复旦大学孙德征教授：厄尔尼诺增加了台风、暴雨天气的概率，当前处于影响初期

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复旦大学孙德征教授：厄尔尼诺增加了台风、暴雨天气的概率，当前处于影响初期

2023-08-03 19:11:40 来源：搜狐科技

搜狐科技《思想大爆炸——对话科学家》栏目第19期，对话复旦大学大气与海洋科学系教授、前美国国家海洋大气局高级研究员孙德征。

(资料图片)

嘉宾简介

孙德征，复旦大学特聘教授，博士生导师, 1992年在麻省理工学院获气象学博士，后加入美国国家大气研究中心高级研究项目，1997 年加入美国国家大气海洋局和科罗拉多大学联合研究所。孙德征是厄尔尼诺非绝热非线性起源理论的创造者, 其它代表性原创科学贡献包括厄尔尼诺－南方涛动整流是导致年代际气候变化的一重要机制等。研究成果发表在包括Science（科学）和Journal of Climate（气候）等国际顶尖杂志上。主持参与了多项由美国自然科学基金, 美国国家大气海洋局，中国自然科学基金会和中国科技部等资助的科研项目。主编了由美国地球物理学会（AGU）发表的气候动力学专著《气候动力学：气候为什么一直在变化?》（Climate Dynamics: Why Does Climate Vary?）

划重点

1.赤道太平洋存在“跷跷板”行为，东西太平洋气压差和海温差是变动的。厄尔尼诺对应的是东西太平洋海温差较小，甚至没有差别的年份。这个时候，东太平洋的海温相对于长期平均来讲是偏高的。

2.当前正处于厄尔尼诺影响初期，厄尔尼诺基本上有一年的生命期，一般从夏天开始，大概6个月后到冬天达到最大值，然后到第二年的春夏开始逐渐消失。因此，今年的冬天大概率会是一个“暖冬”。

3.极端降雨系统或热带气旋台风是比较喜欢热水的，厄尔尼诺对应着热水的中心分布。拉尼娜时期，热水基本在西太平洋，厄尔尼诺时期的话热水就延展的比较宽了，可以一直延展到东太平洋。厄尔尼诺的到来增加了暴雨、台风极端天气现象出现的概率。

4.厄尔尼诺不容易通过人工干预来缓解，我记得有人曾谈到人类可以干预台风，但你要知道台风顶多上千公里，厄尔尼诺是上万公里，光按海温有明显变化的地区来算的话，它属于一种行星尺度的现象。它是全球性的影响，有人把它比作“东海龙”，就是它“尾巴一摇，全球震动”。

出品｜搜狐科技

作者｜郑松毅

突如其来的几场大雨似乎并没有退却夏天的炎热，反而变得更加闷热，继续挑战着这个夏天的底线。除高温外，有人猜测近期接连而至的台风、暴雨等极端天气现象也与厄尔尼诺有关。

美国国家海洋和大气管理局强调，今年“厄尔尼诺”的到来将对全球气温升高产生影响。围绕厄尔尼诺形成的时间点、发展趋势、以及除高温外，厄尔尼诺是否还会对暴雨等极端天气造成影响等问题，搜狐科技与复旦大学大气与海洋科学系教授、前美国国家海洋大气局高级研究员孙德征进行了对话。

孙德征介绍，赤道太平洋存在“跷跷板”行为，东西太平洋气压差和海温差是变动的。厄尔尼诺对应的是东西太平洋海温差较小，甚至没有差别的年份。这个时候，东太平洋的海温相对于长期平均来讲是偏高的。

他补充解释道，“从热传输的角度来讲，太阳在热带地区的辐射强度比高纬强，多余的能量是由大气和海洋合作传递到中纬度和高纬度地区，不然热带地区会太热，高纬度地区又太冷，地球将不宜居。但由于这个海气热输送系统是非线性的，在太阳辐射加热强度足够强的情况下，海洋就不在能够向高纬平稳的输送能量，而是采取间歇性的形式。这个间歇性热输送现象在海盆最宽的热带太平洋最为明显。这有点像人在很重工作压力下的行为，高强度工作一段时间后需要休息一下再工作，而厄尔尼诺对应的时间段就是这个休息期。但这并不意味着大气也休息。大气有很多比海流更快的过程，比如热带气旋和台风，它们继续这个“搬运”能量的工作. 在厄尔尼诺期，太平洋上会有更多的热带气旋和台风。

