摘要

本文主要以厄爾尼諾為氣候發(fā)展背景，通過對國內(nèi)外學(xué)者相關(guān)研究報告的總結(jié)，嘗試分析幾種典型的厄爾尼諾事件對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，對于背后原理的分析并不做重點闡述。

2、該節(jié)對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)測工作。

3、該節(jié)總結(jié)了ENSO對全球主要地區(qū)氣候影響的觀測研究，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事件對各個區(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)域為基準(zhǔn)地區(qū)嘗試討論厄爾尼諾對不同商品的供需可能會產(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（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，對環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會影響巨大。

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)完成一個完整的海氣循環(huán)。

1.2 厄爾尼諾發(fā)生的時間及情況現(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，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信號會逐漸向西移動，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)與正常時期熱帶太平洋氣候態(tài)的信風(fēng)方向相反，會使得信風(fēng)的強(qiáng)度減小。信風(fēng)的減弱會進(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)下使得其對流上升區(qū)向熱帶中太平洋移動，對流區(qū)的改變會嚴(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)，由于對流作用的減弱，印度尼西亞、菲律賓等地區(qū)會有強(qiáng)烈的干旱現(xiàn)象。在熱帶太平洋東部地區(qū)，暖SSTA會導(dǎo)致熱帶東太平洋對流會有所加強(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的異常信號會在全球范圍內(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)的上升對流分支，由于厄爾尼諾的出現(xiàn)會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)海表氣壓的減弱會在我國南海地區(qū)生成氣旋式環(huán)流異常，進(jìn)而改變季風(fēng)對南海的影響（易導(dǎo)致我國長江流域干旱及華南、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)

對于ENSO指標(biāo)的定義，相關(guān)研究學(xué)者同樣進(jìn)行了長達(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)化南方濤動指數(shù)（SOI）結(jié)合赤道東太平洋海溫距平指數(shù)的5個月滑動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ENSO現(xiàn)象海溫測定的區(qū)域范圍最主流使用的是美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）氣候預(yù)測中心確定的區(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)測區(qū)域在Nino3.4區(qū)域，但實際因為需要表征不同類型的厄爾尼諾，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)展路徑及對全球氣溫和降水的影響有統(tǒng)計意義上的顯著區(qū)別，且學(xué)界相關(guān)研究較多，因此后文將會對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。

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)計出對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?，三種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。

對比東部型厄爾尼諾和中部型厄爾尼諾對全球氣溫的大致影響：

東部型和中部型厄爾尼諾對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)計學(xué)角度上氣溫發(fā)生異常的區(qū)域也會發(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期，溫度異常中心也會發(fā)生變化：例如在東部型厄爾尼諾發(fā)生時北美北部冬季的暖異常中心，在中部型厄爾尼諾發(fā)生時的冬天會向東向北偏移。

對比東部型厄爾尼諾和中部型厄爾尼諾對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。且厄爾尼諾對降水的影響具有更加明顯的地域性，同時，相比于溫度異常，東部型與中部型厄爾尼諾對全球降水的不同影響會表現(xiàn)的更加分散，因此相較溫度會更加難以比較，但依舊可以看出兩種不同類型的厄爾尼諾對全球降水的實質(zhì)性的差異：在澳大利亞的秋季，東部型厄爾尼諾發(fā)生時降水比中部型厄爾尼諾發(fā)生時更少；東部型厄爾尼諾在秋季時會導(dǎo)致加拿大西海岸偏干，而中部型則會在冬季時導(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該地區(qū)降水的影響表現(xiàn)相對有限；對于東南亞地區(qū)，東部型厄爾尼諾在秋季可能會導(dǎo)致降水明顯下降，而中部型對秋季東南亞地區(qū)的降水無明顯影響，反而在冬季時會導(dǎo)致更加明顯的干燥異常。