#气候监测# 【ENSO#136 特别期:关于拉尼娜事件的Q&A】

最近又有传言:“拉尼娜事件导致今年冬季为数十年一遇寒冬!”
emmm,这次没有吓得我读文献了,因为这撞上了我核心的研究方向(冷笑)
【真实内心OS:每年都在传,烦不烦啊[doge]】

如果需要一个简短结论,那就是:
【当前的确即将形成一次拉尼娜事件。拉尼娜事件在一定程度上,会倾向我国冬季总体偏冷,但对大部分地区影响不显著,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(未来会有所调整),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】,这个名词将在最后再次用到),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”)分野。
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1)。

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,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。而为了补偿表层质量的缺失,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,在上述通常情况下,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(图2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,海温偏高,这就是厄尔尼诺事件(图2中);反之,当信风进一步增强,上述循环变得更强,东太平洋海温会更加偏冷,这就是拉尼娜事件(图2右)。
而在拉尼娜事件情形下,东太平洋变冷,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,反过来继续增强这一循环,形成正反馈。不过,拉尼娜事件不会因为上述过程而无限增强,也有不少大气与海洋过程会抑制其增强(有一定难度,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70年中,共发生了15次拉尼娜事件(图3,未统计当前这次),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70年里,总共有15年2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。
由于热带太平洋的面积之广与高海温,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。而对流活动的变化,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,甚至通过波长极长的大气波动,超越了热带地区的囹圄束缚,足以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4)。
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。

Q5: 所以,拉尼娜事件到底会造成我国冬季怎样的气候异常?“数十年一遇的寒冬”会发生么?
A5: 简要回答:【一定程度上,会倾向我国冬季总体偏冷且偏干,但对大部分地区影响不显著。至于“数十年一遇寒冬”,没有任何显著依据。】
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5-6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。

Q6: 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?

A6: 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
日本东京气候中心-厄尔尼诺/拉尼娜页面
https://t.cn/A6bSjHgJ

图1: 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2: 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3: 1950年以来的拉尼娜事件(冷事件)列表。图片来源:https://t.cn/A6bSjHgM
图4: 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5: 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6: 同图5,但为同期降水量相关系数。
图5-6来源:https://t.cn/A6bSjHgI

