2024 年秋季季节性天气预报更新: 拉尼娜现象不会如之前预期的那么强烈
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科学
2024-09-01 17:42
美国
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气象秋季到来。从最新的季节预报来看，可以看到弱拉尼娜现象出现的明显迹象。其影响将蔓延至北半球秋季天气模式，尤其是北美，并将持续至 2024/2025 年冬季。气象秋季涵盖三个月，从九月到十一月。这是一年中（北半球）最暖的时段过渡到最寒冷时段的季节。如前所述，今年秋季天气的一个重要因素是拉尼娜现象，众所周知，它对秋季和冬季有显著影响。因此，在进入具体预报之前，将快速了解一下拉尼娜现象是如何发生的，以及它的影响历史能为未来带来什么启示。 弱拉尼娜现象卷土重来
拉尼娜现象是强大而复杂的海洋 ENSO （厄尔尼诺-南方涛动）中的冷位相。它指的是热带太平洋的一个区域，在冷位相和暖位相之间转换。ENSO 的冷位相被称为拉尼娜现象，暖位相被称为厄尔尼诺现象。这些海洋温度异常（较暖或较冷）发生在太平洋的特定区域，如下图所示。主要区域为 3区 和 4区，它们共同覆盖了赤道太平洋的大部分地区。从最新的海洋温度异常分析中可以看出， ENSO 中部和东部地区的表层海温低于正常水平。这些冷异常呈现出“波浪状”的形态。这是由于强劲的东风将海水向西推移，在海面上形成涡流。这个过程中一个重要的部分是海洋表面以下的温度异常。可以在下面来自 NOAA 的图像中看到这一点，图显示了次表层数据，揭示了在太平洋东部和中部存在的大规模冷海洋异常。下面是 NMME 的分析/预测图，显示了暖位向结束时的温度下降以及主要 ENSO 3.4 区域的预测。可以看到 2024/2025 年秋冬季持续的负异常和降温预测。预测平均值在拉尼娜阈值之内，但比上个月弱。
NMME 对秋季的实际海洋温度预报显示，存在拉尼娜异常现象。虽然不如往年某些年份强烈，但其强度足以对海洋和大气产生影响，将在文章的预报部分看到这一点。这些数据使我们有足够的信心认为，在即将到来的寒冷季节中，这些异常将对天气产生一定的影响。但海洋异常会如何影响全球天气？ 拉尼娜秋季的天气模式
几个秋季/冬季节曾处于活跃的拉尼娜现象。这有机会分析过去的数据，了解秋季天气模式在拉尼娜现象下通常如何发展。ENSO 阶段显著影响热带降雨、气压模式以及海洋与大气之间复杂的能量交换。下图显示了拉尼娜现象的环流模式及其与海洋和大气之间的联系。通过这种方式，ENSO 显著影响热带降雨和气压模式，改变大气-海洋反馈系统。ENSO 的影响通过该系统在全球范围内扩散，改变了北半球冬季气温和降雪模式。从本质上讲，也可以说这些海洋异常就像汽车仪表盘上的控制灯。因此，它们不仅有自己的影响，而且还能发出大气总体状况的信号。下方特殊图表，显示了 9 月至 12 月间 ENSO 与气压异常之间的联系。简而言之，它显示了 ENSO 活跃阶段的主要信号。在这种情况下，颜色代表拉尼娜信号。首先，来看看秋季和初冬时期的气压模式。最突出的两个特征是北美和北大西洋的气压模式。在北大西洋，一个高压系统从大洋向北延伸至格陵兰岛。在其西侧，低压区覆盖加拿大和美国东北部，而高压系统从北太平洋延伸至美国南部。随着冬季的开始，这会将急流进一步向下推至美国北部。接下来是温度模式。由于处于低压区，阿拉斯加和加拿大部分地区的气温预计低于正常水平。