冬季出现，而厄尔尼诺现象连续出现个例较少。图片来源：NOAA Climate.gov
△ “出现拉尼娜我国冬季气温就偏低”，气候预测真的这么简单粗暴吗？
持“出现拉尼娜现象时我国冬季温度就偏低”这种观点的人不少，甚至一些气象部门和官方媒体也这么认为，主要依据就是出现了拉尼娜现象。但这样理解我国的气候变动，是把复杂问题简单化，没有认识到我国气候的复杂性，以及短期气候预测的不确定性。
首先，我国国土面积大，横跨热带、亚热带、暖温带、中温带和寒温带，并且西部有广袤的戈壁沙漠和青藏高原地区。影响这一区域冬季气候异常的因子非常多，不光包括热带中东太平洋的海温，还包括印度洋、大西洋海温，以及我国近海的海温状况。除此之外，还受中高纬北极海冰、欧亚雪盖和陆面状况等的影响。
各个区域不同影响因子的作用有所不同，各区域的权重并不相同，因此仅用拉尼娜一点来讨论中国的气候，容易以偏概全。
仅就我国东部地区而言，南北地区的影响因子权重也不同，其中东南沿海容易受热带海洋过程影响，这包括中东太平洋海温的形态（拉尼娜或者厄尔尼诺现象）和印度洋海洋偶极子（IOD）形态。尽管在拉尼娜年份在赤道西太平洋和南海上空容易形成气旋性环流，气旋性环流的西侧产生偏北风异常，有助于东南沿海地区冷空气活动，但是基本没有完全一致的拉尼娜——每一次都有所不同，在赤道西太平洋和南海上空产生的气旋性环流的强度和形态也各有不同，不适合套用统计规律。
对于我国东部偏北地区而言，更多受中高纬度环流异常的影响，其中北极涛动（AO）是最重要的影响因子。对于中高纬度地区而言，其可预报性要低于热带地区，因为这些地区受中纬度天气过程的影响，天气过程的时间周期一般为7~10天，这些过程对于整个冬季（11月~3月，也有研究仅分析12月~2月）而言，可以看作是“噪音”部分。在一个冬季，这样的过程至少有8~10次，每次温度上下波动至少10℃，要在这种波动里识别平均气温的季节信号（~1℃），是很有挑战性的事情。
我国东部地区除了在冬季会频繁遭遇一次次的冷空气活动以外，冬季气候还表现有一定的独特性质。例如，东北—西北与南部地区温度反相变化，当东北和西北温度偏高的时候，南部地区往往温度偏低，反之当东北和西北温度偏低的时候，南部地区往往温度偏高；前冬与后冬的不一致，当前冬（11~12月）温度偏高时，后冬（2~3月）容易出现温度偏低，反之亦然。所以，不能用整体“暖冬”或者“冷冬”来讨论。
图2：北极涛动（AO）是影响全球中高纬度地区温度的重要环流系统。图片来源：CPC
△ “冻死人”的去年冬天其实是暖冬，还是拉尼娜年
以备受关注的去年（2020/21）冬季为例，很多人对其记忆还是“冷得哭”“21世纪最低气温”“20年来最低温度记录”。
然而，这个冬季温度的变化像是过山车。2020年12月全国温度普遍偏高，1月初寒潮来临温度骤降，但是从1月下旬全国温度回升，2月温度骤升，迅速回暖，从华北到华南日最高温度迅速超过20℃，在河南和河北部分地区甚至最高温达到29~30℃。将整个12月~2月的冬季平均温度算下来，全国整体竟然是妥妥的暖冬（2021年3月3日中国气象局国家气候中心官宣确定）。