【登陆山东热带气旋的部分案例】

1949年-2010年登陆山东的热带气旋,可以分为两类,一个是近海北上型直接登陆山东半岛,另外一种是登陆东南沿海后北上进入黄海,再次登陆山东半岛。这两种线路,对后面是否登陆辽宁区别很大。
直接登陆山东半岛的有6个:6005、6705、7203、7303、7416、9415、1105,其中6705、7416、9415之后又登陆了辽宁,占到接近一半比例。而6007、6208、8509、9711、0713这5个都是先登陆东南沿海之后,再次登陆了山东半岛,之后仅有8509又登陆了辽宁,比例仅有20%。
这是因为如果直接登陆山东,说明其转向点比较偏北,因而此时再转向东北走时,很难躲过辽宁。而如果是先登陆东南沿海再登山东,登陆山东前已经转向东北,后期向东的分量会非常大,再登陆辽宁的机会也大大降低。
下面简单列举几个登陆山东半岛的热带气旋:
7203(Rita)登陆山东以后直扑京津
1972年第3号热带风暴,7月7日在关岛以东的洋面上生成。之后强度加强,总体朝向西北方向移动,最强时达到过超强台风(中心最低气压911百帕、最大风速65米/秒)。之后在太平洋上划了一个小圈,转为向东北移动。按照通常情况,台风一旦转为东北方向移动,基本就会一路狂奔下去,不再回头。然而,7203意外地又打了一个转,转为向偏北方向移动,临近日本时,转为偏西路径。后来在进入东海前后,在琉球群岛一带华丽丽的又转了一大圈,之后就义无反顾地直奔山东半岛,7月26日以强热带风暴的强度在山东荣成登陆。
登陆以后它继续向西北方向移动,进入渤海,7月27日扫过天津和北京(7月27日早晨以7级风的热带低压登陆天津塘沽),最终消失在中蒙边界上。7203是一个神奇的台风,因为在它登陆山东半岛以后,依然能稳定向西北移动(多数情况下,到了山东以后转向北或东北移动),影响到京津地区(京津地区普降大到暴雨,北京东北部出现大暴雨、京津普遍出现6-7级大风)。不仅路径怪异(三次打转),7203从热带低压开始算起,生命史长达26天(7月5-30日,28日变性为温带气旋)。当属1972年最神奇的台风。
6007(Shirley)连穿台湾、福建、浙江、安徽、江苏、山东五省
6007是1960年西北太平洋上气压最低(最低气压910百帕,风速70米/秒),也是当年登陆我国最强的热带气旋。先后在台湾宜兰(7月31日21-22时、55-60米/秒)、福建连江(8月1日20时、35米/秒)、山东青岛(8月5日3-4时、8级)三次登陆。登陆以后,路径呈现了“蛇形”,从江苏出海以后,之后再向西北折,登陆青岛。山东半岛出现6-9级大风。穿过山东半岛以后在渤海中减弱消散。
8509(Mamie)擦边北上的经典、东北损失严重
它于8月中旬生成在台湾东部的洋面上,生成后稍有摆动,然后北上。17日起左折向我国大陆靠近,于18日12时在江苏启东首次登陆,继而紧贴着江苏的陆地擦边北上(其擦边程度非常惊人,哪怕是请中国乒乓球队,也打不出来这样精确擦边的球),于18日早晨9时,在山东胶南第二次登陆,穿过山东半岛进入渤海,19日19时-20时在辽宁大连第三次登陆。
此后向东北方向移动,在黑龙江境内消散。8509三次登陆时,均为11级强热带风暴,中心风速都是30米/秒,最低气压分别是980、983、981百帕。这个热带气旋生成纬度比较高,又在我国近海北上,而且在北上登陆过程中强度不减,影响范围广(南至台湾北至黑龙江),造成了大范围降水和大风天气,尤其是山东及东北三省,由于8506、8508、8509三个热带气旋接连北上,灾情异常严重,为历史罕见。
0713(韦帕)登陆山东最晚的热带气旋
2007年第13号热带风暴“韦帕”于9月16日在西北太平洋洋面上生成,17日凌晨加强为台风,18日早晨加强为超强台风,中心附近最大风力16级(55米/秒)。19日2时30分在浙江省苍南县霞关镇登陆,登陆时中心附近最大风力14级(45米/秒),为强台风。登陆后,强度迅速减弱,19日11时减弱为热带风暴。“韦帕”在浙江滞留约15小时30分钟之后,先后经过安徽、江苏,于20日7时前进入黄海。然后,“韦帕”北上穿过山东半岛东部后,在黄海北部变性为温带气旋(图12),20日14时停止编号。“韦帕”是1949年以来登陆山东最晚的热带气旋,也是1949年以来唯一在9月登陆山东的热带气旋,还是9月登陆我国位置最北的热带气旋。
1105(米雷)登陆山东最早的热带气旋、最新近登陆山东的热带气旋
2011年第5号热带风暴“米雷”于6月22日下午生成,之后强度加强为强热带风暴并一路北上。在6月,热带气旋出现这样的路径属于很少见,也从而注定了历史纪录的诞生。6月26日21时10分,这一时刻被写入了历史“米雷”以热带风暴(9级)的身份登陆山东荣成成山镇,成为1949年以来最早登陆山东的热带气旋,唯一在6月登陆山东的热带气旋,还是6月登陆我国位置最北的热带气旋。
(来自网络)

汾湖虹桥20分钟, 沪苏湖铁路今开建, 吴江跨入“高铁时代”

铁流呼啸过,日行数千里。这曾是吴江人心底的期盼,而今正一步步成为现实。

今天上午,长三角一体化发展重大项目·沪苏湖铁路开工仪式在浙江湖州举行,吹响了众志成城大抓项目、抓大项目的冲锋号。同时,在上海、江苏同步举行沪苏湖铁路上海段、江苏段建设动员会,在安徽同步举行扬马城际铁路马鞍山枢纽工程开工仪式。沪苏湖铁路江苏段开工建设动员会在吴江举行。

即将跨入“高铁时代”

沪苏湖铁路新建线路东起上海,途经吴江,西至浙江湖州,线路全长163.708公里。项目包括正线和相关配套工程,其中,线路正线按350km /h高速铁路标准设计。全线设上海虹桥站、松江南站、苏州南站(汾湖站)、盛泽站、南浔站、湖州东站(纳入湖杭工程)、湖州站7个车站。项目投资总概算380.04亿元,施工总工期4年。

沪苏湖铁路江苏省境内线路长度约为52.156公里,全线落在吴江境内,经汾湖、平望、盛泽、震泽,分别跨越沪渝高速、常嘉高速、太浦河、常台高速、京杭大运河等,之后进入浙江境内。

