【2023-24秋冬气候展望-序章:寒暑炎凉】
“一个炎热的夏天,会预示着随后出现寒冷的冬天么?”
“厄尔尼诺年的冬天会是暖冬么?”
这个问题经常被大众提及,看上去很平常却也能打开一扇值得深究的大门。今年的气候展望,就从这些问题启程,以一些最基础的探究引导,成为能和更多人一同前行的故事。
首先回答第一个问题,转换成气象学更严谨的问法,应当是“一个区域的夏季气温和随后的冬季气温是否存在关联?”
为了更具体严谨、定量地解决这个问题,我们必须先做出一些具体限制与定义。由于我国幅员辽阔,每个区域夏季的时间不同,为了统一标准研究,限定“夏季”为通常北半球中纬度地区的6-8月的平均,而“随后的冬季”则是12月到次年2月的平均。
这里的“气温”是我们日常生活所言的概念,气象上通常指地面以上1.5米到2米高度处的气温,由气象站的百叶箱测得。此处我们使用了东英吉利大学的一套该高度的陆地气温资料(CRU TS4.06),它是经过原始数据和模式同化处理,分辨率可达0.5°*0.5°(在中纬度约约35~55km一个数据点)。考虑到1961年起我国有较完善气象观测数据,数据时段也定在了1961-2021年间。
最基础地,要想证明二者有关联,【统计学上的相关性】是必不可少的条件。图1即1961-2021年夏季气温对随后的冬季(1962-2022年冬)的线性相关系数分布。图上密集的“小点”,是相关系数足够高并能通过0.10显著性检验的区域(不过实际上,也是较低水平),可以认为被点标注的区域,才能证明有足够相关性。乍看下,我国北方、青藏高原和云南等地都存在足够明显的正相关—也就是说,这些地区的炎热(较凉)的夏季,有一定程度关联着后续一个较暖(较冷)的冬季。
但如果进一步思考会发现,这个简单的相关在数据本身有一定缺陷。因为在1961年至今,气候变化显著地影响了我国在内的全球各地气温,最突出的表现为平均温度的显著、持续上升趋势(图2)。由于气候变化导致近些年冬夏季气温都明显偏高,因而很大程度上造成了图中的正相关性;而我们通常更关注的是具体一年里夏季和冬季气温相关性,所以只需考虑相对较短期的气候因素。
由于气候变化是上百年以来的长期、较稳定的过程,因此我们可以通过去除这一长期线性升高的趋势,保留较短期气候因素的影响。图3的结果即是去除了长期趋势后的冬夏季气温相关性,可以看到全国绝大部分地区都没有明显相关性。这表明图1原始数据的结果,很大程度正是长期气候变化的“干扰”所致;在日常语境下,可以认为我国绝大部分地区夏季气温和随后冬季气温没有明显关联,即第一个问题的答案是:
【一个炎热的夏季,未必预示着半年后寒冷的冬季】。
不过图3也有值得关注的其它信息。例如在南海之南,中南半岛南部、马来群岛等赤道附近区域就有明显相关,而我国在内中高纬度地区就普遍较低。这直接表明,亚太赤道地区的气温异常能稳定地从6-8月维持到半年后的12月-2月,而中高纬度区域信号难以维持较久。
这一现象的解释很多。从动力学上考虑,赤道地区的大范围天气系统都是相对稳定、少变,且地转偏向力微弱而少有剧烈的涡旋系统;而从热力学上考虑,赤道地区全年获得的太阳辐射能变化很小,其驱动的气温变率也相对较低。在这样的“波澜不惊”下,大范围天气系统和冷暖过程也较为稳定。而与其相反,中高纬度地区全年获得的太阳辐射能变化很大,空间上的冷暖梯度显著,加上活跃的涡旋系统和西风急流内的长短波动如白噪音般跃动,很难有稳定持续数月的大气环流异常,夏季的信号也很难稳定影响半年后的冬季,即信噪比相对较低。
既然有气候长期趋势变化,那么最近三十年(1991-2020)是否和早前三十年(1961-1990)有所不同?图4即只考虑了近三十年的冬夏季气温相关(和图3同样去除了长期趋势),可以看到结果大体和图3相同,不过西北、东北部分地区负相关相对增强,表明上述地区在近三十年有部分热夏-冷冬的倾向,但多数地区仍然不够显著。
那么另外关于厄尔尼诺问题来了:在厄尔尼诺事件的影响下,今年是否会迎来暖冬?