美国西部地区较暖，而凉爽的异常趋势向美国东北部和西北部地区发展。由于北大西洋高压的主导性北风流动，欧洲大部分地区都呈现出凉爽的迹象。但是，ENSO 阶段对该地区的天气模式的直接影响不像对美国和加拿大那样显著。拉尼娜现象秋季的降水模式非常“两面性”。可以看到，美国中部和南部大部分地区呈现出比正常情况干燥，而美国西北部和东北部及加拿大则有更湿润的条件。在欧洲，可以看到西部地区呈现干燥趋势，而中部和东部地区降水增多。因此，可以明显看到降水模式的分化。了解了拉尼娜现象是什么以及它如何改变我们的气候季节后，现在将查看实际预测，看看是否能发现它对即将到来的 2024 年秋季气候季节的影响。 2024 年秋季长期天气预报更新
对于 2024 年秋季的预测，将关注两个主要的（或最常用的）季节性模型：ECMWF 模型和 NMME 模型，预测图像来自哥白尼气候项目和 NCEP。所有这些预报都是对三个月（9 月 - 10 月 - 11 月）的平均情况进行的描述，展示了气象秋季的大致主要天气模式预报。这仅显示/暗示了在该天气季节 40-60% 的时间里，天气模式可能会如何发展。长期/季节性预报永远不能被视为是“可靠的”。在这里，仅关注趋势以及天气模式在大范围内如何演变，因此不会使用这些长期数据来预测特定城市在特定日期和时间的天气。最新的气压模式预测显示，拉尼娜现象有微弱迹象：在北太平洋有一个高压系统，另一个高压区位于美国西部，低压系统则位于阿拉斯加和北欧上空。高压区从加拿大东部延伸至大西洋和欧洲。这可能会影响美国东部和中西部北部的天气模式，并可能将最高温度异常限制在美国西部和西南部。地表气压异常还显示了热带太平洋上空的一种“有趣”模式。预计一个广泛的高压区将覆盖该区域，这表明了一种拉尼娜型模式。通过这种方式，可以观察拉尼娜对热带地表层环流的影响，确认其在大气中的存在。温度及降水预报
放眼欧洲，可以看到大部分大陆的地表温度高于正常水平。这是由于北大西洋上空的高压区延伸至欧洲，ECMWF 的气压预报显示如此。在西北部可以看到低压区的影响，带来了较温和的气团进入英国和爱尔兰。降水预报显示，欧洲南部大部分地区秋季将更加干燥。与此同时，低压区预计将为北部地区以及英国和爱尔兰带来更多降水，中部地区也会出现更多降雨。在美国，西部地区暖核心位于高压系统之下。暖异常也延伸至美国东部和加拿大东部。但正如气压预报所示，中西部地区显示出较低的温度异常区域。从降水量来看，美国西北部、东海岸和中西部北部部分地区预计雨水较多。在美国南部的一半地区，受西南部广泛高压系统影响，降水量预计低于正常水平。值得注意的是，在墨西哥湾和西加勒比地区的降水量有所增加。这是热带系统发展区域的一部分，这可能是飓风季节晚期热带活动增加的潜在信号。2024 年秋季降雪预报
在秋季查看降雪预报可能有些勉强，但 11 月是气象秋季的最后一个月。这个月已经足够深入到一年中的寒冷季节，在强烈的情况下可能会带来一些冷空气，和潜在的降雪。以下是 ECMWF 对欧洲的降雪预报，显示欧洲大部分地区的降雪量低于正常水平。一些地区，如斯堪的纳维亚的高海拔地区，由于西风带来的低压区影响，部分地区降雪量略有增加。在阿尔卑斯山和巴尔干半岛北部也可以看到一些降雪区域。11 月的北美降雪预报显示，美国西部地区降雪量增加，可能主要出现在某些海拔较高的地区。预计加拿大西部也会有更多降雪。加拿大东部大部分地区、美国平原、中西部和东北部预计降雪量预计会减少。 2024 年秋季 NMME 预测更新
