摘要

本文主要以厄爾尼諾為氣候發(fā)展背景，通過對(duì)國(guó)內(nèi)外學(xué)者相關(guān)研究報(bào)告的總結(jié)，嘗試分析幾種典型的厄爾尼諾事件對(duì)全球部分大宗商品供給的影響。

這篇綜述將分為以下幾部分：

1、該節(jié)簡(jiǎn)要介紹了熱帶ENSO循環(huán)，隨后概述了全球ENSO遙相關(guān)。這一部分主要以介紹ENSO概念及主要結(jié)論為主，對(duì)于背后原理的分析并不做重點(diǎn)闡述。

2、該節(jié)對(duì)ENSO的指標(biāo)及厄爾尼諾的類型做出了介紹和歸納，通過了解不同類型厄爾尼諾的發(fā)生原理和類型規(guī)范，能夠幫助進(jìn)行后續(xù)厄爾尼諾類型的預(yù)測(cè)工作。

3、該節(jié)總結(jié)了ENSO對(duì)全球主要地區(qū)氣候影響的觀測(cè)研究，但由于不同類型厄爾尼諾事件的演化都并不完全相同，并伴隨著其他海洋盆地發(fā)生的不同異常，因此ENSO事件對(duì)各個(gè)區(qū)域的氣候異常影響并不唯一。本節(jié)以最大發(fā)生概率為標(biāo)準(zhǔn)總結(jié)得出結(jié)論，并不對(duì)極端情況做出假設(shè)。

4、該節(jié)按照不同大宗商品所在的重要主產(chǎn)地或產(chǎn)銷環(huán)節(jié)受較大影響的區(qū)域?yàn)榛鶞?zhǔn)地區(qū)嘗試討論厄爾尼諾對(duì)不同商品的供需可能會(huì)產(chǎn)生的影響。由于本節(jié)結(jié)論以第三節(jié)的氣候結(jié)論作為假設(shè)前提，因此同樣不考慮極端情況發(fā)生下對(duì)供需結(jié)構(gòu)造成的影響。

一、ENSO的定義、ENSO的類型及指標(biāo)介紹

厄爾尼諾-南方濤動(dòng)（ENSO）是全球年際氣候變化的主導(dǎo)模態(tài)。它影響著熱帶、太平洋和印度洋的廣大地區(qū)以及周圍的大陸。ENSO暖或冷事件（通常稱為厄爾尼諾事件或現(xiàn)象和拉尼娜事件或現(xiàn)象）每隔幾年發(fā)生一次，持續(xù)約一年，偶爾可能會(huì)連續(xù)幾年發(fā)生，通?？蓪?dǎo)致世界某一地區(qū)發(fā)生嚴(yán)重干旱，其他地區(qū)發(fā)生毀滅性洪水，對(duì)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)影響巨大。

1.1 ENSO與厄爾尼諾的原理

ENSO是熱帶太平洋地區(qū)的海洋-大氣耦合模式。大氣部分（Southern Oscillation），是熱帶太平洋中部和印度尼西亞群島之間表面氣壓的蹺蹺板，導(dǎo)致這種蹺蹺板發(fā)生的赤道太平洋地區(qū)的環(huán)流則被稱之為 “ 沃克（Walker）環(huán)流”。海洋部分（El Nin?o）主要為秘魯和厄瓜多爾沿海水域的準(zhǔn)周期變暖，由于它通常發(fā)生在圣誕節(jié)前后而被當(dāng)?shù)貪O民稱為“厄爾尼諾”，該現(xiàn)象是沿赤道向西延伸的海洋振蕩的一部分。ENSO即為這兩種現(xiàn)象（即厄爾尼諾El Nin?o和南方濤動(dòng)Southern Oscillation）之間的統(tǒng)一關(guān)系（ENSO）。

在正常年份，由于沿海和赤道的上涌洋流，秘魯和厄瓜多爾沿海以及赤道沿岸的海水表面相對(duì)較冷。熱帶太平洋西部的海表面溫度上升，并形成了局地的暖水，因此該處的大氣對(duì)流最為強(qiáng)烈。熱帶太平洋西部地區(qū)的上升氣流和赤道地區(qū)海表面東西方向上的溫度梯度維持著赤道附近的強(qiáng)勁信風(fēng)，將變暖的表層海水推向西太平洋，并促進(jìn)東太平洋的海洋上升洋流的持續(xù)完成一個(gè)完整的海氣循環(huán)。

