厄尔尼诺事件对伊春地区气候的影响

马晶

[摘要]：本文首先对厄尔尼诺现象近50年来的变化特征进行简要分析，然后重点研究对其伊春地区气候的影响。所用资料是伊春市1961-2010 年的历史观测资料，分析50年间15次厄尔尼诺事件里伊春地区的降水和气温的变化趋势，以及厄尔尼诺爆发对伊春市降水和气温变化的影响。通过统计分析得出：厄尔尼诺事件与伊春地区年平均气温为正相关关系，说明厄尔尼诺发生年对应伊春地区年平均气温会偏高，尤其90年代以来最为明显。伊春地区年降水量和厄尔尼诺事件等级的相关系数为0.09，说明在发生厄尔尼诺事件的当年，对应伊春地区的年降水偏多。

[關键词]：厄尔尼诺； 气温； 降水

1、引言

进入20世纪以来，厄尔尼诺现象连续发生，伴随厄尔尼诺事件的爆发，全球的大气环流与气候相应的发生了激烈的变化。目前，已经被公认的厄尔尼诺事件不仅对出现全球大范围性的区域天气气候异常有显著影响，同时它也是导致我国大范围气候异常和气候变化的主要因子之一。在1997年爆发的厄尔尼诺事件成为当时的社会热门话题，它的强度和范围创下了近百年来的最高纪录，当年的厄尔尼诺现象对全球气候以及当时的社会经济都带来了巨大的影响。而科学家最新研究指出，2015年的热带太平洋酝酿的厄尔尼诺现象与1997-1998年出现的厄尔尼诺现象惊人地相似。2015年爆发的厄尔尼诺气候现象有望在今年10月和明年1月达到活动高峰期，同时它将成为历史上最强的一次。

厄尔尼诺现象是海洋和大气相互作用不稳定状态下的结果，它的显著特征是赤道太平洋东部和中部海域海水出现异常的增温现象[1]。由于它对我国气候造成较明显的异常现象，所以对厄尔尼诺的研究十分重要。近年来，厄尔尼诺事件对我国气候异常影响的研究取得丰硕成果，气象人员对研究厄尔尼诺事件与我国气候的关系做了大量深入的研究，这些科研成果对长期预报都起到了极大的作用.但是，对于厄尔尼诺时间对某一地区气候影响的研究则相对较少。此次研究为今后的长期预报工作提供了科学依据。

2、资料和方法

为了揭示赤道中部和东部太平洋海温的冷暖交替异常变化特征，了解厄尔尼诺事件的变化对其伊春地区气候的影响，我们对近五十年来出现的厄尔尼诺现象进行了讨论分析。本文选取1961-2010年伊春市所属5个县站的降水和气温的相关资料。对于文章中干旱和洪涝的划分，我们依据中国气象局预报与网络司气预函[2009]141号文件关于降水异常等级的划分：年降水量距平百分率≥20%以上为异常偏多年，即为涝年；年降水量距平百分率≤-20%以上为异常偏少年，即为旱年[2]。

3、厄尔尼诺现象对伊春地区的影响

3.1五十年间厄尔尼诺事件的简要分析

由于厄尔尼诺现象在不同地域的表现和范围存在差别，以及其存在变化的跨年性的特征，所以资料间存在一定的差异性。本文在划分时把海温距平值高于正常值超过两个季度的年份划分为厄尔尼诺年[3]。因此在统计的50年（1951-2010年）间，有十五次厄尔尼诺事件爆发，其中厄尔尼诺事件年有17年。

表1 50年间爆发的厄尔尼诺事件

序号 发生年 结束年 延续月数 最强年月 厄尔尼诺事件年 强度 发生季节

1 1963 1963 9 1963.11 1963 弱 夏

2 1965 1966 15 1965.12 1965 中等 春

3 1968 1970 16 1969.12 1969 中等 秋

4 1972 1972 12 1972.11 1972 强 夏

5 1976 1976 9 1976.10 1976 中等 夏

6 1882 1983 9 1983.06 1982-1983 强 秋

7 1986 1987 18 1987.10 1987 强 秋

8 1991 1992 18 1991.11 1991 中等 春

9 1993 1993 9 1993.11 1993 弱 春

10 1994 1994 9 1994.11 1994 强 春

11 1997 1998 15 1997.12 1997 强 春

12 2002 2003 12 2002.12 2002 弱 春

13 2004 2005 12 2005.1 2004-2005 弱 夏

14 2006 2007 9 2006.12 2006 弱 秋

15 2009 2010 10 2009.12 2009 强 夏

根据表1，我们可知在50年里发生厄尔尼诺事件的概率为0.3，在此期间不同年代里厄尔尼诺爆发次数也不尽相同。在20世纪60年代有三次厄尔尼诺事件发生，70年代和80年代各有两次，90年代有四次，到了21世纪后厄尔尼诺事件爆发更加频繁，截至2010年有四次。同时，在不同季节发生厄尔尼诺概率也不同，厄尔尼诺事件发生在春季有6次，发生在夏季有5次，发生在秋季有4次，在冬季没有厄尔尼诺事件爆发，由此可见厄尔尼诺主要发生在春夏季，结束在秋冬季。

