基于SWAT模型的典型厄尔尼诺/拉尼娜年广西北部湾南流江蓝绿水评估

广西北部湾沿海区域水资源充沛,但受厄尔尼诺/拉尼娜事件等影响,年际分布不均匀。以广西北部湾最大入海河流南流江流域为例,通过SWAT模型研究了流域典型厄尔尼诺/拉尼娜年蓝绿水特征。结果表明,1971~2015年流域多年平均蓝水为835.0 mm/年,绿水流为929.0 mm/年,绿水储为114.0 mm/年;典型厄尔尼诺年(1997年)/拉尼娜年(2007年)蓝水、绿水流、绿水储分别为多年平均值的145.7%/51.6%、92.4%/96.9%、115.5%/78.3%;厄尔尼诺/拉尼娜事件造成南流江降水明显增多/减少,主要影响蓝水;流域气候湿润,绿水流主要受太阳辐射和风速等因素影响。研究结果可为水资源合理高效利用及区域高质量发展等提供参考。

厄尔尼诺和拉尼娜事件对秘鲁外海茎柔鱼渔场分布的影响

研究大范围环境变化对茎柔鱼渔场分布的影响,对指导渔业科学生产、掌握资源变动规律具有重要意义。根据2005—2009年我国鱿钓船鱿钓生产数据,结合表温(SST)、0~200 m垂直水温(15 m水层温度T15,50 m水层温度T50,100 m水层温度T100,200 m水层温度T200)等资料,研究厄尔尼诺和拉尼娜事件对秘鲁外海茎柔鱼渔场分布的影响。结果表明,2006和2009年10—12月受厄尔尼诺影响,作业渔场分布在79°W^84°W、10°W^17°S海域,最适SST为19~22℃;2007年10—12月受拉尼娜影响,作业渔场分布在81°W^85°W、10°W^14°S海域,最适SST为17~20℃,中心渔场作业范围相比厄尔尼诺年份向北偏移1°~2°,平均SST降低2℃。各层水温分布表明,2007年10—12月T15和T50水温均明显高于2006年10—12月,最大温度差值为6~9℃;T100和T200温度差别较小,最大温度差值为1℃。水温垂直结构结果表明,2006年10—12月作业渔场未形成明显的上升流,主要分布在外洋水与沿岸水交汇处;2007年10—12月的沿岸一侧形成了势力强劲的上升流,作业渔场主要分布在上升流等温线密集交汇处。此外,由于受上升流的加强使栖息水层营养盐丰富,更有利于茎柔鱼索饵,导致茎柔鱼渔场分布也出现一定转移。研究表明,秘鲁外海中心渔场位置的变化与厄尔尼诺和拉尼娜事件具有密切关系。

与厄尔尼诺和拉尼娜相联系的中国南方冬季降水的年代际异常特征

利用NCEP/NCAR再分析大气环流资料、哈得来中心海温资料、中国700多站降水资料以及全球格点降水资料,详细分析了中国南方冬季降水异常的特征,并揭示了其所对应的欧亚大气环流和东亚冬季风异常与ENSO事件的联系,以及ENSO暖/冷位相对其影响的非对称性。研究进一步证明了厄尔尼诺是导致中国南方冬季降水偏多的重要外强迫因子,并指出拉尼娜对中国南方冬季降水的影响表现出明显的年代际变化特征。1980年之前的拉尼娜年冬季,东亚冬季风显著偏强,东亚大槽偏深,西北太平洋副热带高压偏弱偏东,中国南方受一致偏北风影响,气温偏低,降水偏少,多表现为冷干的气候特征。但1980年之后的拉尼娜年冬季,东亚大槽偏弱,印缅槽偏强,同时在菲律宾以西激发出异常气旋性环流,使得异常偏东风控制中国南方,有利于热带水汽输送增强,因此降水偏多。同时,1980年之后的拉尼娜事件还使得东亚副热带西风急流偏强偏北,中国南方处于急流人口区的右侧,通过二级环流使得中国南方上空的上升运动偏强,有利于降水偏多。因此,1980年之后的拉尼娜年冬季,中国南方易表现出冷湿的气候特征,有时也容易发生低温雨雪冰冻灾害。进一步分析表明,1980年以后拉尼娜成熟期海温异常空间分布型的变化,以及北半球大气环流的年代际变化可能是导致拉尼娜对东业大气环流的影响在1980年之后发生变化的重要原因。

