假若厄爾尼諾襲來 科學家待命年度大氣候事件

今年1月﹐通常從東面吹來的信風在巴布亞新几內亞附近發生逆轉﹐帶來了正在醞釀的厄爾尼諾現象的第一個信號。這些信風在熱帶太平洋周旋後﹐開始將溫暖的海水推向南美。現在﹐氣候科學家和天氣預測人員正處於高度戒備狀態。

　　厄爾尼諾現象是指東太平洋海域海水的周期性變暖﹐它會提高氣溫﹐並影響全球天氣。最近的一次大型厄爾尼諾事件發生在1997~1998年﹐導致成千上萬人死亡和數百億美元損失。15年後的今天﹐預測厄爾尼諾事件的發生時間和強度仍是一個棘手的問題﹐因為部分海洋監測系統的崩潰威脅到了氣候模型的發展。

　　厄爾尼諾現象通常從北半球的夏季開始﹐于12月達到巔峰。由於海洋環流（可塑造天氣模式）的變化已經變得很明顯﹐因此預測模型可以在7月前完成預測厄爾尼諾強度的工作。

　　1997年﹐一次前所未有的厄爾尼諾事件的發生令科學家錯愕不已──儘管風與海洋表面溫度數據已經給了他們一些提示。當時英國雷丁市歐洲中期天氣預報中心勉強發出了早期預警﹐因為其預測模型並未經過測試。而美國哥倫比亞大學拉蒙特-馬爾蒂地球觀測站科學家開發的､能最好預測早期厄爾尼諾現象的模型預測到了中性狀態。美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）海洋學家Michael McPhanden說﹕“當時我們在預測方面還處於初級階段﹐現在則更為系統性。”

　　3月6日﹐NOAA發佈了今年第一個預測結果﹐估計厄爾尼諾現象在今年夏天發生的幾率為50%。不過﹐早期推測及世界各地天氣機構和研究所的預測有著大量不確定性。春天變化無常的熱帶風暴很容易醞釀或加強一場厄爾尼諾。

　　研究人員表示﹐天氣預測方面真正的進步來自于將模型組合的結果與在一系列可能的氣候條件下運行的每個模擬的結果進行比較。NOAA地球物理流體動力學氣候建模員Gabriel Vecchi說﹕“將各種各樣的預測相結合﹐往往會產生更可靠的預測。”他表示﹐不同預測模型的平均結果可以消除單個系統的缺陷。

　　模擬的敏感性也在增強。全球氣候模型將地球分成網格﹐就像把電腦屏幕分成像素﹐並在每個單元中將氣候變量（例如溫度）取平均值。建模人員通過減小單元大小來提高其計算精度。例如﹐Vecchi的實驗室將其模型從跨越200千米的網格調整為50千米的網格﹐從而使網格數量增加為原來的16倍。理論上﹐這允許驅動天氣和氣候的微物理過程可以更為精確地表現出來。預測人員還持續地微調著納入環境監測數據的方式以及對大氣和海洋環流之間複雜互動的展示。

　　春天的預測工作最為困難﹐這樣的改進令基於物理過程的氣候模型能為不那麼複雜的統計模型助一臂之力。統計模型將當前的天氣系統趨勢與以往年份進行比對﹐並可大致估測歷史重演的可能性。

　　今年幾乎所有的預測都顯示﹐在未來幾個月裡﹐一場中度到重度的厄爾尼諾事件或者中性狀態會出現。沒有人預測到厄爾尼諾的反相──拉尼娜現象。在拉尼娜現象中﹐深海上昇流將冷水帶到了南美太平洋海岸的水域表面。

　　未來幾周裡﹐科學家將會觀察溫暖的海水是否會繼續跨越太平洋﹐進入厄爾尼諾現象可能發生的南美海域。但是在改善預測精度的努力所面臨的潛在困難中﹐其中一個就是其海洋溫度數據會越來越糟。熱帶大氣海洋（TAO）陣列是美國資助的浮標數據採集系統﹐由於預算削減影響其維護﹐TAO已經開始停工。NOAA致力於到今年年底恢復大部分系統﹐但這些援助要到至關重要的厄爾尼諾現象預測結束後才能開始。科學家將被迫利用衛星觀測到的海水溫度和海平面的數據來補充浮標數據──浮標數據能顯示溫水波的深度。

　　研究顯示﹐厄爾尼諾發生的風險很高。自1998年以來﹐東太平洋一直處於與拉尼娜現象有關的較冷時期。不過每15~30年﹐隨著太平洋年代際振蕩﹐該趨勢就會逆轉。美國國家大氣研究中心氣候學家Kevin Trenberth認為﹐主要的厄爾尼諾事件有助於將海洋推動到溫暖的階段。研究表明﹐更頻繁的厄爾尼諾現象與快速的全球變暖存在聯繫。

　　不過這些都取決於溫暖海水在接下來兩個月穿過太平洋時會發生什麼。Trenberth說﹕“系統已經作好準備。它會無法適應還是真正騰飛呢﹖”

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