我们根据海温距平定义厄尔尼诺事件年的强度[4-5]：按照50年里厄尔尼诺年的强度把强度强的定义为3，把中等强度定义为2，把弱等强度的定义为1，把正常年定义为0的标准，将厄尔尼诺事件分为三个不同的等级，并对其不同等级的强度变化进行趋势分析（图1）。根据图1厄尔尼诺强度变化表明，从二十世纪60年代以来厄尔尼诺件的爆发呈现周期性波动的特征，而其波动周期范围约为2-7年。在50年间爆发的厄尔尼诺事件中发生的强度高峰期有6个：分别是 1972 年、1982—1983 年、1986—1987 年、1994年、1997年和2009年。

图1 1961-2010年厄尔尼诺事件等级endprint

3.2厄尔尼诺事件对伊春地区温度变化的影响

3.2.1伊春地区年平均气温的历年变化特征

我们根据伊春地区50年间的5个观测站的历史资料值，计算年平均温度变化并绘制出当地历年平均气温变化图（图2），由图中的历年平均气温变化曲线的线性曲线可以看出：在50年里，伊春地区的年平均气温总体呈上升趋势。根据图2我们可以发现，伊春地区温度变化明显分2个阶段：这两个阶段以20世纪80年代后期为分界点，在此之前伊春地区历年温度大都低于历年平均值，基本为负距平，相对较低，因此20世纪80年代后期以前属于偏冷期。从1988年之后的20世纪90年代到至今的温度则明显高于历年平均值，基本都为正距平，此阶段属于偏暖期。50年间年平均气温最高值出现在2007年为2.83℃， 最低值出现在1965年为-0.59℃。

图2 50年间伊春地区年平均温度变化

我们把伊春地区50年间每个世纪温度做平均（表2），由表中数值可知20世纪以来随着年代变化平均气温逐渐上升，20世纪60年代至21世纪平均温度上升1.41℃，对比1981—2010年30年气温平均值（1.55℃）和1971—2000年30年气温平均值（1.15℃），前者比后者上升了0.4℃。由此可见，伊春市年平均气温年代际变化呈连续上升趋势，20世纪60年代处于低温阶段，之后逐年上升，至90年代升至最高，并在21世纪气温暂时趋于平稳。

表2 伊春不同年代温度平均值

时间 60年代 70年代 80年代 90年代 21世纪 2010年

温度℃ 0.3 0.51 1.22 1.72 1.71 1.5

3.2.2厄尔尼诺事件对伊春温度的影响

通过对伊春地区50年间的年平均气温和厄尔尼诺事件强度拟合，绘制出温度变化与厄尔尼诺强度关系（图3）。从图中我们可以看到，在近50年间出现的15次厄尔尼诺事件中的17个厄尔尼诺事件年里，伊春地区年平均气温出现负距平值有6次，出现正距平有11次，且从20世纪90年代以来厄尔尼诺年伊春地区平均温度距平值都是正距平。由此可知，厄尔尼诺事件与年平均气温为正相关关系，说明厄尔尼诺发生年对应伊春地区年平均气温会偏高，尤其90年代以来最为明显。

图3 50年间厄尔尼诺强度与伊春地区气温距平变化关系

3.3厄尔尼诺事件对伊春地区降水的影响

3.3.1伊春地区历年降水变化特征

通过对1961-2010年间伊春地区年降水量资料的统计分析，根据年降水量和年降水量距平值绘制50年间伊春地区年降水量变化图（图3）。

图3 伊春地区降水量逐年变化

图3中伊春地区50年间的平均降水量呈波动变化，近年有微弱减少的趋势。根据图中曲线变化可知年平均降水量最大值出现在1985年为992.3mm，年平均降水量最小值出现在 1967年和1999年，分别为446.9mm和442.0mm。通过对逐年的年降水量距平值计算分析后发现，伊春地区年降水量距平值是负距平的年数为28年，正距平的年数为22年，其中接近常年（与平均值差值绝对值小于10）的年份有4年，以上数据表明伊春地区偏旱的年份多于偏涝的年份。但计算逐年降水量正、负距平值的平均值后得知伊春地区降水量的正距平的平均值为119.1，负距平的平均值为93.5，所以正距平幅度远大于负距平。尤其是1963年和1985年，年平均降水量距平值超过40%-50%，是50年间的最大值。

伊春地区年降水量具有明显的年代际变化特征，在对降水距平值计算时可以发现在1991-2010年的20年里，年降水量为负距平的有14年，正距平只有6年。从表3可以看出：20世纪80年代到21世纪间降水量呈明显减少趋势。