简要回答:【在一定程度上,厄尔尼诺事件会倾向我国冬季总体偏暖且南方大部降水偏多;但这是冬季总体而言,对其中具体天气过程没有必然关联】
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,即考虑12-2月的平均气温与反映厄尔尼诺/拉尼娜事件的赤道中东太平洋海温异常相关,图5的相关系数结果表明,全国除青藏高原外都为正相关,即厄尔尼诺事件(赤道中东太平洋海温偏暖/正异常),更倾向于全国大部冬季偏暖(气温正异常)。但相关系数也显示出,冬季除了东北地区南部、华南部分地区和青藏高原外,大部分地区的相关系数都未通过0.10显著性检验,【这表明厄尔尼诺/拉尼娜事件对我国冬季气温影响并非很显著】,【不能说“厄尔尼诺事件一定导致暖冬”】。
为什么上述地区的冬季气温和厄尔尼诺/拉尼娜事件的关联显著呢?从风的异常能窥见一斑。图6的回归结果表明,在厄尔尼诺(拉尼娜)事件的冬季,南海通常盛行一个异常反气旋(气旋,以红圈标出),这样华南和中南半岛在反气旋(气旋)西北侧的西南风(东北风)控制下,相对暖湿(冷干);东北地区南部也相对类似,是受到日本南侧近海的反气旋(气旋)异常影响(以蓝圈标出)。
在厄尔尼诺事件期,我国也有不少冷冬事件发生(但多在2000年以前),也有2015-16年的所谓“世纪寒潮”这类短期天气过程。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;仅凭厄尔尼诺现象这一条,断定冬季气候趋势是不足的。
至于会否“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,这不是厄尔尼诺事件能简单判定。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。
上述只是一些气候学里最初步、入门的研究方法和内容。这些至今都是【相关性分析】,未涉及更深度的机制与成因讨论。不过虽然研究内容深度非常浅薄,但它蕴含的科学思想—包括基于客观世界的实践,严谨的数据与论证,能够明确的证实与证伪,不断地完善自身与更加接近真理,追寻不以个人意志为转移、能更加普遍适用的客观规律,都是一并相通的。在这个角度上,毫末新芽与合抱之木同样伟大,而每一个努力参天生长的新芽,也能成为未来的繁荫绿野。
“一个炎热的夏天,会预示着随后出现寒冷的冬天么?”
“厄尔尼诺年的冬天会是暖冬么?”
这个问题经常被大众提及,看上去很平常却也能打开一扇值得深究的大门。今年的气候展望,就从这些问题启程,以一些最基础的探究引导,成为能和更多人一同前行的故事。
首先回答第一个问题,转换成气象学更严谨的问法,应当是“一个区域的夏季气温和随后的冬季气温是否存在关联?”