2020/21冬季同样是拉尼娜事件，极端寒潮事件与整个冬季偏暖并行不悖，让说冷和暖的人都找到了理由，也让说冷和暖的人也都无法完全自圆其说。
图3：2020/2021年冬季全国平均气温及距平逐日变化，整个冬季气温有如坐上过山车，在冬季1月初出现极端寒冷天气过程，但是2月底全国温度异常偏高。图片来源：国家气候中心
△ 国内外多个预测系统预测我国冬季可能偏暖
提前一两个月做未来1个季度的气候预测，这属于短期气候预测，或者称作季节预测。目前季节预报还是有很大挑战性的，国内外多个机构都在持续进行大量分析和预报工作，其中最重要的预报工具是S2S预报（Subseasonal-to-Seasonal Prediction）系统，即预报次季节（Subseason）到季节（season）时间内的平均状态。
根据目前国内外各个研究机构的预报，今年冬季发生拉尼娜现象基本上是板上钉钉的事情。对于东亚区域的温度而言，更多研究倾向于预报整体温度偏高。温度偏高的幅度在我国北部地区更大一些，可以达到1℃以上，而在我国南部增幅有限，基本接近正常，所以传说中的“冷冬”出现的可能性比较低。
图4：中国科学院大气物理研究所FGOALS-s2系统的S2S预测结果，我国冬季温度整体偏暖，其中北部地区异常偏暖。图片来源：https://t.cn/A6MDYl0P
△ 冬季生存法则：关注天气波动比冷冬暖冬更有意义
“冷冬”或者“暖冬”是对整个冬季的考量。例如，按照现在中国气象局的标准，需要考察整个冬季（12月~2月）的平均气温，确定各站相对于历史数据的偏差、冷暖的站点总数以及冷暖面积的大小。这其实是个非常学术化的概念，对公众的意义有限。
正如前文所讨论的，在冬季每次天气过程中，温度的上下幅度往往大于10℃，而冷冬和暖冬的温度异常值一般仅为0.5~1.0℃。即使最终证实冬季是冷冬，只要温度整体平稳，低温的影响就非常有限；而暖冬期间，如果出现短期几天极端寒冷的冷空气活动，像过去的2020/21暖冬里的极寒天气，其影响也会非常严重。
对于普通公众而言，与其把关注点放在今年冬天平均是“冷冬”或者“暖冬”上，不如放在应对天气波动上，随时注意天气预报和预警，避免冬季的灾害天气更为重要。而在提前一两个月准确预报会出现一次极端冷或者暖事件，这基本已经超过了目前全球的预报能力。如果某个机构和个人宣称具有这种能力，那大可打一个问号。https://t.cn/A6MDYl0h
#气候监测# 【ENSO-148 特别期：关于拉尼娜事件的Q&A】
最近赤道中东太平洋又出现了持续显著偏冷，表明有一次拉尼娜事件正在发展。这会和近期四川盆地北部、陕西与山西大部的强降雨有关么？而在近期的寒潮影响下，全国大部气温都显著偏低；又有传言：“拉尼娜事件导致今年冬季为数十年一遇寒冬”，这是否有依据？
如果需要一个简短结论，那就是：
【这次四川盆地北部、陕西大部与山西的强降雨较大程度和拉尼娜事件的发展有关。近期的寒潮和拉尼娜事件没有直接关联；而在冬季，拉尼娜事件在一定程度上会倾向我国冬季总体偏冷和南方偏干燥，但不能只用该因子作为气候预测依据；而“数十年一遇寒冬”更是无有效凭据。】
这次我也会对拉尼娜事件的一些相关内容，作一些简要的Q&A.