NMME 模型系统结合了多个单独的模型，来显示不同解决方案的平均图景。这种预测系统涵盖了更多的情景，但缺点是在较长的范围内，预测图像可能会被严重稀释。这是因为混合模型中不同模型产生的预测结果差异较大。下图中美国和加拿大的气温预测显示，美国西部和西南部秋季气温将较高。中西部、美国东部和东北部的部分地区均出现较弱的异常，这与预期的拉尼娜现象影响相符。由于混合了许多模型，北美的降水预测非常“稀释”。但主要趋势和想法与上面的 ECMWF 预测非常相似：美国南部和西南部降水可能较少，而西北部和东海岸降水可能较多。这再次支持了 ECMWF 的预测，即在 2024 年秋季天气循环中趋于减弱但仍然明显的拉尼娜现象的影响。 2024 年秋季官方展望更新
以下是 NOAA/CPC 最新的 2024 年秋季温度展望。预测显示，美国西部秋季气温高于正常水平，暖异常带延伸到南部并向东北方向延伸。还可以看到中西部北部有一个中性温度区。这确实表明，随着加拿大上空的低压区在冬季逐渐增强，可能会有更多的冷锋活动从美国西北部和加拿大西部进入平原地区并向美国东部移动。这也意味着冬季临近，美国北部地区降雪会比正常情况更早。NOAA 2024 年秋季降水预测显示，美国西部和中部地区天气较为干燥。美国东海岸和西北部地区预计天气将较为潮湿。这与以往的拉尼娜秋季降水模式类似。考虑到这一点，也可以快速看看此类秋季之后常见的冬季天气模式。 ENSO 与冬季天气模式展望概述
当查看拉尼娜现象对秋季的影响时，也可以看到它对冬季的影响（将发布第一篇正式的冬季预报文章，这里只是拉尼娜现象对冬季天气模式影响的概述）。通常，这些海洋异常现象的第一个影响可以从喷流模式的变化中看出（查看关于喷流往期文章）。喷流是高度约 8-11 公里（5-7 英里）的大而强的空气（风）流。从历史上看，北太平洋的强阻塞高压系统是 ENSO 冷位相最典型的效应。这通常会使极地喷流连同较冷的空气一起转向美国北部。下图是拉尼娜冬季中的喷流的平均位置，以及由此发展起来的美国和加拿大的天气模式。它显示了喷流从加拿大西部向美国北部下移的情况。被移位（偏向）的喷流将更冷的空气和冬季风暴从极地地区带到美国北部和西北部。较温暖和干燥的冬季天气通常出现在南部各州。下图显示了过去 40 年拉尼娜现象冬季的平均气压模式。北太平洋上空可见一个强大的高压系统，加拿大和美国北部上空则有一个低压区（这些图像是使用PSL工具生成）。强高压系统的环流促进阿拉斯加和加拿大西部低压区的发展。它将喷流移动到两个强压系统之间向下重新定位，如上图蓝线所示。与上述冬季相同的温度分析显示，加拿大西部和美国西北部喷流下方存在冷空气异常。较凉的地区延伸至中西部并进入中南部平原，形成一条可能的冷锋路径。比正常天气较温暖的天气和温和的冬季条件通常出现在西南部、东部和加拿大东部地区。最具动态的冬季天气通常出现在美国中西部和中部地区温暖和寒冷异常之间。从降水量来看，拉尼娜现象的冬季通常在美国西南部和加拿大较为干燥。随着拉尼娜现象产生较弱副热带喷流和东部水分减少，美国东南部也会出现较为干燥的天气。预计美国西北部、五大湖地区和东北部部分地区降水量将有所增加。降雪也发生了同样的变化。 当有水分供应时，北美更容易获得冷空气，从而增加降雪的可能性。在下图中，可以看到预计在这个冬季的弱拉尼娜现象年份的平均降雪模式。除美国西北部和中西部地区，美国东北部和加拿大东部的降雪潜力也有可能增加。 · END ·
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