“这条铁路的修建,将填补吴江高铁路网的空白。”区交通运输局局长孙雪龙介绍,对接铁路建设,吴江将加快推进苏州南站(汾湖站)建设,做优做强吴江首个“站城”融合的高铁枢纽,助推汾湖高铁科创新城建设,“将汾湖站打造成为长三角生态绿色一体化发展示范区的综合智慧交通窗口”。同时,同步规划建设好盛泽站的新城配套设施。

苏州南站(汾湖站)位于汾湖高新区许家港村和半爿港村之间,常嘉高速西侧、沪渝高速北侧,距离吴江城区约15公里。盛泽站位于盛泽镇北麻漾水域南侧,距盛震公路不远。两站均按中间站设计,车站规模2台4线(含正线)。

加快融入“轨道上的长三角”

千古百业兴,先行在交通。

作为长三角铁路网的骨干线路、“十三五”铁路发展规划确定的重大项目,沪苏湖铁路将与沪杭客专、宁杭高铁、湖杭高铁、商合杭铁路相连,共同构筑长三角核心区城市之间快速铁路客运网络,对于完善长三角城市群城际综合交通网络、优化区域铁路客运网布局具有重要意义。此外,线路的建设,将有效地整合沿线丰富的旅游资源,形成一条具有江南水乡特色旅游休闲线路,使沿线旅游经济带成为长三角经济新的增长点。

对于吴江而言,特殊的区位优势,赋予了这条铁路更为重要的意义。根据规划,通苏嘉甬、沪苏湖两条高铁将在汾湖十字交会,将推动吴江的城市形态发生重大变化。这条铁路如同一条崭新通道,将打开城市格局、激活地方经济,带动人流、物流、资金流、信息流向吴江汇聚,推动吴江加快融入长三角一体化。

这种效应并非停留于预想中,而是已经初步显现。因为沪苏湖铁路,不少企业开始落子布局。苏州丰连实业有限公司将新厂区选址在北厍高速收费站附近,距离未来的沪苏湖铁路汾湖站也不远。该公司董事长周世革告诉记者,丰连专业从事塑料食品包装容器的研发、生产和销售,对于公司发展来说,地理位置的选择是至关重要的。现在公司离高速、高铁都非常近,可以降低企业在物流等方面的成本,有利于企业未来发展。

“接下来,我们将力争实现通苏嘉甬铁路早日开工,加快推进如苏湖城际铁路前期方案研究,打造苏州‘丰’字形铁路骨干网,加快融入‘轨道上的长三角’进程,让吴江更加耀眼。”孙雪龙说。

吴江历史上有过铁路

历史上,吴江曾有过一条铁路——苏嘉铁路。

据历史资料,苏嘉铁路于1935年2月开工建设,北起京沪铁路苏州站,与运河、苏嘉公路并行南下,途经相门、吴江、八坼、平望、盛泽、王江泾六站而抵沪杭甬铁路嘉兴站,全长约74公里,桥梁、涵洞共计99座,耗资法币360余万元。苏嘉铁路从尹山过河进入吴江境内,再从盛泽东出境,吴江段也是苏嘉铁路最长的一段。

苏嘉铁路因抗战而生,在淞沪会战中开辟了一条物资运输线、难民生命线,号称中国的“马奇诺防线”。与此同时,它也是一条发展线,一日交通圈从吴江拓展到沪宁杭。

据今年86岁的盛泽老人周德华回忆,当年,苏嘉铁路沿线蚕丝、绸缎、米麦、鱼虾等货物源源不断通过铁路运往上海;来自上海港的国内外商品,如煤油、卷烟等又通过铁路网,进入江南数不清的城镇和乡村。“有了苏嘉铁路,苏州以西、嘉兴以南之间的客、货运输不再绕道上海,可以节省3小时左右的行车时间,也改善了盛泽、王江泾等丝绸业发达城镇的运输条件。”周德华说。

但很可惜,苏嘉铁路的寿命非常短暂。1944年3月,日军以“协助江苏省政府收集金属”为名,开始拆除铁路。到1945年1月,日军劫走了全线钢轨、器材和桥梁材料。仅仅开通8年后,苏嘉铁路就被拆除了。

“我亲眼看着铁路被拆除的,真的非常痛心。记得拆除时分为南北两段,北段拆下的铁轨运往苏州,随后又立即运往日本。”周德华一声叹息。

沪苏湖铁路开工建设,标志着吴江将迎来“高铁时代”。按照沪苏湖铁路设计时速,未来,从汾湖到上海虹桥只要20分钟。位于长三角一体化国家战略“C位”中“C位”的吴江,与长三角各大城市的时空距离,将再次缩短。 https://t.cn/z8Aconh


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