來源標題：拉尼娜來了，今冬會更寒冷嗎

近期我國多地開啟速冷模式，“降溫”登上熱搜。其中，北京門頭溝百花山、延慶佛爺頂在10月20日飄起了雪花，而新疆、內蒙古、黑龍江等地早在9月就迎來了降雪。大家在深秋嗅到了冬的氣息，紛紛討論冷冬是否即將到來。

關于冷冬的熱議，離不開“幕后推手”拉尼娜。早在今年9月，世界氣象組織就預測拉尼娜準備在秋季“返場”。許多人認為拉尼娜的出現，意味著冬天將變得更冷甚至帶來超強寒潮，但拉尼娜與冷冬是否能完全畫等號?它對氣候變化究竟有哪些影響?今天我們就來聊聊這個話題。

進入我國的冷空氣從哪兒來

冬天進入我國的冷空氣是從哪兒來的?這要從冬季變冷的機制說起。

四季輪回主要是日地距離差異導致接收的地表太陽輻射發生變化，從而帶來了冷熱轉換。從夏季到冬季，由于太陽直射點從北回歸線逐漸南移到南回歸線，全球熱量分布發生變化。冬季北半球獲得的太陽輻射減少，降溫明顯，北極更甚，形成了高壓區。與此同時，中低緯度地區相對溫暖，形成了低壓區。在地轉偏向力和地形的作用下，這些高壓區和低壓區便形成了極地渦旋。它們好比一個大冰箱，是冷空氣的“預備軍”。當極地渦旋減弱，低緯度氣團就會擠壓極地冷空氣，使其大規模南下，影響我國，也就是我們常在新聞中看到的冷空氣南下。

由于我國位于歐亞大陸，冷空氣通常會經過西伯利亞地區，在那里進一步積累，變得更強，因此科學家稱這一帶為“寒潮關鍵區”。冷空氣經寒潮關鍵區入侵我國，主要有4條路徑。

1.西北路(中路)：冷空氣經蒙古國到達我國河套附近，再南下直達長江中下游及江南地區，可引起長江以北地區偏北大風和降溫，江南地區還可能伴有雨雪天氣。2.東路：冷空氣經蒙古國到達我國華北北部，低空的冷空氣折向西南，再從黃河下游向南來到兩湖盆地，常使渤海、黃海、黃河下游及長江下游出現大風、低溫和連陰雨雪天氣。3.西路：冷空氣經我國新疆、青海、西藏高原東側南下，對西北、西南及江南各地影響較大，但降溫幅度不大。4.東路加西路：東路冷空氣從河套下游南下，西路冷空氣從青海東南下，兩股冷空氣常在黃土高原東側，黃河、長江之間匯合，造成大范圍雨雪天氣。

冷空氣的一次次到來，逐漸拉低氣溫、形成降雨，所以有“一場秋雨一場寒”的說法，直到完成秋冬季節的轉換，因此一些率先遭遇冷空氣的地區出現降雪并不異常。

拉尼娜為何常在厄爾尼諾后現身

關注天氣新聞的人肯定對“厄爾尼諾”和“拉尼娜”這兩個名字不陌生，它們倆可以說是這些年天氣新聞榜頭條的“種子選手”。

厄爾尼諾和拉尼娜有同一個家——熱帶太平洋，但二者有著截然不同的性格特點。厄爾尼諾事件是指赤道中、東太平洋海表溫度異常，出現大范圍偏暖的現象，氣象學上一般稱之為“暖位相”;拉尼娜事件與之相反，是指赤道中、東太平洋海表溫度異常，出現大范圍偏冷，且強度和持續時間達到一定條件的現象，被稱為“冷位相”。需要注意的是，拉尼娜發生時，偏冷的不僅僅是海表面，熱帶太平洋的深層水也比正常情況下更冷。

有意思的是，厄爾尼諾和拉尼娜常常交替出現。1972年至1973年、1997年至1998年、2009年至2010年，拉尼娜都在厄爾尼諾后現身。當然也有例外，比如，1991年至1992年、2002年至2003年，就沒有見到拉尼娜的身影。