三门湾沉积记录中长链烯酮不饱和指数-海表温度和浮游动物群落对厄尔尼诺/拉尼娜的响应

应用沉积地层记录中长链烯酮不饱和指数（U3K7）估算1916—2003年三门湾表层海水温度（SST）与变化。SST波动范围为15.97~18.00℃,年平均为17.03℃。该值比当年实测海水全年平均温度低3.52℃,同时应用长链烯醇不饱和指数与SST的关系重建历史上的厄尔尼诺现象。研究显示三门湾的厄尔尼诺气候事件在大尺度上与东太平洋一样均受制于气候影响,在变化尺度上又受到地理位置和地方性气候（季风）的影响,厄尔尼诺事件在形式和年代上相互对应,但是其涛动幅度不如东太平洋的强烈。通过比较厄尔尼诺期间（2003/2002年）和非厄尔尼诺期间（2006/2005年）的浮游动物群落结构变动信号、生物量、密度以及物种多样性等,在厄尔尼诺时期浮游动物种类数、生物量和丰度呈现偏高的趋势,三门湾的暖水性浮游动物类群、数量变化与台湾暖流活动过程中携带的浮游性动物有密切的联系。

厄尔尼诺/拉尼娜事件对陕西气候的影响

通过对陕西50多年来气象资料和历史资料的搜集和整理,从陕南、关中、陕北三个不同的区域研究厄尔尼诺/拉尼娜(El Nino-Southern Oscillation,ENSO)事件对陕西气候的影响.通过对降水量、气温、自然灾害事件等气候因子与ENSO事件的特征进行对比统计分析,揭示了ENSO事件与陕西气候变化的相关关系.结果表明:ENSO事件对陕西气候的影响存在从陕南到关中再到陕北逐渐增强的趋势;ENSO事件的发生对该区不同地域气温和降水的影响显著;ENSO暖事件(厄尔尼诺事件)增温且降水减少,ENSO冷事件(拉尼娜事件)降温且降水增加;ENSO暖事件对陕西气候特别是自然灾害的影响比ENSO冷事件更为显著和强烈.

厄尔尼诺-拉尼娜事件对新疆环境气候的影响研究

基于近54年发生的厄尔尼诺/拉尼娜事件和新疆气候资料,分析新疆环境气候变化特点表明:1961年以来新疆降水量和气温均呈现明显增加的趋势。厄尔尼诺/拉尼娜事件呈现出起伏波动的特点,且1980年以后波动趋势更为剧烈,厄尔尼诺事件发生强度要大于拉尼娜事件。强厄尔尼诺年极端降水事件增多。厄尔尼诺/拉尼娜事件年对新疆各地区降水、气温影响不同,厄尔尼诺年塔城、阿勒泰北部、巴州北部、南疆西部喀什至和田一带增湿明显,阿勒泰东部、哈密北部升温作用显著。

厄尔尼诺/拉尼娜事件对山西省南部地区气候的影响

根据1961年以来的气温和降水资料,结合小波分析和发生的厄尔尼诺/拉尼娜事件,分析了1961年以来山西省南部地区气温和降水的变化趋势、周期以及厄尔尼诺/拉尼娜(El Nino/Southern Oscillation,ENSO)事件对山西省南部地区气温、降水量以及旱涝灾害的影响。研究结果表明,1961年以来山西省南部年平均气温总体呈波动式上升,上升速率为0.34℃/10a,而年平均降水量总体呈下降趋势,下降速率为23.4mm/10a。小波周期分析显示,山西省南部气温变化的周期约为3,8,20和25a,降水量变化的周期约为3和7a。厄尔尼诺年山西省南部年平均气温升高,降水量显著减少,而拉尼娜年气温下降,降水量略有增加。该区在厄尔尼诺年易发生旱灾,而拉尼娜年易发生涝灾,且旱涝灾害多分别发生在连续性的厄尔尼诺年和拉尼娜年。