1.2 厄爾尼諾發(fā)生的時(shí)間及情況現(xiàn)象

厄爾尼諾事件則一般始于前一年的冬季，于次年緩慢增長(zhǎng)，并在冬季達(dá)到最強(qiáng)。最大SST 異常 (SST Anomaly，SSTA) 通常發(fā)生在太平洋冷舌區(qū)域 (Nio 3 區(qū)域，150°W-90°W，5S-5N)，幅度超過 ±1.5℃。冬季之后，暖的 SSTA信號(hào)會(huì)逐漸向西移動(dòng)，并于次年的夏季消失于熱帶西太平洋。

厄爾尼諾的出現(xiàn)會(huì)通過改變海表氣壓在暖 SSTA 西側(cè)引起異常的海表西風(fēng)。由于東部太平洋地區(qū)上升洋流減弱，該地區(qū)的海表面溫度將會(huì)出現(xiàn)異常偏高的情況，削弱了赤道地區(qū)海表面東西方向上的氣壓梯度力，因此由于厄爾尼諾狀態(tài)導(dǎo)致的信風(fēng)與正常時(shí)期熱帶太平洋氣候態(tài)的信風(fēng)方向相反，會(huì)使得信風(fēng)的強(qiáng)度減小。信風(fēng)的減弱會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致太平洋沃克環(huán)流減弱，海氣循環(huán)減弱，最終造成了中、東赤道太平洋地區(qū)的海溫大范圍的異常升高現(xiàn)象。

此外，厄爾尼諾狀態(tài)下使得其對(duì)流上升區(qū)向熱帶中太平洋移動(dòng)，對(duì)流區(qū)的改變會(huì)嚴(yán)重的影響熱帶太平洋地區(qū)的降水分布。在熱帶西太平洋地區(qū)，由于對(duì)流作用的減弱，印度尼西亞、菲律賓等地區(qū)會(huì)有強(qiáng)烈的干旱現(xiàn)象。在熱帶太平洋東部地區(qū)，暖SSTA會(huì)導(dǎo)致熱帶東太平洋對(duì)流會(huì)有所加強(qiáng)，進(jìn)一步增加美洲西岸的降水強(qiáng)度。此外，由于厄爾尼諾會(huì)明顯的改變熱帶太平洋的沃克環(huán)流，通過大氣遙相關(guān)作用，ENSO的異常信號(hào)會(huì)在全球范圍內(nèi)都有所體現(xiàn)：如熱帶印度洋和熱帶太平洋共享暖池區(qū)的上升對(duì)流分支，由于厄爾尼諾的出現(xiàn)會(huì)減弱熱帶印度洋上空的沃克環(huán)流，引發(fā)印度洋偶極子現(xiàn)象(易導(dǎo)致東非暴雨、印度尼西亞和澳大利亞南部干旱)。再如，暖池區(qū)海表氣壓的減弱會(huì)在我國(guó)南海地區(qū)生成氣旋式環(huán)流異常，進(jìn)而改變季風(fēng)對(duì)南海的影響（易導(dǎo)致我國(guó)長(zhǎng)江流域干旱及華南、西南夏季降水異常）。

二、ENSO指標(biāo)及兩類厄爾尼諾類型介紹

2.1  ENSO指標(biāo)

對(duì)于ENSO指標(biāo)的定義，相關(guān)研究學(xué)者同樣進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)多年的規(guī)范。至目前，學(xué)界最主流定義的方法為采用標(biāo)準(zhǔn)化南方濤動(dòng)指數(shù)（SOI）結(jié)合赤道東太平洋海溫距平指數(shù)的5個(gè)月滑動(dòng)平均值作為厄爾尼諾指標(biāo)，并要求海溫距平≥0.5度以上為厄爾尼諾現(xiàn)象，且連續(xù)5個(gè)月≥0.5稱為一次厄爾尼諾事件。（其中平均值的基準(zhǔn)期為1991-2020年）

目前對(duì)ENSO現(xiàn)象海溫測(cè)定的區(qū)域范圍最主流使用的是美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局（NOAA）氣候預(yù)測(cè)中心確定的區(qū)域：5°N~5°S、120~170°W，也稱為Nino3.4區(qū)域。

由于厄爾尼諾有不同的類型，在不同的地區(qū)分布形態(tài)也不同。因此雖然目前世界氣候中心主流監(jiān)測(cè)區(qū)域在Nino3.4區(qū)域，但實(shí)際因?yàn)樾枰碚鞑煌愋偷亩驙柲嶂Z，需要仔細(xì)劃分厄爾尼諾出現(xiàn)的區(qū)域。（上圖為ENSO海溫監(jiān)測(cè)的區(qū)域，東部和中部太平洋被從東至西依次劃分為 NINO12，NINO3，NINO4區(qū)域）。