为了更具体严谨、定量地解决这个问题,我们必须先做出一些具体限制与定义。由于我国幅员辽阔,每个区域夏季的时间不同,为了统一标准研究,限定“夏季”为通常北半球中纬度地区的6-8月的平均,而“随后的冬季”则是12月到次年2月的平均。
这里的“气温”是我们日常生活所言的概念,气象上通常指地面以上1.5米到2米高度处的气温,由气象站的百叶箱测得。此处我们使用了东英吉利大学的一套该高度的陆地气温资料(CRU TS4.06),它是经过原始数据和模式同化处理,分辨率可达0.5°*0.5°(在中纬度约约35~55km一个数据点)。考虑到1961年起我国有较完善气象观测数据,数据时段也定在了1961-2021年间。
最基础地,要想证明二者有关联,【统计学上的相关性】是必不可少的条件。图1即1961-2021年夏季气温对随后的冬季(1962-2022年冬)的线性相关系数分布。图上密集的“小点”,是相关系数足够高并能通过0.10显著性检验的区域(不过实际上,也是较低水平),可以认为被点标注的区域,才能证明有足够相关性。乍看下,我国北方、青藏高原和云南等地都存在足够明显的正相关—也就是说,这些地区的炎热(较凉)的夏季,有一定程度关联着后续一个较暖(较冷)的冬季。
但如果进一步思考会发现,这个简单的相关在数据本身有一定缺陷。因为在1961年至今,气候变化显著地影响了我国在内的全球各地气温,最突出的表现为平均温度的显著、持续上升趋势(图2)。由于气候变化导致近些年冬夏季气温都明显偏高,因而很大程度上造成了图中的正相关性;而我们通常更关注的是具体一年里夏季和冬季气温相关性,所以只需考虑相对较短期的气候因素。
由于气候变化是上百年以来的长期、较稳定的过程,因此我们可以通过去除这一长期线性升高的趋势,保留较短期气候因素的影响。图3的结果即是去除了长期趋势后的冬夏季气温相关性,可以看到全国绝大部分地区都没有明显相关性。这表明图1原始数据的结果,很大程度正是长期气候变化的“干扰”所致;在日常语境下,可以认为我国绝大部分地区夏季气温和随后冬季气温没有明显关联,即第一个问题的答案是:
【一个炎热的夏季,未必预示着半年后寒冷的冬季】。
不过图3也有值得关注的其它信息。例如在南海之南,中南半岛南部、马来群岛等赤道附近区域就有明显相关,而我国在内中高纬度地区就普遍较低。这直接表明,亚太赤道地区的气温异常能稳定地从6-8月维持到半年后的12月-2月,而中高纬度区域信号难以维持较久。
这一现象的解释很多。从动力学上考虑,赤道地区的大范围天气系统都是相对稳定、少变,且地转偏向力微弱而少有剧烈的涡旋系统;而从热力学上考虑,赤道地区全年获得的太阳辐射能变化很小,其驱动的气温变率也相对较低。在这样的“波澜不惊”下,大范围天气系统和冷暖过程也较为稳定。而与其相反,中高纬度地区全年获得的太阳辐射能变化很大,空间上的冷暖梯度显著,加上活跃的涡旋系统和西风急流内的长短波动如白噪音般跃动,很难有稳定持续数月的大气环流异常,夏季的信号也很难稳定影响半年后的冬季,即信噪比相对较低。
既然有气候长期趋势变化,那么最近三十年(1991-2020)是否和早前三十年(1961-1990)有所不同?图4即只考虑了近三十年的冬夏季气温相关(和图3同样去除了长期趋势),可以看到结果大体和图3相同,不过西北、东北部分地区负相关相对增强,表明上述地区在近三十年有部分热夏-冷冬的倾向,但多数地区仍然不够显著。
那么另外关于厄尔尼诺问题来了:在厄尔尼诺事件的影响下,今年是否会迎来暖冬?