一次厄爾尼諾事件結束后出現拉尼娜，主要原因是東南信風(指在低空從副熱帶高壓帶吹向赤道低氣壓帶的風，年年反復穩定地出現，猶如潮汐有信，故而得名)增強，赤道暖流自東向西送去更多的暖水，使得東西兩面海水的溫差增大，沃克環流(赤道海洋表面因水溫東西面差異而產生的一種緯圈熱力環流)增強。

然而，要確定厄爾尼諾發生后拉尼娜到底會不會悄然而至，還得看海洋，目前科學家主要運用Niño3.4指數來判定。Niño3.4指數是衡量厄爾尼諾和拉尼娜現象強度的重要指標，它代表赤道太平洋東部和中部一個特定區域(170°W-120°W，5°S-5°N)的平均海溫距平(即該區域海水溫度與長期平均值的偏差)。當Niño3.4指數持續超過0.5℃時，表明厄爾尼諾正在發生;而當指數低于-0.5℃時，表明拉尼娜正在發生。這個指數的監測對于預測和了解氣候變化模式，尤其是厄爾尼諾和拉尼娜的影響，具有重要作用。對我國而言，連續5個月Niño3.4指數的3個月滑動平均值≤-0.5℃，就被定義為一次拉尼娜事件。

厄爾尼諾的發生不規律，大約每2到7年發生一次，通常在一年內迅速成熟并衰減。拉尼娜的強度雖然比厄爾尼諾弱，但持續時間更長，通常為9個月至12個月，有時甚至能持續兩年以上，也就是所謂的“多年期”。2021年至2023年就出現了本世紀首次“三重”拉尼娜事件，而上一次出現這種現象還是在20世紀90年代末期。

極端氣候事件能否提前知曉

氣候現象這么多，為何科學家尤為關注厄爾尼諾和拉尼娜?這是因為厄爾尼諾和拉尼娜合稱為厄爾尼諾-南方濤動(簡稱ENSO)，是地球氣候系統中最強的年際變異信號，影響自然不容小覷。

在全球范圍內，與拉尼娜有關的極端災害造成了巨大的人員和經濟損失，其中包括美國西南部的嚴重干旱、熱浪和野火，澳大利亞、孟加拉國、中國和委內瑞拉的毀滅性洪水以及致命的颶風。

對我國而言，在拉尼娜發生的當年秋季，北方降水易偏多，出現秋汛的可能性大;而在拉尼娜發生的當年冬季，氣溫容易偏低，出現冷冬的可能性也較大。比如，2007年至2008年的拉尼娜事件期間，我國南方在2008年初發生了大范圍低溫雨雪冰凍災害;2021年至2023年的“三重”拉尼娜期間，華北地區在2021年冬季有60多個氣象觀測站最低氣溫達到或突破建站以來的歷史極值，內蒙古多地更是遭遇了有歷史氣象記錄以來的最強暴風雪。

值得關注的是，厄爾尼諾和拉尼娜還可能對全球糧食生產造成重大影響。厄爾尼諾事件會影響全球至少四分之一的農作物產量，包括小麥、玉米、水稻、大豆和高粱。而受拉尼娜影響，氣溫較低地區的農作物生長周期會延長，可能導致產量下降;氣溫較高地區的農作物生長周期雖然會縮短，但可能導致病蟲害的滋生和蔓延。部分研究表明，從長期來看，與厄爾尼諾相比，拉尼娜對我國糧食生產力的凈影響總體可能是積極的。

前面提到，厄爾尼諾和拉尼娜合稱為ENSO，是海洋-大氣系統的一部分，在全球天氣和氣候變化中扮演著重要角色。那么，我們能否準確預測出ENSO的變化，從而提前得知洪水和干旱等極端氣候事件的可能性，以減少損失呢?