2.2  兩類厄爾尼諾類型介紹及對(duì)溫度、降水的影響

根據(jù)觀察，厄爾尼諾事件有兩類暖中心：其中一種為傳統(tǒng)厄爾尼諾，即從發(fā)生到強(qiáng)盛期時(shí)的最大海溫正距平在熱帶東太平洋，稱之為東部型厄爾尼諾（NINO3區(qū)域）；而另一種厄爾尼諾事件的最大暖中心在赤道日界線附近，稱之為中部型厄爾尼諾（NINO4區(qū)域）。由于東部型厄爾尼諾和中部型厄爾尼諾的成因和發(fā)展路徑及對(duì)全球氣溫和降水的影響有統(tǒng)計(jì)意義上的顯著區(qū)別，且學(xué)界相關(guān)研究較多，因此后文將會(huì)對(duì)東部型和中部型的厄爾尼諾做出氣溫及降水方面一般性統(tǒng)計(jì)。

此外，根據(jù)當(dāng)前較新的研究發(fā)現(xiàn)，除了學(xué)界廣泛研究的東部型厄爾尼諾和中部型，實(shí)際還存在一類混合型厄爾尼諾（Nino 3.4區(qū)域），由于成因較為復(fù)雜且海面的遙相關(guān)特性較為特殊，目前僅僅處在定義階段但無法統(tǒng)計(jì)出對(duì)氣候影響的一般性規(guī)律。

據(jù)圖可知，東部型厄爾尼諾事件中暖異常海溫的核心區(qū)域全程保持在東部太平洋 NINO3 區(qū)域，中部型厄爾尼諾事件中暖異常則全程保持在西部太平洋，而混合型厄爾尼諾的暖異常一直保持在 NINO34 區(qū)域附近?？梢钥吹剑N類型厄爾尼諾的暖異常分布區(qū)域在經(jīng)度分布上基本不隨時(shí)間變化。這進(jìn)一步說明，根據(jù)NINO3 和NINO4 的異常海溫強(qiáng)度可以區(qū)分不同類型的厄爾尼諾。

對(duì)比東部型厄爾尼諾和中部型厄爾尼諾對(duì)全球氣溫的大致影響：

東部型和中部型厄爾尼諾對(duì)全球溫度影響顯示出明顯的差異。在北美中部，東部型厄爾尼諾秋季表現(xiàn)為冷異常，而中部型厄爾尼諾時(shí)期該地區(qū)表現(xiàn)更加偏暖；在東歐/西亞，東部型厄爾尼諾冬季表現(xiàn)為暖異常，在中部型厄爾尼諾則表現(xiàn)為更加偏冷。在全球大部分地區(qū)，統(tǒng)計(jì)學(xué)角度上氣溫發(fā)生異常的區(qū)域也會(huì)發(fā)生變化：非洲、澳大利亞和南美洲的暖異常受影響面積表現(xiàn)下降。此外，在不同類型的厄爾尼諾時(shí)期，溫度異常中心也會(huì)發(fā)生變化：例如在東部型厄爾尼諾發(fā)生時(shí)北美北部冬季的暖異常中心，在中部型厄爾尼諾發(fā)生時(shí)的冬天會(huì)向東向北偏移。

對(duì)比東部型厄爾尼諾和中部型厄爾尼諾對(duì)全球降水的大致影響：

在厄爾尼諾年,全球陸地年平均降水量會(huì)減少，負(fù)距平（降水偏少）出現(xiàn)的頻次是正距平（降水偏多）的 5.8倍。且厄爾尼諾對(duì)降水的影響具有更加明顯的地域性，同時(shí)，相比于溫度異常，東部型與中部型厄爾尼諾對(duì)全球降水的不同影響會(huì)表現(xiàn)的更加分散，因此相較溫度會(huì)更加難以比較，但依舊可以看出兩種不同類型的厄爾尼諾對(duì)全球降水的實(shí)質(zhì)性的差異：在澳大利亞的秋季，東部型厄爾尼諾發(fā)生時(shí)降水比中部型厄爾尼諾發(fā)生時(shí)更少；東部型厄爾尼諾在秋季時(shí)會(huì)導(dǎo)致加拿大西海岸偏干，而中部型則會(huì)在冬季時(shí)導(dǎo)致加拿大西海岸偏干；中美洲南部和南美洲北部的大范圍秋季降水減少情況也發(fā)生了變化，東部型厄爾尼諾下更易導(dǎo)致該地區(qū)降水在秋季顯著減少，而中部型厄爾尼諾則對(duì)該地區(qū)降水的影響表現(xiàn)相對(duì)有限；對(duì)于東南亞地區(qū)，東部型厄爾尼諾在秋季可能會(huì)導(dǎo)致降水明顯下降，而中部型對(duì)秋季東南亞地區(qū)的降水無明顯影響，反而在冬季時(shí)會(huì)導(dǎo)致更加明顯的干燥異常。