Q1: 什么是拉尼娜事件？
A1: 拉尼娜事件，是指【赤道中东太平洋区域的海表温度持续、显著偏冷的气候现象】。
其中，“持续”代表时间上至少要维持5个月；而“显著偏冷”，是赤道中东太平洋指较常年平均偏低0.5°C以上。
在当前实际监测中，“常年平均”多采用1981-2010年的平均（未来会逐步调整为1991-2020年平均），而“赤道中东太平洋”多选用经纬度上，5°S-5°N，170°W-120°W划定的地区（被称作【Nino3.4区（参见图1）】，这个名词将在后面用到），以该区域平均海表温度的异常作为监测标准。
在词源上，拉尼娜一词来自西班牙语“La Niña”，字面意为“小女孩”，这很可能是与用作赤道中东太平洋显著偏暖的厄尔尼诺事件“El Niño”（意为“圣
婴”/“小男孩”）分野相对。
厄尔尼诺事件和拉尼娜事件，其实是同一类现象的两面，分别代表了赤道中东太平洋海区持续显著偏暖与偏冷的情形（图2）。
Q2：为什么会出现拉尼娜事件？
A2：由于这个问题涉及了气候学与海洋学不少专业知识，考虑到理解难度，这里仅做一些简要、不完全严谨的概述。
在通常情形下，赤道两侧是盛行信风，总体以东风为主，它将东太平洋海表较暖的海水向西太平洋输送。而为了补偿表层海水的缺失，在东太平洋地区会有深处的冷水向表层补充，而西太平洋多获得的海水也会堆积并向下沉，在海表以下回流到东太平洋，构成一个循环。
因此在通常的情形下，东太平洋海表会失去暖水而有冷水补充，海温较低；而西太平洋海表会得到暖水，海温较高且盛行上升运动与对流云活动（图3左）。
但维系这个循环的很多过程，如海表面的信风，也存在明显变化。如果信风突然减弱，上述循环变弱，东太平洋暖水向西输送会减少而海温偏高，反之西太平洋海温偏低，此时对流活动移动到中太平洋一带，这就是厄尔尼诺事件（图3中）。
反之，当信风较常态进一步增强，东太平洋表层暖水被进一步向西输送，东太平洋变得偏冷，此时海表附近的空气受冷却下沉，在海表处聚集形成高压；气压梯度力将导致从东太平洋向西吹拂的信风进一步增强，西太平洋海温变得偏高，会继续增强这一循环，形成正反馈。这就是拉尼娜事件的情形（图3右）。
不过，拉尼娜事件不会因为上述正反馈过程而无限增强，也有不少大气与海洋过程会抑制其增强（由于涉及较专业知识，这里不展开叙述），这使得事件发展会有限制，并在一定时段后减弱结束。
Q3: 拉尼娜事件频率有多高？
A3: 在1950年至今的71年中，共发生了16次拉尼娜事件（图4），平均约4-5年一次，相比同期21次的厄尔尼诺事件，频率略低。
但其中，又分为持续时间短（6-12个月）的高频事件，和持续时间较长（1-2年）的低频事件，这71年里，总共有15年10个月处在拉尼娜状态。因而，拉尼娜事件也并非少见，而其与厄尔尼诺事件总共占了一半以上时间，真正的“中性状态”并不是很多。
Q4: 拉尼娜事件发生在热带太平洋，为什么还能对我国气候产生影响？
A4: 因为拉尼娜事件，不是简单的热带太平洋区域气候异常。
前文已经提及，由于热带太平洋的面积之广与较高的海温，拉尼娜事件通过影响到热带太平洋海表温度，影响到海表之上大气的温度和对流活动。对流活动的变化，会导致对流云形成过程中，水汽凝结并释放热量（被称作潜热）的多寡，而潜热是大气运动重要的能量源。
因而，拉尼娜事件可引起相当大范围大气环流异常，甚至通过激发波长极长的大气波动，超越热带地区的囹圄束缚，影响到热带以外的广阔天地。此外，它还能影响到热带太平洋以外海区的海温，这也会进一步导致各地大气环流与气候的异常（图5）。
实际上，厄尔尼诺/拉尼娜事件，是季节到数年的时间范围内，影响力最强的自然气候因子。
但需要注意，由于我国并非位于赤道太平洋沿岸，受厄尔尼诺/拉尼娜的影响也是相对间接，不如同印度尼西亚、秘鲁等直接影响区明显。讨论厄尔尼诺/拉尼娜事件对我国的影响时需要注意这一点。