從根本上說，ENSO是海洋的一種不穩定性存在，也是一種從背景狀態獲得能量的波動。雖然人們已經大致搞清楚天氣系統在短時間內(一天左右)會如何變化，但一旦拉長預測時間，結論就變得不那么可信了。打個比方，根據一個小孩今年的身高可大概推測其明年的身高，但很難推測6年后能長多高。因為在逐年往后推測的過程中會產生誤差，隨著誤差不斷積累，就會產生蝴蝶效應，導致結果截然不同。這就是氣象學家總提到的：天氣和氣候模型有多準確取決于想要多遠的預測結果和多少細節。

由于ENSO預測十分重要，目前國內外許多機構和團隊都發展了自己的動力學和統計模型(包括AI模型)，嘗試對其進行實時滾動預測。但從實際情況來看，每個模型的預期技能不盡相同，有的相差甚遠，甚至同一模型對不同ENSO事件的預報準確率也不穩定。

總的來看，海洋-大氣相互作用實在是太復雜了，ENSO依然具有很強的不可預測性。

今年拉尼娜影響大小還需觀察

公眾最為關注的是，拉尼娜究竟會不會帶來一個更冷的冬天?

所謂“冷冬”“暖冬”，不是根據個人感覺或幾天的異常天氣來認定，而是有明確國家標準的。其 中，根 據《GB/T 33675-2017冷冬等級》，冷冬主要通過全國冬季3個月(12月至次年2月)的平均氣溫來定義，通過計算冬季平均氣溫與其常年值的差值(距平)與標準差來判斷。具體來說，如果某一站點的冬季平均氣溫距平小于等于其標準差的-0.43倍，可定義為單站冷冬;如果冷冬站數超過區域總站數的50%，可定義為區域性冷冬;如果冷冬面積超過全國有效面積的50%，則定義為全國性冷冬。

所以，拉尼娜與冷冬不能直接畫等號，兩者是充分非必要的關系。我國冬季究竟是偏冷還是偏暖，與東亞冬季風的強度密切相關，除了拉尼娜之外，北極海冰、歐亞積雪以及大氣環流系統內部自然變率等也起到了重要作用。

從1951年到20世紀80年代中期，拉尼娜事件當年我國冬季氣溫均顯著偏低(氣溫較常年同期偏低1℃多，1954年冬天甚至偏低3℃多)。但在全球變暖的大背景下，自1986年以來，拉尼娜事件當年冬季氣溫偏高的情形也時有發生。不過從統計數據來看，出現拉尼娜以后，我國冬季偏冷的概率更大一些。由于今年的拉尼娜可能是一個較弱的事件，它會在多大程度上影響這個冬季的氣溫，還需拭目以待。

其實從全球范圍來看，拉尼娜不算是大概率事件。在過去100年里，全球共發生了20次拉尼娜事件，其中10次為一年事件，10次為多年事件。但值得注意的是，多年期拉尼娜事件的確發生得越來越頻繁：自21世紀初以來，全球已發生5次多年期拉尼娜事件，包括1998年至2000年、2007年至2008年、2010年至2011年、2016年至2017年、2021年至2023年。多年期拉尼娜事件由于對應著更強的海溫異常，往往會給全球氣候、環境及經濟社會帶來持續性和疊加性的破壞影響，并顯著提高極端天氣災害的發生風險。

這些觀測事實揭示了目前多年期拉尼娜事件的加速趨勢。部分研究表明，未來拉尼娜連續發生的頻率可能增加，且數量會隨著溫室氣體排放強度的增大而增加。在已發生的多年期事件中所看到的極端天氣和氣候，可能在未來更頻繁地出現。

世界氣象組織的最新報告顯示，未來5年內至少有一年的全球年平均氣溫將暫時超過工業化前水平1.5℃，這個可能性為80%。這意味著我們離《巴黎氣候變化協定》設定的目標越來越近，也離全球應對氣候升溫的目標越來越遠了。但厄爾尼諾和拉尼娜實在不該為人類所面臨的氣候困境負責——畢竟早在環境污染或全球變暖之前，它們就已存在于地球的循環之中。

總之，全球變暖已是既定事實，而未來氣候特別是各區域的氣候變化趨勢依然有很大不確定性，對于改善全球氣候大環境的努力，我們還需堅持，同時繼續探索更有效的應對方式。

(作者單位：中國科學院大氣物理研究所;特約科普中國合作)