北京
根据中国气象局国家气候中心监测，9 月以来，赤道中东太平洋海温持续增暖，有监测记录以来，候和旬尺度海温指数首次突破 3℃。预计未来赤道中东太平洋海温仍将波动走高，并在 11 月前后形成一次有监测记录以来最强的超强厄尔尼诺事件。
我们平时感觉气温变化两三摄氏度，并不算特别明显，为什么海水升温这么一点，就可能影响全球天气？关于此次超强厄尔尼诺事件，我们邀请到了国家气候中心专家，推出系列解读，围绕冬季冷暖、全球大气环流、极端天气和降水分布等公众关心的问题，解读厄尔尼诺及其影响。
海水变暖
是如何改变大气环流的？
为什么海水升温这么一点，就可能影响全球天气？这里有两个容易忽略的地方。
首先，厄尔尼诺不是一小片海域的温度升高，而是横跨赤道太平洋的大范围海温异常，并且往往持续数月。
其次，影响大小不只取决于升温多少，还取决于暖在什么位置。热带海洋是全球大气重要的热量和水汽来源，哪里海水更暖、哪里云雨更活跃，会影响空气在哪里上升、在哪里下沉。厄尔尼诺改变了这些活动的位置，随之调整的是大片区域的风、气压和降水。
因此，不能用我们对日常气温变化的感受，去衡量一个持续数月、覆盖广阔海域的海气变化过程。
正常情况下，赤道太平洋的海温不是各地一致的，而是大体呈现“西暖东冷”的格局。
近海面的信风主要从东向西吹，把表层暖水不断推向西太平洋，在印度尼西亚附近积聚；东太平洋则有较冷的深层海水补充上来，使海面保持相对较低的温度。
西边海水暖，空气获得的热量和水汽较多，容易上升、形成云雨；空气到达高空后，一部分向东流动，再在相对较冷的东太平洋下沉，近地面又随信风返回西边。这种沿赤道东西方向的大气环流，叫做沃克环流。风影响海水分布，海温差异又影响气压和风，二者相互配合，维持着西太平洋多云雨、东太平洋相对少雨的基本格局。
厄尔尼诺发展时，原本向西吹的信风减弱，西太平洋暖水更容易向中东太平洋扩展，东部冷水上翻对海面的降温作用也随之减弱，海温便逐渐升高。较暖的海面能够为大气提供热量和水汽。随着海温分布改变，热带强对流和降水的活跃区域也向中东太平洋扩展。水汽上升凝结成云雨时，会释放潜热，进一步影响空气的上升运动和高空气流。
与此同时，东西方向的气压差发生调整，又可能使信风进一步减弱，促进暖水向东扩展。这样，海洋变化推动大气变化，大气变化又反过来加强海洋异常，形成正反馈（Bjerknes 正反馈）。因此，厄尔尼诺不是一次孤立的“海水变热”现象，而是海洋和大气共同参与、相互影响的过程。
厄尔尼诺现象原理图（图片来源：Wikipedia）
赤道太平洋的厄尔尼诺
为什么能“遥控”远洋海域？
厄尔尼诺发生在赤道太平洋，为什么却能影响到相距很远的中国、澳大利亚甚至北美？这就涉及气候系统中的“遥相关”。
简单来说，遥相关就是一个地方发生的海温或大气异常，通过大尺度大气环流的传递，影响到相距很远的另一个地方。大气就像一个相互连通的整体，某个区域的海温发生明显变化后，会先改变当地的对流和上升运动，进而引起风场和气压分布调整。这些环流异常又可以向更远的地方传播，最终改变其他地区的水汽输送、冷暖空气活动以及上升和下沉运动。
因此，厄尔尼诺虽然发生在热带太平洋，却可能通过这种“远距离传递”影响全球多个地区。例如，它可以影响西北太平洋和东亚的环流，进而改变中国部分地区的水汽输送和降水；也可能影响北太平洋急流和风暴活动，使北美部分地区出现相应的降水或温度异常。
可以把遥相关想象成气候系统里的“多米诺骨牌”：太平洋的海温异常是其中一块骨牌，它改变当地的大气运动，随后一个区域接着影响另一个区域，最终使远在千里之外的地区也出现气候异常。
所以，厄尔尼诺的影响并不局限于发生海温异常的地方。它更像是在全球大气这个“传声系统”中敲响了一下，产生的环流变化可以沿着大气传播到很远的地方。当然，这种影响具有明显的季节性和区域差异，并不是每次厄尔尼诺都会让所有地区出现相同的变化。
策划制作
联合策划丨科普中国×中国气象局气象宣传与科普中心×国家气候中心
作者丨郭增元国家气候中心高级工程师
顾薇 国家气候中心首席预报员
审核丨朱定真 中国气象局公共气象服务中心原气象服务首席专家
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