Q5: 近期四川盆地北部、甘肃东部、陕西与山西大部、河北中部和辽宁等地出现了罕见的强降雨。在这个季节降雨如此偏北且偏多，是否有即将正式形成的拉尼娜事件影响呢？
A5: 正在形成的拉尼娜事件是一大重要的成因，但不是全部。
图6是1951年以来，所有拉尼娜事件发展的秋季年降雨量异常的合成结果。可以看到，有拉尼娜事件发展的秋季，四川盆地、陕西、山西等地降雨的确明显偏多。
这主要与拉尼娜事件发展下，赤道西太平洋一侧马来群岛区域海温上升导致对流活动增强，通过增强的哈德莱环流（Hadley Cell）加强了副热带地区的下沉气流，导致了副热带高压出现增强；此外赤道太平洋信风的增强，也对副热带高压增强有一定作用。而增强的副热带高压将海洋的水汽深入输送向更内陆的四川盆地和更偏北的华北地区，造成了当地降雨的偏多。
但导致副热带高压增强的原因，不只是拉尼娜事件的发展。中高纬度西风带内的槽与脊异常，甚至高纬度地区的海冰积雪异常，都会影响到副热带高压的强度与位置。图7给出了一个本次持续强降雨的概念性解释。
Q6: 所以，拉尼娜事件会造成我国冬季怎样的气候异常？近期的寒潮和偏冷和拉尼娜事件有关么？“数十年一遇的寒冬”会发生么？
A6: 简要回答：【一定程度上，会倾向我国冬季总体偏冷且南方大部偏干燥。但近期的寒潮和气温偏低是短期天气过程，和拉尼娜这类气候异常没有直接明显关联；至于“数十年一遇寒冬”，没有任何显著有力依据。】
这个问题，已有相当多的气候学研究人员做过统计和具体机制研究。
如果简单地从统计学上做相关分析，图8-9的结果表明，拉尼娜事件更倾向于全国大部冬季偏冷，降水偏少。
但这两张图也显示出，其对不少地区冬季气温相关系数未通过0.10显著性检验，这表明拉尼娜事件对我国冬季气候影响并非很显著。在拉尼娜事件期，我国也有不少暖冬事件发生，如1998-99年、2016-17年等。综合其他气候因子，如北极海冰、中高纬度海温异常、陆地积雪等对我国气候的影响，综合考虑才能更好地分析我国冬季气候趋势；仅凭拉尼娜现象这一条，断定极端寒冷的冬季发生是没有任何显著依据。
至于“数十年一遇的寒冬”，这已是属于极端气候事件，不仅要考虑季节平均的气候因子，还需要考虑时间更短的一些天气气候过程，这不是拉尼娜事件能简单判定。此外，在过去百年间全球显著变暖的气候背景基础下，要出现“数十年一遇的寒冬”，也已是非常困难。
Q7: 有分析认为2007-08年冬季南方的持续低温雨雪冰冻灾害，是由同期的拉尼娜事件引起。这是否有依据？
A7: 有部分贡献，但远非最重要、最直接的原因。
2008年雨雪冰冻灾害持续了约1个月，这在气象学上被称作延伸期-低频过程事件，它的持续时间较普通的天气过程（数日）长，但又较短期气候过程（数月）短。此时，主要影响数月到数年的拉尼娜事件，成为了一个背景因素，它让冬季风偏强，冷空气会更容易持续入侵南方。
但要形成持续雨雪冰冻灾害，需要稳定的暖湿气流与冷空气的输送交锋，这种维持一个月时长的异常大气环流，需要其他大气过程，如中高纬度西风带内部较稳定的扰动，热带地区的大气振荡过程等，作为直接且最重要的因素。这类因素的起源就较为独立于拉尼娜事件，包括极地海冰的异常，中高纬度海洋的海温异常，甚至大气层内部的扰动发展。
于是，在分析雨雪冰冻灾害这类冬季内极端事件时，不仅需要考虑诸如拉尼娜等“相对长期”的气候因子作为背景因素，同时要考虑更短期、但影响更直接更显著的天气、气候因子与过程。
参考链接：
中国国家气候中心-厄尔尼诺/拉尼娜监测
https://t.cn/A6bSjHgc
美国气候预测中心-厄尔尼诺/拉尼娜监测
https://t.cn/A6bSjHgf
图1: 最近一周的全球海表温度异常，其中暖（冷）色调代表偏高（低），红色方框即Nino3.4区域。可以看到，以Nino3.4区域为代表的赤道中东太平洋有显著冷异常，表明了拉尼娜事件的发展。图片来源：https://t.cn/A6MYTMC2