简要回答:【在一定程度上,厄尔尼诺事件会倾向我国冬季总体偏暖且南方大部降水偏多;但这是冬季总体而言,对其中具体天气过程没有必然关联】
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,即考虑12-2月的平均气温与反映厄尔尼诺/拉尼娜事件的赤道中东太平洋海温异常相关,图5的相关系数结果表明,全国除青藏高原外都为正相关,即厄尔尼诺事件(赤道中东太平洋海温偏暖/正异常),更倾向于全国大部冬季偏暖(气温正异常)。但相关系数也显示出,冬季除了东北地区南部、华南部分地区和青藏高原外,大部分地区的相关系数都未通过0.10显著性检验,【这表明厄尔尼诺/拉尼娜事件对我国冬季气温影响并非很显著】,【不能说“厄尔尼诺事件一定导致暖冬”】。
为什么上述地区的冬季气温和厄尔尼诺/拉尼娜事件的关联显著呢?从风的异常能窥见一斑。图6的回归结果表明,在厄尔尼诺(拉尼娜)事件的冬季,南海通常盛行一个异常反气旋(气旋,以红圈标出),这样华南和中南半岛在反气旋(气旋)西北侧的西南风(东北风)控制下,相对暖湿(冷干);东北地区南部也相对类似,是受到日本南侧近海的反气旋(气旋)异常影响(以蓝圈标出)。
在厄尔尼诺事件期,我国也有不少冷冬事件发生(但多在2000年以前),也有2015-16年的所谓“世纪寒潮”这类短期天气过程。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;仅凭厄尔尼诺现象这一条,断定冬季气候趋势是不足的。
至于会否“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,这不是厄尔尼诺事件能简单判定。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。
上述只是一些气候学里最初步、入门的研究方法和内容。这些至今都是【相关性分析】,未涉及更深度的机制与成因讨论。不过虽然研究内容深度非常浅薄,但它蕴含的科学思想—包括基于客观世界的实践,严谨的数据与论证,能够明确的证实与证伪,不断地完善自身与更加接近真理,追寻不以个人意志为转移、能更加普遍适用的客观规律,都是一并相通的。在这个角度上,毫末新芽与合抱之木同样伟大,而每一个努力参天生长的新芽,也能成为未来的繁荫绿野。
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Grivot Nuits Saint Georges 1er Cru Ronciere 2010
今天开了瓶很有意思的酒,有意思的点不在酒庄也不在这块田,而是这支酒的状态。
因为感冒几天没喝酒,加上前几天被隔离,好不容易熬到周五解禁加上身体好点终于忍不住开一只。但是酒倒出那一刻我是有点慌的,因为酒的颜色非常的黄,完全是老酒的颜色,而且10作为勃艮第的大年,正常来说陈年潜力非常的强,照道理不应该是这种颜色,所以我可能遇上了一支保存状态不是很好的酒。但是当我非常失落的想要闻闻酒的香气的时候,结果却让我非常的意外,因为这支酒的香气非常的开放。如果让我用一个词来形容那就花蜜,凋零的玫瑰花瓣加上甜美的焦糖的香气,而且随着时间杯中逐渐展现出烟熏、巧克力、松露的香气,让人非常满足。同时在口中的表现也很出色,大年的甜美感和NSG纤细妖娆的酸度结合的很好,丹宁也很细腻,余味也非常的持久。硬要说不足可能就酒体略薄,但是这也是这款酒的特点吧。
总结一下,这应该不是一个正常状态下的酒,但是他也是一瓶好酒,给到的乐趣甚至超过了一些大酒,只能说今天运气真好,希望这个好运可以保持一整年。 https://t.cn/R2Wx08X
今天开了瓶很有意思的酒,有意思的点不在酒庄也不在这块田,而是这支酒的状态。
因为感冒几天没喝酒,加上前几天被隔离,好不容易熬到周五解禁加上身体好点终于忍不住开一只。但是酒倒出那一刻我是有点慌的,因为酒的颜色非常的黄,完全是老酒的颜色,而且10作为勃艮第的大年,正常来说陈年潜力非常的强,照道理不应该是这种颜色,所以我可能遇上了一支保存状态不是很好的酒。但是当我非常失落的想要闻闻酒的香气的时候,结果却让我非常的意外,因为这支酒的香气非常的开放。如果让我用一个词来形容那就花蜜,凋零的玫瑰花瓣加上甜美的焦糖的香气,而且随着时间杯中逐渐展现出烟熏、巧克力、松露的香气,让人非常满足。同时在口中的表现也很出色,大年的甜美感和NSG纤细妖娆的酸度结合的很好,丹宁也很细腻,余味也非常的持久。硬要说不足可能就酒体略薄,但是这也是这款酒的特点吧。
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