最强厄尔尼诺的预测依据
七月数据全部纳入后,动力模型显示厄尔尼诺创纪录概率约90%
我讨论气候数据时向来谨慎。近年来唯有一次真正感到震惊:2023年9月全球气温比此前所有9月纪录高出整整0.5℃。1而今天,我再次被震撼。综合14个季节预报模型的667组集合预报结果,今年的厄尔尼诺不仅极有可能成为可靠观测记录以来最强的一次,其强度甚至可能远超以往纪录,差距之大令人难以置信。
当前多模型中位数显示,本次事件峰值(以热带太平洋尼诺3.4区域去趋势海表温度距平衡量)为3.6℃,比2015-2016年创下的2.75℃纪录高出约0.8℃。作为参照,过去150年间最强与第五强厄尔尼诺的差距仅约0.5℃。模型预测的强度,已经超出了人类观测过的所有范围。

这张图有几个值得关注的点:其一,在150年的观测记录中,没有任何一次厄尔尼诺的强度能显著突破2.75℃。传奇的1877-1878年事件最为接近,与2015-2016年的数据难分伯仲(分别为2.73℃和2.75℃,考虑到19世纪船舶观测数据的误差,二者实际差异可忽略)。其二,今年预报集合的中间80%区间全部达到或超过历史纪录:即使是预报区间的下限(2.8℃)也略高于纪录值。约91%的集合预报成员峰值超过2015-2016年的纪录。
为了直观呈现本次事件的发展过程,我们可以将预报轨迹与观测到的五次最强厄尔尼诺事件逐月对比,覆盖事件发展年份至次年春季。

令人惊叹的不仅是强度,还有发展速度。2026年的厄尔尼诺发展快于1997-1998年——后者曾是爆发式厄尔尼诺的标杆。不同于2015年年初因前期事件已处于偏暖状态,本次事件是从1月典型的拉尼娜状态启动的。
当然,多模型中位数可能掩盖模型间的分歧,因此有必要查看单个模型预测的峰值。下图展示了14个模型所有集合成员的峰值分布。

所有模型的中位数峰值均达到极强(“超级”)厄尔尼诺强度,除一个模型外(日本海洋地球科学与技术厅的SINTEX-F模型,峰值2.2℃),其余模型的中位数均超过2015-2016年的纪录。如此高的模型一致性并不常见,但我要说明的是,一致性不等于准确性,这一点我稍后会讨论。
长期关注的读者可能记得,在气候变暖的背景下,原始尼诺3.4指数距平可能会将厄尔尼诺信号与整体海洋变暖趋势混淆。美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的解决方案是相对厄尔尼诺-南方涛动指数(RONI),即通过扣除热带平均海表温度距平来分离厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)信号。以RONI衡量,纪录保持者其实是1982-1983年事件(峰值月距平2.69℃),而非2015-2016年。不过即便采用RONI,14个模型中有11个的多模型中位数仍显示本次事件将打破纪录。

采用L’Heureux等人(2024)提出的方差恢复缩放法。以RONI衡量,纪录事件为1982-1983年(峰值月距平2.69℃)。
综合来看:模型显示,今年尼诺3.4指数峰值打破纪录的概率约为91%,RONI指数打破纪录的概率约为77%。无论采用哪种指数,预报结论一致:本次事件很可能成为人类观测史上最强的厄尔尼诺。
我们是如何得出这一结论的?预报的形成贯穿了整个春季。下图展示了各模型从3月到7月的预测变化,以及同期观测到的逐月海温状况。

几乎所有子图都呈现出相同趋势:五个月来,13个独立模型的每次更新预报都比上一次更暖。随着初始条件不断优化,预报持续上调,这是事件真实增强的典型特征,而非模型噪声。原因从图中黑线可见:实际观测的海温始终超出此前的预报。(不过也要肯定,美国国家大气研究中心的CESM1模型早在3月就预测峰值约4℃,当时这一看法显得荒谬,我和其他人都认为不切实际,但如今其他模型的集合预报已向它靠拢。)
多模型综合图更简洁地呈现了这一点。

峰值中位数从3月的约2.8℃升至7月的3.6℃——值得注意的是,预报上调幅度正在放缓(过去三次更新分别上调0.5℃、0.14℃、0.14℃),说明预报正趋于稳定,而非持续攀升。
我们还可以从空间维度观察本次事件。下图展示了每个模型预测峰值月份的海表温度距平场分布。

所有模型都呈现出典型的东太平洋厄尔尼诺“暖舌”结构。需要指出的是,意大利地中海气候变化中心(CMCC)的模型结果是个异常值,其5.3℃的峰值比次高模型高出整整1.3℃。不过由于我们采用的是多模型中位数,即使排除该模型,整体预报结果也不会发生显著变化。
与此同时,海洋变化已领先于模型预测。截至7月中旬,尼诺3.4区域的日海表温度距平已较同期气候态高出约2℃——这正是极强(“超级”)厄尔尼诺的阈值,且目前已持续达到该水平。下图将这一数据置于更长时间维度中展示,呈现了卫星观测45年来每年的尼诺3.4区域日距平,其中每年数据均以自身所在时期的气候态为基准,消除了长期变暖趋势的干扰。

数据来源:CoastWatch ERDDAP。每年数据均以自身所在时期的30年滑动日气候态为基准(采用厄尔尼诺-南方涛动指数ONI的惯例),消除了长期变暖趋势。2026年以红色显示,为便于对比,突出显示了厄尔尼诺发展迅猛的1997年和2015年。
在45年的观测记录中,没有哪一年在此时的温度能达到如此高度:1997年同期距平为+1.6℃,曾是爆发式厄尔尼诺的标杆;2015年同期为+1.3℃,但都远不及今年。而厄尔尼诺几乎总是在年末达到峰值——通常在11月至次年1月之间,偶尔早至10月——根据ENSO的季节锁相物理机制,本次事件很可能还会大幅增强。3
这一切对全球气温意味着什么?由于全球气温变化滞后于ENSO约3至5个月,本次事件带来的升温影响将主要体现在2027年。2027年很可能成为令人担忧的一年,其气温将大幅超过现有纪录,成为史上最热年份。不过,不断增强的厄尔尼诺也让2026年末的气温存在变数:我们的气候数据面板显示,今年取代2024年成为史上最热年份的概率已从月初的约13%升至约28%,这一概率不容小觑。
最后需要郑重提醒:这些数据对应的气候状态,从未在模型验证中出现过。季节预报系统对常规事件的预测确实有可靠的准确性,但从未有过集合预报预测(并验证)3.6℃的厄尔尼诺,因为这样的事件从未发生过。模型的一致性令人安心,但并非绝对的证明。不过不确定性是双向的,不仅是模型,实际观测到的海洋状况也已进入未知领域。
如需了解厄尔尼诺预报和全球气温的每日更新,请访问我们的气候数据面板。