图2: 厄尔尼诺（左）/拉尼娜（右）事件下海温异常，其中红（蓝）色代表海温偏高（低）。图片来源：https://t.cn/A6bSjHgV
图3: 正常年份（左）、厄尔尼诺年（中）、拉尼娜年（右）的热带太平洋海洋与大气情形。表层暖（冷）色代表暖（冷）海表温度，白色箭头代表海面信风，黑色箭头代表高空大气运动。图片来源：
https://t.cn/A6bSjHg6
图4: 1950年以来的拉尼娜事件（冷事件）列表。图片来源：https://t.cn/A6bSjHgM
图5: 拉尼娜事件在北半球冬季（上部）、夏季（下部）造成的气候异常。图片来源：https://t.cn/A6bSjHgi
图6: 1951年以来有拉尼娜事件发展的秋季（9-11月），全国降水量距平（偏离均值的程度）百分率（左侧）和降雨偏多的概率（右侧）。
图7: 本次河南、陕西、山西等地异常偏强的秋雨形成原因简要机制。其中拉尼娜事件造成了较显著的影响。图片来源：国家气候中心
图8: 1981-2014年，同时期Nino3.4区海温对冬季（12-2月）我国（左）和全球（右）表面温度的相关系数。颜色从浅到深的界限，分别为通过0.1，0.05，0.01，0.001显著性检验的阈值。
图9: 同图8，但为同期降水量相关系数。
图6与图8-9来源:https://t.cn/A6bSjHgI
#今年冬季将形成拉尼娜事件# #今年冬天会有多冷#
最近赤道中东太平洋又出现了持续显著偏冷，表明有一次拉尼娜事件正在发展。这会和近期四川盆地北部、陕西与山西大部的强降雨有关么？而在近期的寒潮影响下，全国大部气温都显著偏低；又有传言：“拉尼娜事件导致今年冬季为数十年一遇寒冬”，这是否有依据？
如果需要一个简短结论，那就是：
【这次四川盆地北部、陕西大部与山西的强降雨较大程度和拉尼娜事件的发展有关。近期的寒潮和拉尼娜事件没有直接关联；而在冬季，拉尼娜事件在一定程度上会倾向我国冬季总体偏冷和南方偏干燥，但不能只用该因子作为气候预测依据；而“数十年一遇寒冬”更是无有效凭据。】
这次我也会对拉尼娜事件的一些相关内容，作一些简要的Q&A.
Q1: 什么是拉尼娜事件？
A1: 拉尼娜事件，是指【赤道中东太平洋区域的海表温度持续、显著偏冷的气候现象】。
其中，“持续”代表时间上至少要维持5个月；而“显著偏冷”，是赤道中东太平洋指较常年平均偏低0.5°C以上。
在当前实际监测中，“常年平均”多采用1981-2010年的平均（未来会逐步调整为1991-2020年平均），而“赤道中东太平洋”多选用经纬度上，5°S-5°N，170°W-120°W划定的地区（被称作【Nino3.4区（参见图1）】，这个名词将在后面用到），以该区域平均海表温度的异常作为监测标准。
在词源上，拉尼娜一词来自西班牙语“La Niña”，字面意为“小女孩”，这很可能是与用作赤道中东太平洋显著偏暖的厄尔尼诺事件“El Niño”（意为“圣
婴”/“小男孩”）分野相对。
厄尔尼诺事件和拉尼娜事件，其实是同一类现象的两面，分别代表了赤道中东太平洋海区持续显著偏暖与偏冷的情形（图2）。
Q2：为什么会出现拉尼娜事件？
A2：由于这个问题涉及了气候学与海洋学不少专业知识，考虑到理解难度，这里仅做一些简要、不完全严谨的概述。
在通常情形下，赤道两侧是盛行信风，总体以东风为主，它将东太平洋海表较暖的海水向西太平洋输送。而为了补偿表层海水的缺失，在东太平洋地区会有深处的冷水向表层补充，而西太平洋多获得的海水也会堆积并向下沉，在海表以下回流到东太平洋，构成一个循环。
因此在通常的情形下，东太平洋海表会失去暖水而有冷水补充，海温较低；而西太平洋海表会得到暖水，海温较高且盛行上升运动与对流云活动（图3左）。
