近百年来的ENSO 事 件及其强度.docVIP

近百年来的ENSO事件及其强度 王绍武 龚道溢 （北京大学 地球物理系 100871） 摘要 本文利用Nino3区、NinoC区海表温度序列及两条SOI序列，同时考虑SST和SOI建立了1867年-1998年季分辨率的ENSO指数序列。根据ENSO指数序列，并参考Wright的SOI指数及其它资料。确认了1867年-1998年ENSO事件，共确定出32次暖事件（正SST、负SOI）及32次冷事件（负SST、正SOI）。对每次事件的强度分强、中、弱三等进行了评估。虽然1982/83年暖事件的峰值最高，但从整个事件的平均强度来看，1997/98年的暖事件则是130多年来最强的一次。近20年是暖事件的多发期。 关键词 ENSO，强度 1 引言 确认近百年来的厄尔尼诺和拉尼娜事件及其强度，是一个当前广泛关注的问题。对ENSO事件的划分历来就没有一个统一的结论，要确认历史上发生的ENSO事件及其强度目前还存在着很多问题。这主要体现在几个方面，一是使用的表征指标就在不断的发展中，早期多用南方涛动指数（SOI），后来又用赤道东太平洋海表温度（Nino3区和NinoC区SST），近来Trenberth[1]建议使用Nino3.4区（5(N-5(S,120(-170(W）SST,而且不同的指标判断ENSO事件的标准也不同；二是时间分辨率问题，以往一些工作在确认ENSO事件时，由于受到资料的限制，主要以年的资料为主[2]，在研究厄尔尼诺影响时，如果以年为单位，人们经常由于很难确定何年为厄尔尼诺年而困惑，因为厄尔尼诺一般并不是恰好发生在一个日历年之内，因此不同作者所定的厄尔尼诺年往往有不少分歧；而另一方面研究厄尔尼诺的影响，往往是针对某一个季节，如夏季降水等，很难与年为单位的厄尔尼诺年或拉尼娜年比较。而且有时一年之内的上下半年，可能分别出现厄尔尼诺和拉尼娜事件，用年资料并不能反映出来。因此，以季为单位确认厄尔尼诺及拉尼娜是一个十分迫切的任务 近来倾向于同时使用多种指标来确认ENSO事件。因为海温和气压等都只是体现了热带太平洋海-气系统的某些方面，如果仅仅只用Nino区SST或者只用SOI，都不能很好代表ENSO这一热带太平洋海-气系统的变化特征，当然，一般情况下，海温与SOI有很好的对应关系，但是，有很多时候Nino区SST与SOI的变化并不一致，如1946年Nino区SST都为负距平，但同时SOI也是负距平，1984年及1985年SST为明显负距平，但SOI也是负距平，这反映了大气与海洋状况的不协调。尤其是SOI，因为许多高频或局地因素会对Tahiti和Darwin气压产生影响，所以有时SOI的变化并不真正反映大尺度的现象[3,4]。所以，如果综合考虑SST和SOI，一方面能更真实地反映热带太平洋海-气系统的状态，如Kiladis and van Loon[5]就曾经将标准化的SOI与赤道东太平洋SST距平（4(N~4(S，160(W以东）合起来表示赤道东太平洋海-气系统间的耦合状况，美国气候诊断中心（CDC）近期也提出了一个多变量的ENSO指标称为MEI（Multivariate ENSO Index），更是同时用到了海平面气压，地面经向风和纬向风，海表温度，海面气温以及总云量共6个要素。而且从另一方面来看，不管是SOI还是Nino区SST，早期的记录或是不连续、或是观测点偏少，影响了代表性和可靠性。所以，如果综合考虑SST和SOI，也可以弥补早期单一资料的观测不够的缺陷，使其代表性有所提高。 因此，本文将根据海温和SOI的长序列资料，建立季分辨率的ENSO指数系列，在此基础上对近百年来的暖事件和冷事件及其强度进行确认。 2 资料 本文所用的长系列包括两个SOI序列，一个Nino 3区SST序列及两个Nino C区SST序列。这些序列最原始均有月的值，但是考虑到早期资料贫乏，月的资料误差较大，所以，本文的分析以季为基础。四季以北半球为准；春季（3月-5月）、夏季（6月-8月）、秋季（9月-11月）冬季（12月-2月）。例如1859年冬即1859年12月-1869年2月。所有序列均补足到1998年春，并重新对1961-1990年平均求距平。具体资料说明如下。 一是Nino 3区SST序列，这是目前序列最长，而最有系统的海面温度序列。资料来源见Kaplan等[6]及Cane等[7]。序列开始于1856年春、到1991年秋，从1991年冬开始用CPC（美国气候预测中心）的资料续补。 二是Nino C区SST序列。这个区即Angell（1981）[8]的定义域，即90－180°W，0°－10°S。承Angell提供原始季平均距平序列，序列开始于1867年夏，到1987年冬（即1987年12月到1988年2月）止。王绍武与石伟（1992年）[9]