厄尔尼诺/拉尼娜事件对山西省北部地区气候的影响

通过对山西省北部50a来气象资料的搜集和整理,研究了厄尔尼诺/拉尼娜(El Nino—SouthernOscillation,ENSO)事件对山西省北部地区气候的影响。结果表明,大同、朔州、忻州地区厄尔尼诺事件发生年降水减少,平均气温降低,与正常年份相比年降水量分别减少了46.86,46.44和80.96mm,年平均气温分别降低了0.03,0.17和0.22℃;拉尼娜年降水减少,平均气温降低,与正常年份相比年降水量分别减少了21.27,26.32和25.30mm,平均气温分别降低了0.03,0.18和0.04℃,厄尔尼诺事件年平均气温变化与黄土高原相反。ENSO暖事件对山西省北部地区气温的影响具有从大同向朔州和忻州依次逐渐增强的特点,表明随着纬度的降低厄尔尼诺事件对气温的影响增强,对降水也有类似的影响。ENSO暖事件年发生旱灾的可能性较大,通常会给山西省北部地区的工农业生产带来不利影响。

西南地区夏季旱涝与厄尔尼诺(拉尼娜)的关系分析

利用中国西南地区多个站点1951--2008年夏季逐月降水资料，1951--2008年的厄尔尼诺（拉尼娜）指数（Nin03．4），对西南地区夏季旱涝与厄尔尼诺（拉尼娜）的相关联系进行了分析，得出以下结论：前期厄尔尼诺（拉尼娜）指数与中国西南地区的夏季降水存在一定的相关关系，如云南的中部，西部和南部，广西的西北部和贵州中部，东南部呈弱的负相关，除这几个地区都是呈现正相关。整个西南地区的相关系数，南部呈负正负，北部呈正的强弱强分布。合成分析表明：厄尔尼诺或拉尼娜事件发生后的夏季，西南地区降水距平基本呈现相反的分布特征。厄尔尼诺事件发生后，西南地区夏季降水较多，易造成涝灾；拉尼娜事件后，西南地区夏季降水较少，易造成旱灾。

1961—2018年安庆市气候变化及其与厄尔尼诺/拉尼娜的相关性分析

该文基于安庆市1961-2018年降水和气温数据以及Ni?o3.4指数,采用线性倾向估计、M-K突变检验及相关性检验等方法,分析了安庆市多年气候变化特征及安庆地区气温和降水与厄尔尼诺/拉尼娜事件的相关性。结果表明,厄/拉事件有一定的周期性,东部型多于中部型,且东部型厄尔尼诺事件在增多;安庆市年降水量呈增多的趋势,年平均气温明显升高,且有突变发生;降水对厄/拉事件的响应大于气温,且响应具有滞后性;厄/拉事件衰减年比发展年更易出现降水和气温异常,其中厄尔尼诺衰减年汛期的降水量异常以偏多为主,拉尼娜衰减年以偏少为主。

1951～2016年长江中下游气候变化及其与厄尔尼诺/拉尼娜的相关性

基于1951～2016年NCEP/NCAR再分析海表温和气温降水月数据,判定中、东部型厄尔尼诺/拉尼娜事件,采用线性倾向估计和MK检验方法分析我国长江中下游区域气候变化特征,采用相关性检验方法探讨该区域气温和降水对两类厄尔尼诺/拉尼娜事件的响应.结果表明,东部型厄/拉事件多于中部型.厄尔尼诺年的海温异常中心有转移的倾向,表现为近年来中部型厄尔尼诺事件增多.对该区域气候影响较大的厄/拉事件类型分别是中部型和东部型,且降水对厄/拉事件的响应大于气温.中部型厄尔尼诺事件对降水的影响中心在长江中下游南部,而东部型拉尼娜事件对降水的影响主要集中在北部地区.此外,厄/拉事件对气温和降水影响的时滞效应显著,但一般不会超过4个月.