但维系这个循环的很多过程，如海表面的信风，也存在明显变化。如果信风突然减弱，上述循环变弱，东太平洋暖水向西输送会减少而海温偏高，反之西太平洋海温偏低，此时对流活动移动到中太平洋一带，这就是厄尔尼诺事件（图3中）。
反之，当信风较常态进一步增强，东太平洋表层暖水被进一步向西输送，东太平洋变得偏冷，此时海表附近的空气受冷却下沉，在海表处聚集形成高压；气压梯度力将导致从东太平洋向西吹拂的信风进一步增强，西太平洋海温变得偏高，会继续增强这一循环，形成正反馈。这就是拉尼娜事件的情形（图3右）。
不过，拉尼娜事件不会因为上述正反馈过程而无限增强，也有不少大气与海洋过程会抑制其增强（由于涉及较专业知识，这里不展开叙述），这使得事件发展会有限制，并在一定时段后减弱结束。
Q3: 拉尼娜事件频率有多高？
A3: 在1950年至今的71年中，共发生了16次拉尼娜事件（图4），平均约4-5年一次，相比同期21次的厄尔尼诺事件，频率略低。
但其中，又分为持续时间短（6-12个月）的高频事件，和持续时间较长（1-2年）的低频事件，这71年里，总共有15年10个月处在拉尼娜状态。因而，拉尼娜事件也并非少见，而其与厄尔尼诺事件总共占了一半以上时间，真正的“中性状态”并不是很多。
Q4: 拉尼娜事件发生在热带太平洋，为什么还能对我国气候产生影响？
A4: 因为拉尼娜事件，不是简单的热带太平洋区域气候异常。
前文已经提及，由于热带太平洋的面积之广与较高的海温，拉尼娜事件通过影响到热带太平洋海表温度，影响到海表之上大气的温度和对流活动。对流活动的变化，会导致对流云形成过程中，水汽凝结并释放热量（被称作潜热）的多寡，而潜热是大气运动重要的能量源。
因而，拉尼娜事件可引起相当大范围大气环流异常，甚至通过激发波长极长的大气波动，超越热带地区的囹圄束缚，影响到热带以外的广阔天地。此外，它还能影响到热带太平洋以外海区的海温，这也会进一步导致各地大气环流与气候的异常（图5）。
实际上，厄尔尼诺/拉尼娜事件，是季节到数年的时间范围内，影响力最强的自然气候因子。
但需要注意，由于我国并非位于赤道太平洋沿岸，受厄尔尼诺/拉尼娜的影响也是相对间接，不如同印度尼西亚、秘鲁等直接影响区明显。讨论厄尔尼诺/拉尼娜事件对我国的影响时需要注意这一点。
Q5: 近期四川盆地北部、甘肃东部、陕西与山西大部、河北中部和辽宁等地出现了罕见的强降雨。在这个季节降雨如此偏北且偏多，是否有即将正式形成的拉尼娜事件影响呢？
A5: 正在形成的拉尼娜事件是一大重要的成因，但不是全部。
图6是1951年以来，所有拉尼娜事件发展的秋季年降雨量异常的合成结果。可以看到，有拉尼娜事件发展的秋季，四川盆地、陕西、山西等地降雨的确明显偏多。
这主要与拉尼娜事件发展下，赤道西太平洋一侧马来群岛区域海温上升导致对流活动增强，通过增强的哈德莱环流（Hadley Cell）加强了副热带地区的下沉气流，导致了副热带高压出现增强；此外赤道太平洋信风的增强，也对副热带高压增强有一定作用。而增强的副热带高压将海洋的水汽深入输送向更内陆的四川盆地和更偏北的华北地区，造成了当地降雨的偏多。
但导致副热带高压增强的原因，不只是拉尼娜事件的发展。中高纬度西风带内的槽与脊异常，甚至高纬度地区的海冰积雪异常，都会影响到副热带高压的强度与位置。图7给出了一个本次持续强降雨的概念性解释。
Q6: 所以，拉尼娜事件会造成我国冬季怎样的气候异常？近期的寒潮和偏冷和拉尼娜事件有关么？“数十年一遇的寒冬”会发生么？
A6: 简要回答：【一定程度上，会倾向我国冬季总体偏冷且南方大部偏干燥。但近期的寒潮和气温偏低是短期天气过程，和拉尼娜这类气候异常没有直接明显关联；至于“数十年一遇寒冬”，没有任何显著有力依据。】
这个问题，已有相当多的气候学研究人员做过统计和具体机制研究。
如果简单地从统计学上做相关分析，图8-9的结果表明，拉尼娜事件更倾向于全国大部冬季偏冷，降水偏少。
