ENSO事件指数与指标研究.docx

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ENSO事件指数与指标研究

ENSO事件指数与指标研究

李晓燕;翟盘茂

【摘要】根据1951～1996年完整可靠的海面温度（SST）和南方涛动指数（SOI）资料,以中、东太平洋SST异常变化为指标,定义了ENSO事件,并在此基础上提出了以ENSO事件过程海温距平累积值为指标的强度指数.此外,还定义了ENSO事件的海-气综合强度指数,并对ENSO事件的长度、强度及爆发类型等进行了分类.

【期刊名称】《气象学报》

【年（卷）,期】2000（058）001

【总页数】8页（P102-109）

【关键词】ENSO;指数;指标;事件强度

【作者】李晓燕;翟盘茂

【作者单位】中国气象局国家气候中心,北京,100081;中国气象局国家气候中心,北京,100081

【正文语种】中文

【中图分类】基础科学

第58卷第1期2000年2月气象学报ACTAMETEOROL（）GICASI\JICAVol.58,\10.1Feb.,2000ENSO事件指数与指标研究+李晓燕翟盘茂（中国气象局国家气候中心，北京，100081）摘要根据1951～1996年完整可靠的海面温度（SST）和南方涛动指数（SOl）资料，以中、东太平洋SST异常变化为指标，定义了ENSO事件，并在此基础上提出了以ENSO事件过程海温距平累积值为指标的强度指数。

此外，还定义了E\JSO事件的海一气综合强度指数，并对事件的长度、强度及爆发类型等进行了分类。

关键词：

ENSO，指数，指标，事件强度。

1引言ENSO为气候系统中最强的年际气候信号。

世界各国气象学家和海洋学家都非常重视这一现象的规律及其机制的研究，以达到预测这一现象的发生，为气候灾害的预测提供可靠信息及物理依据‘门。

通过国际上为期10a的TOGA计划的实施，对ENSO的研究取得了长足的进展，但对ENSO形成的机制目前还不完全清楚‘2]不同类型的ENSO事件，其形成过程可能不完全一样。

中国的许多学者发现ENSO对中国气候的影响也取决于其爆发时间、发展阶段及其类型等[3-6]。

因此．ENSO过程，包括ENSO事件爆发和结束时间、强度及类型等的确定，对进一步加强ENSO监测诊断业务，正确认识ENSO形成规律及机制，研究ENSO对全球气候尤其是对中国气候的影响都具有十分重要的意义。

在上述方面国内外已经开展了许多研究‘7-“3但由于不同学者定义的指标以及所用资料不同，因而所得的结果也有一定差异。

1990年代以来，ENS（）事件频繁发生，给ENS（）的研究又带来了新的挑战‘”1本文在研究其它指标的基础上，研制了一些新的ENS（）{}件指标，既能与国内外ENSO监测业务相接轨，又能客观地反映赤道中、东太平洋海洋大气综合状况，比较规范化地定义ENSO事件。

新指标力求表达简洁、使用方便，并能与过去的研究和国际上公认的一些结果尽量保持一致，同时为今后ENSO囊件的强度和定义提供客观划分依据。

本文以国际上ENS（）监测业务中普遍使用的厄尔尼诺监测区的SST指数及南方涛动指数为基础，利用美国NCEP提供的1950年以来完整的、可靠的资料，研究了厄尔尼诺和拉尼娜‘箨件过程划分以及强度指数的建立，进一步确定了ENS（）事件爆发、结束时间及其强度，并初步研究了这些指数和指标在反映ENSO事件的过程中的一些特征。

·初稿时间：

1997年9月19口；修改稿时间：

1998年5月26日。

资助课题：

国家“几五”莛中之重项目“我国短期气候预测系统的研究”（96-908-04-02-3）第58卷1期2000年2月气象学报ACTAVol.58,\10.1Feb.,摘要根据1951～1996年完整可靠的海面温度（SST）和南方涛动指数（SOl）资料，以中、东太1引言为气候系统中最强的年际气候信号。

世界各国气象学家和海洋学家都非常重通过国际上为期10a的TOGA计划的实施，对ENSO的研究取因此．ENSO过程，包括ENSO件指标，既能与国内外ENSO监测业务相接轨，又能客观地反映赤道中、东太平洋海洋大气综合状况，比较规范化地定义ENSO事件。

新指标力求表达简洁、使用方便，并能与过去的研究和国际上公认的一些结果尽量保持一致，同时为今后ENSO囊件的强度和定义提供客观划分依据。

本文以国际上ENS（）监测业务中普遍使用的厄尔尼诺监测区的SST指数及南方涛动指数为基础，利用美国NCEP提供的1950年以来完整的、可靠的资料，研究了厄尔尼诺和拉尼娜“几五”莛中之重项目（96-908-04-02-3）1期李晓燕等：

ENSO事件指数与指标研究1032厄尔尼诺和拉尼娜事件的确定最新的研究表明，ENSO是大尺度海一气相互作用的产物，它不仅仅是一种事件，而且是一种循环[13]厄尔尼诺和拉尼娜事件是ENSO循环处于暖位相和冷位相时在海温变化过程中的异常反映。