表3 伊春不同年代降水量平均值

时间 60年代 70年代 80年代 90年代 21世纪 2010年

降水量mm 655.1 592.3 658 621.3 596.1 543.5

3.3.2厄尔尼诺事件对伊春降水的影响

通过对50年间伊春地区年降水量和厄尔尼诺事件等级做相关性分析， 其相关系数为0.09。说明发生厄尔尼诺事件的当年，对应伊春地区的年降水偏多。但是相关系数较低，因此厄尔尼诺事件对伊春地区年降水量有一定影响，但是影响相对不强。

通过50年间的每个厄尔尼诺年里的平均每个月的降水值分析我们发现，在伊春地区冬半年（12月至次年3月）的月平均降水量为负距平，17个事件年里平均有6年月降水量低于50年平均值。相反，厄尔尼诺事件年里秋季（9-11月）伊春地区降水量月平均值大都为正距平，表明在厄尔尼诺年此季节降水偏多。同时，在4月至8月厄尔尼诺事件年中伊春地区降水距平值出现正负距平的次数接近。

3.4厄尔尼诺与伊春地区灾害性天气关系

（1）统计50年间伊春地区的灾情资料，发现旱灾、暴雨洪涝是制约伊春市农业和林业生产的重要因素之一，并对人们的生产生活造成了一定的影响。此次统计我们发现伊春市干旱和洪涝受厄尔尼诺事件的影响。我们将厄尔尼诺发生年和结束年对应的50年间发生旱涝灾害的年次统计后发现：厄尔尼诺发生年发生涝年的次数为5年次，发生旱年的次数为4年次，旱年小于涝年。

（2）我们通过对历史资料的统计可知，自1961年以来以来，伊春地区夏季低温冷害时有发生，在1964、1969、1972、1983、1992、1993、2002、2009年夏季都出现阶段性低温，而这8年都是厄尔尼诺年，由此可见厄尔尼诺事件对伊春地区夏季低温冷害的发生造成直接影响。

4、小结

（1）在50年里发生厄尔尼诺事件的概率为0.3，强度高峰期有6个：分别是 1972 年、1982—1983 年、1986—1987 年、1994年、1997年和2009年。1960年以来厄尔尼诺的爆发呈现周期性波动的特征，而其波动周期范围约为2-7年。在60年代有三次厄尔尼诺事件发生，70年代和80年代各有两次，90年代有四次，到了21世纪后截至2010年有四次。不同季节发生厄尔尼诺概率也不同，厄尔尼诺事件发生在春季有6次，发生在夏季有5次，发生在秋季有4次，在冬季没有厄尔尼诺事件爆发，由此可见厄尔尼诺主要发生在春夏季，结束在秋冬季。

（2）在近50年间出现的15次厄尔尼诺事件中的17个厄尔尼诺事件年里，伊春地区年平均气温出现负距平值有6次，出现正距平有11次，且从20世纪90年代以来厄尔尼诺年伊春地区平均温度距平值都是正距平。由此可知，厄尔尼诺事件与年平均气温为正相关关系，说明厄尔尼诺发生年对应伊春地区年平均气温会偏高，尤其90年代以来最为明显。

（3）50年间伊春地区年降水量和厄尔尼诺事件等级的相关系数为0.09，表明发生厄尔尼诺事件的当年，对应伊春地区的年降水偏多。伊春地区冬半年（12月至次年3月）的月平均降水量为负距平，相反，厄尔尼诺事件年里秋季（9-11月）伊春地区降水量月平均值大都为正距平，表明在厄尔尼诺年此季节降水偏多。在4-8月厄尔尼诺事件年中伊春地区降水距平值出现正负距平的次数接近。

（4）在厄尔尼诺发生年和结束年对应的50年间发生旱涝灾害中，发生涝年的次数为5年次，发生旱年的次数为4年次，旱年小于涝年。自1961年以来以来，伊春地区在1964、1969、1972、1983、1992、1993、2002、2009年夏季都出现阶段性低溫，而这8年都是厄尔尼诺年，由此可见厄尔尼诺事件对伊春地区夏季低温冷害的发生造成直接影响。

[参考文献]：

【1】南万洙，李今子.延边大学农学学报.北京：气象出版社，1998（3）：70-71

【2】张红英，吴素芬.中国农学通报.2015，31（15）：247-253

【3】赵振国.厄尔尼诺现象对全球和中国气候的影响.气象报，1998（3）

【4】谢丽红，杜挺，陈科屹.海气相互作用下厄尔尼诺与我国降水相关性分析[J].内江师范学院学报，2011，26（6）：55-58.

【5】姚辉，李栋梁.厄尔尼诺事件与中国降水及历史旱涝[J].应用气象学报，1992，3（2）：228-234.endprint