“厄尔尼诺平均每3至4年出现一次，但有时候今年是厄尔尼诺，明年还是厄尔尼诺。也有时今年是厄尔尼诺年，十年过后才见到下一个厄尔尼诺，至少在我们有观测的气候期，厄尔尼诺的出现是非周期性的。”

他认为，气温升高是厄尔尼诺和全球变暖共同作用的结果，当前正处于厄尔尼诺影响初期。厄尔尼诺基本上有一年的生命期，一般从夏天开始，大概6个月后到冬天达到最大值，然后到第二年的春夏开始逐渐消失。因此，今年的冬天大概率会是一个“暖冬”。

谈及厄尔尼诺是否还会对其它极端天气造成影响，孙德征表示，“极端降雨系统如热带气旋或台风是比较喜欢热水的，厄尔尼诺对应着热水的中心分布。拉尼娜时期，热水基本在西太平洋，厄尔尼诺时期的话热水就延展的比较宽了，可以一直延展到东太平洋。因此，暖水分布变化的话，极端气旋产生的地点分布和次数也会随之变化。”他认为，厄尔尼诺的到来增加了暴雨、台风极端天气现象出现的概率。

孙德征指出，这次厄尔尼诺是在全球增温背景下到来的。人类活动所释放的温室气体是加热海洋和大气的。厄尔尼诺使平常集结在西太平洋的暖水东伸，但不会增加暖水的最高温度。人类活动所释放的温室气体是可以的。所以，谈到厄尔尼诺的增温作用时，人类活动所释放的温室气体效应是不能被忘记的。另外，由于人类活动引起的全球增温是不是会在很大程度上以更多更强的厄尔尼诺的方式来实现是一个正在研究的科学问题。他强调，“因为越来愈多的人聚集于城市生活，在谈及影响城市温度变化的因素时，也要看这个城市发展的情况，包括人口密度、植被数量、房顶材料、温室气体排放的变化等。”

面对厄尔尼诺可能会导致极端天气现象等问题，有人疑惑该现象是否可被提前预测？孙德征回应道，“厄尔尼诺现象有一定的预报性，很多情况下可以提前几个月相对准确的预报厄尔尼诺的。但它到来时间和强度比较难预报。现在厄尔尼诺已经登场，但仍难以预测今年的厄尔尼诺是‘高个子’还是‘矮个子’。”

他认为，厄尔尼诺也不容易通过人工干预来缓解，“我记得有人曾谈到人类可以干预台风，但你要知道台风顶多上千公里，厄尔尼诺是上万公里，光按海温有明显变化的地区来算的话，它属于一种行星尺度的现象。它是全球性的影响，有人把它比作‘东海龙’，就是它‘尾巴一摇，全球震动’”。

以下为对话实录（经整理编辑）

搜狐科技：近日，多国发布高温预警，美国国家海洋和大气管理局强调了厄尔尼诺现象对全球气温升高的影响。同时，世界气象组织秘书长彼得里·塔拉斯也表示，厄尔尼诺现象出现将大大增加打破气温纪录的可能性。能否请您先简单解释下什么是厄尔尼诺现象？

孙德征：要想了解厄尔尼诺对于气温的影响，首先我们要讲一下厄尔尼诺这个现象本身是怎么回事。

赤道太平洋地区存在“跷跷板”行为，东西太平洋气压差和海温差是变动的。厄尔尼诺对应的是东西太平洋海温差较小，甚至没有差别的年份。这个时候，东太平洋的海温相对于长期平均来讲是偏高的。

厄尔尼诺的周期是不规则的，平均下来是3至4年的周期，但有时候今年是厄尔尼诺，明年还是厄尔尼诺。也有时今年发生厄尔尼诺，十年过后才见到下一个厄尔尼诺。

从热传输的角度来讲，太阳在热带地区的辐射强度特别强，一般热量会由大气和海洋传递到中纬度和高纬度地区，不然热带地区会太热，高纬度地区又太冷，地球将不宜居。但由于海气耦合系统是非线性的，在太阳辐射加热强度过强的情况下，海洋的输送热量任务太重，就采取了间歇性的方式进行热输送，就像人在执行重任务的情况下需要不断休息一下，而厄尔尼诺期对应的就是这个休息期。

搜狐科技：为什么“系统休息”会导致气温升高？

孙德征：这个系统休息期间，海洋吸收的热量会变少。我们知道，如果要把热量从热带传输到中高纬度地区，必须要先把热量从表层海洋压下去，但在休息期，海洋基本上是暂时休息的状态，信风弱，热量就不往下压了，所以很多热量就开始用来加热大气。