厄尔尼诺/拉尼娜事件对陕西省榆林地区气候的影响

通过对陕西省榆林地区近56a来气象资料、历史资料的搜集和整理,研究了厄尔尼诺/拉尼娜(ElNino/Southern Oscillation,ENSO)事件对榆林地区气候与气象灾害的影响,分析了降水及气温变化的周期性。结果表明,1954年以来,榆林地区气候变暖变干趋势显著。1954年以来榆林地区年均温平均升高了0.025℃/a,年降水量递减率为1.740mm/a;厄尔尼诺年气温高出正常年份0.12℃,拉尼娜事件发生年年平均气温较正常年份平均气温没明显变化。厄尔尼诺事件年榆林地区降水呈现明显的减少趋势,比正常年份减少了8mm。拉尼娜事件年对榆林地区降水增加也有一定影响,平均增加3mm/a。榆林地区气温与降水量存在3a为主的短周期和20a为主的长周期。ENSO暖事件对榆林地区气候特别是气象灾害的影响比ENSO冷事件更为显著和强烈,厄尔尼诺年榆林地区易于发生高温干旱灾害。

厄尔尼诺/拉尼娜事件变化特征及与长治气候的关系

为了揭示赤道中、东太平洋海温的冷暖交替异常变化特征,以及它对长治市降水量和气温的影响,笔者根据1961年以来长治市11个县站的降水和气温资料,分析1961年以来长治市年降水量和气温的变化趋势,研究了厄尔尼诺事件/拉尼娜事件的发生和变化,以及厄尔尼诺/拉尼娜事件对长治市年降水量和年平均气温以及旱涝灾害的影响。结果表明:(1)1961—2014年分别有15次El Nino事件和14次La Nina事件发生,发生概率分别为0.28和0.26;暖事件发生强度要大于冷事件发生的强度。(2)厄尔尼诺事件主要发生在春夏季,结束于秋冬季;拉尼娜事件主要发生在春—秋季,结束于春冬季。(3)长治市年降水异常年份均出现在厄尔尼诺/拉尼娜事件发生年或结束年,且厄尔尼诺开始年和结束年所对应的气候异常相反。(4)长治市年平均气温的高低与拉尼娜年有较好的对应关系。(5)长治市大旱大涝与厄尔尼诺/拉尼娜事件有极其密切的关系。

山东省气候变化与厄尔尼诺/拉尼娜事件的相关性

利用1990—2019年山东省14个气象观测站的气候数据和Nino3. 4区海表温度数据,通过线性相关性分析、曼-肯德尔法(Mann-Kendall,M-K)、反距离权重插值、数理统计等方法,分析了山东省气候的年际变化以及与厄尔尼诺/拉尼娜事件的相关性。结果表明:1990—2019年山东省年平均气温有明显的上升趋势,而年降水量呈下降的趋势;厄尔尼诺/拉尼娜事件与降水量的相关性比较显著,当事件发生时山东省的降水量将有所减少;拉尼娜事件对气温的影响比厄尔尼诺事件对气温的影响大,当拉尼娜事件发生时,山东省年平均气温有所下降。

文登区气候变化与厄尔尼诺/拉尼娜的关系

根据1961-2010年年以来50年文登区气候资料分析,对年降水量和年平均气温资料与厄尔尼诺/拉尼娜(ENSO)事件之间的关系进行统计分析,初步揭示了ENSO事件对文登区气候的影响。结果表明:1961-2010年间,ENSO事件呈现起伏波动,文登区年降水量呈现下降趋势,厄尔尼诺年文登区降水减少,拉尼娜年降水增多;文登区年降水量呈上升趋势,厄尔尼诺年文登区温度偏高,而拉尼娜事件对文登气温并无直接影响。

厄尔尼诺和拉尼娜现象

由于自然因素和人类活动的共同作用,全球生态环境发生了显著变化,大气和海洋均出现了很多异常现象。这些异常现象反过来又对生态环境产生了不利影响,制约社会、经济的可持续发展。厄尔尼诺(ELNino)现象和拉尼娜(La Nina)现象就是十分引人注目的气象典型。