但这两张图也显示出，其对不少地区冬季气温相关系数未通过0.10显著性检验，这表明拉尼娜事件对我国冬季气候影响并非很显著。在拉尼娜事件期，我国也有不少暖冬事件发生，如1998-99年、2016-17年等。综合其他气候因子，如北极海冰、中高纬度海温异常、陆地积雪等对我国气候的影响，综合考虑才能更好地分析我国冬季气候趋势；仅凭拉尼娜现象这一条，断定极端寒冷的冬季发生是没有任何显著依据。
至于“数十年一遇的寒冬”，这已是属于极端气候事件，不仅要考虑季节平均的气候因子，还需要考虑时间更短的一些天气气候过程，这不是拉尼娜事件能简单判定。此外，在过去百年间全球显著变暖的气候背景基础下，要出现“数十年一遇的寒冬”，也已是非常困难。
Q7: 有分析认为2007-08年冬季南方的持续低温雨雪冰冻灾害，是由同期的拉尼娜事件引起。这是否有依据？
A7: 有部分贡献，但远非最重要、最直接的原因。
2008年雨雪冰冻灾害持续了约1个月，这在气象学上被称作延伸期-低频过程事件，它的持续时间较普通的天气过程（数日）长，但又较短期气候过程（数月）短。此时，主要影响数月到数年的拉尼娜事件，成为了一个背景因素，它让冬季风偏强，冷空气会更容易持续入侵南方。
但要形成持续雨雪冰冻灾害，需要稳定的暖湿气流与冷空气的输送交锋，这种维持一个月时长的异常大气环流，需要其他大气过程，如中高纬度西风带内部较稳定的扰动，热带地区的大气振荡过程等，作为直接且最重要的因素。这类因素的起源就较为独立于拉尼娜事件，包括极地海冰的异常，中高纬度海洋的海温异常，甚至大气层内部的扰动发展。
于是，在分析雨雪冰冻灾害这类冬季内极端事件时，不仅需要考虑诸如拉尼娜等“相对长期”的气候因子作为背景因素，同时要考虑更短期、但影响更直接更显著的天气、气候因子与过程。
参考链接：
中国国家气候中心-厄尔尼诺/拉尼娜监测
https://t.cn/A6bSjHgc
美国气候预测中心-厄尔尼诺/拉尼娜监测
https://t.cn/A6bSjHgf
图1: 最近一周的全球海表温度异常，其中暖（冷）色调代表偏高（低），红色方框即Nino3.4区域。可以看到，以Nino3.4区域为代表的赤道中东太平洋有显著冷异常，表明了拉尼娜事件的发展。图片来源：https://t.cn/A6MYTMC2
图2: 厄尔尼诺（左）/拉尼娜（右）事件下海温异常，其中红（蓝）色代表海温偏高（低）。图片来源：https://t.cn/A6bSjHgV
图3: 正常年份（左）、厄尔尼诺年（中）、拉尼娜年（右）的热带太平洋海洋与大气情形。表层暖（冷）色代表暖（冷）海表温度，白色箭头代表海面信风，黑色箭头代表高空大气运动。图片来源：
https://t.cn/A6bSjHg6
图4: 1950年以来的拉尼娜事件（冷事件）列表。图片来源：https://t.cn/A6bSjHgM
图5: 拉尼娜事件在北半球冬季（上部）、夏季（下部）造成的气候异常。图片来源：https://t.cn/A6bSjHgi
图6: 1951年以来有拉尼娜事件发展的秋季（9-11月），全国降水量距平（偏离均值的程度）百分率（左侧）和降雨偏多的概率（右侧）。
图7: 本次河南、陕西、山西等地异常偏强的秋雨形成原因简要机制。其中拉尼娜事件造成了较显著的影响。图片来源：国家气候中心
图8: 1981-2014年，同时期Nino3.4区海温对冬季（12-2月）我国（左）和全球（右）表面温度的相关系数。颜色从浅到深的界限，分别为通过0.1，0.05，0.01，0.001显著性检验的阈值。
图9: 同图8，但为同期降水量相关系数。
图6与图8-9来源:https://t.cn/A6bSjHgI
#今年冬季将形成拉尼娜事件# #今年冬天会有多冷#
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