“跷跷板”的一个阶段是厄尔尼诺，另一个阶段也有一个专门的名字叫“拉尼娜”。在“拉尼娜”年，信风非常强，把热量往下压的能力也比较强。

厄尔尼诺的信号在全球平均的气温有表现的话，大概需要三个月的时间，现在因为已进入厄尔尼诺初期，海温相对来说已经偏高。

搜狐科技：在您看来，我国近期高温居高不下是否与厄尔尼诺现象有直接联系？

孙德征：就像我刚才解释的，我认为高温与厄尔尼诺可能有关。之所以说“可能”，是因为大气是一个非常复杂的系统，除了海洋表面温度以外，还有它内部的非线性动力学，以及其它原因，影响的因素很多，需要利用模拟手段进一步分析。

搜狐科技：有专家表示，高温现象除了与厄尔尼诺有关，还与全球变暖有关，您怎么看？

孙德征：是的，自工业革命以来，大气中二氧化碳排放量越来越多，二氧化碳就是温室气体。

温室气体阻挡地球表面的辐射，大气中有二氧化碳这种气体的话，就像给地球盖了一层被子，所以有加热地球表面的效应，二氧化碳越多就相当于被子越厚，加热效应也越强。

搜狐科技：据您了解，厄尔尼诺现在发展到什么阶段了？

孙德征：当前正处于厄尔尼诺影响初期。厄尔尼诺基本上有一年的生命期，一般从夏天开始，大概6个月后到冬天达到最大值，然后到第二年的春夏开始逐渐消失。因此，今年的冬天大概率会是一个“暖冬”。

搜狐科技：除了高温，厄尔尼诺是否还会对暴雨等极端天气产生影响？

孙德征：极端降雨系统和热带气旋台风是比较喜欢热水的，厄尔尼诺对应着热水的中心分布。拉尼那时期，热水基本在西太平洋，厄尔尼诺时期的话热水就延展的比较宽了，可以一直延展到东太平洋。因此，暖水分布变化的话，热带气旋产生的地点分布和次数也会随之变化。

由于暖水的延伸，太平洋上热带气旋增多。一般来说，温度越高，空气所含的水汽量就越高，这个是由基本的物理原理决定的。降雨需要水汽，所以当空气含水汽越多，至少降雨的潜力会增加。当然，降雨还需要气流上升和对应的气流负荷，所以也不仅仅是水汽少和多的问题。如果其它条件一样，空气中含的水汽量多的话，降雨会多。

从大气学角度来看，综合以上原因，厄尔尼诺增加了台风、暴雨极端天气出现的概率。

搜狐科技：就您亲身感受而言，有觉得今年的气温更热吗？

孙德征：我作为一个科学家，一般不凭感觉，感觉是不准确的，必须要看数据，我居住在上海比较多，上海气温具体的数据我还需要再确认下。

另外，谈及影响城市温度变化的因素时，也要看这个城市发展的情况，包括人口密度、植被数量、房顶材料、温室气体排放等。具体来说，首先要看下这个城市近几年的发展，如果这个城市发展的比较快，人口增多的也非常快，有很多大楼造起来，很多树被砍掉，更多的空调在用的话，对当地气候影响也会很大的。

搜狐科技：厄尔尼诺现象是可被预报的吗？

孙德征：是的，我刚才有说厄尔尼诺不是周期性的，如果是周期性的那就是完全可以预测的，但是现在它不是绝对不可预报的。综合考虑的话，也可以说它有相当的可预报性。

厄尔尼诺现象能预报，但强度比较难预报。厄尔尼诺有时候较强，有时较弱，它的“个头”有相当的分布，比如想预测今年的厄尔尼诺是“高个子”还是“矮个子”，还是非常困难的，因为牵扯到很大程度上系统的一些非线性方面，非线性系统是比较难预报的，它不具备周期性。

搜狐科技：是否存在缓解厄尔尼诺现象的解决方案？

孙德征：厄尔尼诺不容易被缓解，由于地球绕太阳轨道等天文方面的因素，它在热带就是接受的阳光比较多，在极地接受的比较少，所以很难改变这个格局，想要人工干预厄尔尼诺至少现在人类还做不到。

我记得有人曾谈到“人类可以干预台风”，但你要知道台风顶多上千公里，厄尔尼诺是上万公里，光按海温有明显变化的地区来算的话，它属于一种行星尺度的现象。它是全球性的影响，有人把它比作“东海龙”，就是它“尾巴一摇，全球震动”。

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