简易海洋同化数据中的厄尔尼诺现象

为研究在厄尔尼诺现象演变过程中海气相互作用的性态特征,该文再次应用拓展伴随模态分析于简易海洋同化数据(SODA data).结果表明:通过相互作用形成厄尔尼诺/拉尼娜现象的海洋与大气具有明显不同的性态,气候系统中并不存在一个相对独立的热带太平洋大气变异,但是的确存在一个相对独立的热带太平洋海洋变异;原因在于大气是底部界面受热而海洋是顶部界面受热,从而导致前者具有较后者强烈得多的斜压不稳定性和能够覆盖大部分热带太平洋的赤道辐合带; 再次证实了正是直接来自中纬度海域的西风爆发和海面风辐聚导致赤道太平洋上层海水的东向移动和经向辐聚造就了厄尔尼诺所特有的增温信号.

厄尔尼诺现象

厄尔尼诺这一名字的由来与秘鲁和厄瓜多尔交界线上的瓜亚基尔湾有密切关系。每年12月份,太平洋中有一股小暖流从北流入瓜亚基尔湾,这股暖流使沿岸海域气候变暖。由于这股小暖流来的时候正是圣诞节前夕。

厄尔尼诺/拉尼娜现象对中西太平洋鲣资源丰度的影响

鲣鱼是中西太平洋重要经济种类,其资源丰度与渔场易受海洋环境的影响。根据1995—2010年中西太平洋金枪鱼围网鲣鱼的资源丰度(单位网次产量,CPUE),结合厄尔尼诺/拉尼娜事件(以Nino 3.4指数来表示),利用时间序列分析,研究厄尔尼诺和拉尼娜事件对中西太平洋鲣鱼资源丰度的影响。研究认为,16年间中西太平洋鲣鱼资源丰度年间和季节变化幅度较大,其中月CPUE最大值出现在1995年2月,为30.37t/网,最小值出现在1997年10月,为5.35 t/网;Nino 3.4区指数对CPUE的影响滞后0~2个月,但同步(滞后0月)时相关性最高,两者呈显著负相关关系。根据16年资源丰度变化趋势与Nino 3.4指数的高低,以每年8—12月CPUE值来表征厄尔尼诺/拉尼娜事件,以2000年为界分为2个时间段:第一个时间段为2000年以前,这段时间中有强厄尔尼诺(SSTA>1.0℃)、强拉尼娜(SSTA<-1.0℃)与正常年份(-0.5℃<SSTA<0.5℃);在发生强厄尔尼诺年份(1997年)时,鲣鱼的资源丰度处在较低的水平,为7.05 t/网;强拉尼娜(1998年)发生时,其资源丰度较高,为19.61 t/网。第二个时间段为2000年以后,包含了弱厄尔尼诺(0.5℃<SSTA<1.0℃)、弱拉尼娜(-1.0℃<SSTA<-0.5℃)与正常年份(-0.5℃<SSTA<0.5℃);发生弱厄尔尼诺时,鲣鱼资源丰度(如2002、2006年CPUE分别为15.27 t/网、16.81 t/网)在总平均CPUE值(15.73 t/网)左右浮动,但低于拉尼娜事件年份的月平均CPUE值(19.90 t/网),两者均高于正常年份的月平均CPUE(14.16 t/网)。整体比较来看在发生拉尼娜事件时,鲣鱼资源丰度增高,但是拉尼娜事件的强弱对增高的程度并没有直接影响关系。研究认为,由于厄尔尼诺/拉尼娜现象引起的海洋环境变化使得初级生产力发生变化,进而使得鲣鱼资源时空分布产生差异。

厄尔尼诺/拉尼娜-南方涛动非线性扰动模型孤子的渐近解法

研究了一类厄尔尼诺/拉尼娜-南方涛动(ENSO)随机扰动模型.首先,利用特殊的待定系数方法得到了无扰动ENSO模型下的孤子精确解.然后利用渐近理论和方法构造了随机扰动ENSO模型的近似解,并举例说明得到的渐近解具有较好的精度.