因此，本文首先重点以赤道中、东太平洋海温异常为标准，确定厄尔尼诺和拉尼娜事件。

美国国家环境预测中心‘“1和中国国家气候中心‘”3等利用Nin01+2，Nin03，Nin04区（图1）对ENSO事件进行监测，但如何确定厄尔尼诺和拉尼娜事件未明确规定。

图1ENSO事件监测海区分布图厄尔尼诺是赤道中、东太平洋海水大范围增暖事件，选取能够表明其特征的海区十分重要。

许多人直接使用Nin03区的海面温度（SST）距平达到0.5℃来定义厄尔尼诺事件，这是一个简单易行的方法，因为在大多数事件中，Nin03区都有较好的代表性，但在一些事件中，Nin04区或者Nin01+2区升温较强，而Nin03区升温较弱，仅以Nin03区定义，洋面覆盖范围有限，就会将一些过程排除在外。

如1993，1994/1995年的厄尔尼诺事件（图2），Nin04区增温较强，SSTA≥o．5C的时间持续长达la，是两次明显的、国际上公认的厄尔尼诺过程，而Nin03区仅维持了4～5个月，未能达到事件标准，说明这一区域仍然不能充分反映整个中、东太平洋海域的特征。

Angell提出用NinoC区（0～10。

S，180～90。

W）的SST距平作为温度指标[16]，这一区域覆盖范围明显比Nin03区大，在中国也作为一个重要监测区[15]但在近年的拉尼娜事件监测中，该区也显示出一定的弱点，如1995/1996年赤道东太平洋这次弱的拉尼娜过程，在Nin03区反应明显，利用本文定义的监测指标判定，1995/1996年也出现了一次弱的拉尼娜过程，而NinoC区则反应微弱，一直没有达到-0.4C。

王世平利用Nin01+2，Nin03和Nin04这3个海区海温指数之和作为厄尔尼诺事件的强度指数‘10]这一方法虽然考虑了赤道中、东太平洋整个海域，但Nin01+2区范围很小，与其它海区等权处理，实际上过于加大了Nin01+2区的比重，仍有一定不足。

综合分析上述各种方法的优、缺点，本文采用了将Nin01+2，Nin03，Nin04区SST距平按照各海区所占面积大小进行加权平均，合成一个厄尔尼诺监测综合区来计算SSTA值，即d4SSTA-∑（SSTA．×5，）／∑s．李晓燕等：

ENSO厄尔尼诺和拉尼娜事件的确定最新的研究表明，ENSO是大尺度海一气相互作用的产物，它不仅仅是一种事件，而且美国国家环境预测中心‘“1和中国国家气候中心‘”3等利用Nin01+2，Nin03，Nin04图1ENSO事件监测海区分布图厄尔尼诺是赤道中、东太平洋海水大范围增暖事件，选取能够表明其特征的海区十分重要。

许多人直接使用Nin03区的海面温度（SST）距平达到0.5℃来定义厄尔尼诺事件，这是一个简单易行的方法，因为在大多数事件中，Nin03区都有较好的代表性，但在一些事件中，Nin04区或者Nin01+2区升温较强，而Nin03区升温较弱，仅以Nin03区定义，洋面覆盖范围有限，就会将一些过程排除在外。

如1993，1994/1995年的厄尔尼诺事件（图2），Nin04区增温较强，SSTA≥o．5C的时间持续长达la，是两次明显的、国际上公认的厄尔尼诺过程，而Nin03区仅维持了4～5个月，未能达到事件标准，说明这一区域仍然不能充分反映整个中、东太平洋海域的特征。

Angell提出用NinoC区（0～10。

S180～90。

W）的SST距平作为温度指标[16]这一区域覆盖范围明显比Nin03区大，在中国也作为一个重要监测区[15]程在Nin03区反应明显，利用本文定义的监测指标判定，1995/1996年也出现了一次弱的拉尼娜过程，而NinoC区则反应微弱，一直没有达到-0.4C。

王世平利用Nin01+2，Nin03和Nin04这3个海区海温指数之和作为厄尔尼诺事这一方法虽然考虑了赤道中、东太平洋整个海域，但Nin01+2区范围很小，与其它海区等权处理，实际上过于加大了Nin01+2区的比重，仍有一定不足。

综合分析上述各种方法的优、缺点，本文采用了将Nin01+2，Nin03，Nin04区SST距平按照各海区所占面积大小进行加权平均，合成一个厄尔尼诺监测综合区来计算SSTA值即d-∑（SSTA．×5，）／∑s．104气象学报图2Nin03、NinoC区及Nino综合区海温指数变化曲线图SSTA，和S，分别为Nin01+2，Nin03，Nin04区海面温度距平和相应的海区面积。

当该区海温距平SSTA≥0.5℃的值持续6个月以上时（如过程中间有单个月份未达指标，也可视为持续），为一次厄尔尼诺事件过程。

1951～1997年逐月SSTA的统计表明，SSTA并没有严格服从以均值为o的正态分布。

SSTA正距平月份多于负距平月份，而且SSTA大于0.5C的月份明显多于小于-0.5C的月份。

考虑到这一原因，本文在分别计算了研究时段中海温距