缺乏底土水分补给依赖于10月至4月的降水，是2022年种植季内布拉斯加州及周边州干旱程度的一个重要因素。在生长季节有短时间的干燥天气(少于两周)是正常现象，如果有足够的土壤湿度来维持作物，直到降水形成，作物的压力就可以降到最低。不幸的是，内布拉斯加州的大部分地区在7月和8月暖季作物的关键灌浆阶段遭遇了长时间(超过两周)的干旱天气，储存的土壤水供应不足，无法让作物在不承受干旱压力的情况下到达终点。

今年秋季的降水量远低于正常水平，今年冬季和明年春季将出现一种积极的降水模式，以消除该州今年秋季累积的降水不足。虽然最近美国部分地区的风暴活动很强烈，但这些系统要么经过内布拉斯加州的北部或南部，导致干燥的锋面通道或非常少的降水总量。本文将试图量化干旱秋季的影响，如何消除目前的土壤湿度不足，并展望哪些气候因素最有可能影响2023年美国各地的生长季节。会议将讨论几个关键点:

• 今年秋天，大平原、中西部和五大湖地区的降水量低于正常水平。
• 美国西部的风暴活动似乎在增加。
• La Niña的天气状况预计将在春末消散，从而结束这一为期三年的事件。

秋季降水异常-国家视角

落基山脉以东的大部分地区的秋季开始比正常情况下更干燥(图1)，因为在夏季后半段贯穿西部玉米带的高空气岭持续到9月的前三周。低于正常湿度最集中的地区位于堪萨斯州东部和俄克拉荷马州。高于正常水平的湿度在美国西南部、大盆地北部、佛罗里达南部(热带活动)和新英格兰地区最为普遍。

9月的最后10天，一股强高空低气压进入太平洋西北部，给加州带来了大量降水。该系统推动美国中部东部的高空气脊，并使加州系统向东北方向推进至落基山脉北部。在10月上半月，大气脊控制了美国东部，有效地阻止了低压系统通过中部和东部玉米带的运动。

10月份的降水异常(图2)表明，高于正常水平的水分主要集中在西南沙漠地区和落基山脉北部。低于正常水平的异常降水在该国其余地区占主导地位。这些异常现象在墨西哥湾各州以及俄亥俄河和密西西比河交汇处的地区最为严重。密西西比河南半部的低流河流发展起来，由于河道较浅，导致引水深度不足，导致驳船流量减少。

11月份，美国各地开始出现更加活跃的天气模式。大气槽定期进入太平洋西北部，给南加州和大盆地北部三分之二的地区带来了高于正常水平的水分。对内布拉斯加州来说，不幸的是，一股强大的北方急流在北部平原和西部五大湖上空形成了一个高空槽。因此，穿过南部大盆地的大气槽被强迫向东穿过南部平原和美国东南部，而不是向东北移动到中部和北部的高平原地区。

当考虑单个月分量降水异常的累积影响时(图4)，落基山脉和阿勒哈尼山脉之间的大部分地区明显比正常情况干燥。在俄亥俄河和密西西比河交汇处的地区，秋季降雨量不足6到9英寸。达科他州东部、内布拉斯加州东部、明尼苏达州南部、爱荷华州西北部、堪萨斯州东南部和俄克拉何马州北部累积了3至6英寸的降水不足。

土壤水分补给-内布拉斯加州

如果我们把全国范围缩小到内布拉斯加州，我们就能更精确地了解我们的秋季降水总量和累积的异常情况。图5表明，内布拉斯加州中南部和东南部的部分地区，以及沙丘地区的东南角，累积秋季降水超过了2.50英寸的液体当量水分。在这些地区，只有内布拉斯加州的最东南角和沙丘地区东南部的一小块地区的湿度超过了4英寸。

在该州的其余部分，累积的秋季液体等效水分在1英寸到2.50英寸之间。我高度怀疑出现在沙丘西部地区的靶心是异常的，与附近的NERain观测者相比，它没有连续完整的降水测量。虽然不是为了让你欣赏，但在这些较干燥的地区，秋季的湿度是正常的25%到50%。超过2.50英寸的部位是正常的50%到75%。

图6描述了今年秋季的累计降水量亏缺。内布拉斯加州东部以鲜红色阴影描绘的地区累积的秋季降水不足3至4英寸，而栗色阴影地区则不足4至5英寸。整个内布拉斯加州西部，秋季降水不足通常在1到3英寸之间。为了在今冬结束之前消除这些秋季降水不足，我们将需要接收至少两倍于正常预期的液体等效水分。

让我们看看在接下来的三个月里需要多少雪才能消除去年秋天积累的降水不足。内布拉斯加州东部的正常雪水比为10:1，这意味着平均10英寸的雪将相当于1英寸的水分。内布拉斯加州的西半部，降雪更加干燥，需要12-15英寸的雪才能产生1英寸的水。因此，内布拉斯加州东部的大部分地区，除了冬季的正常降雪量外，还需要30-40英寸的降雪，才能消除2022年秋季的降水不足。对于内布拉斯加州西部，需要在正常积雪量之外再增加15-30英寸的降雪。

我们收到的任何冬季降雪的有效性都将取决于土壤在个别事件之前是否冻结。当冰雪融化时，冻土上的降雪主要通过地表径流影响河流、溪流和池塘。除非它们在每次降雪前后保持不结冰，否则对土壤水分保持的影响很小。可以这么说，一个更容易攀登的山峰是在4月底之前逐渐将这些累积的秋季降水赤字减少到零。在这种情况下，5月1日之前，需要130%的正常(狭长地带)到150%的正常(中东部)才能使秋春季土壤水分补给恢复正常。

冬春天气模式思考

我们目前正处于La Niña条件的连续第三年，自20世纪50年代初以来，这种情况只发生过三次。我原以为La Niña第二年的情况会在今年春天结束，就像大多数La Niña第二年的事件一样。我怀疑，始于2021年12月并于2022年1月15日达到高潮的汤加火山喷发可能向大气中释放了足够多的气溶胶，阻碍了南太平洋的表面变暖，这最终导致了赤道东部的表面持续变冷，并维持了今年的La Niña事件。

当赤道太平洋上空的环流模式比正常情况更强时，就会出现La Niña条件，因为向西移动的地面风的强度增加，反过来又将秘鲁附近的冷水推向比正常情况更西的地方。它还增加了沿南美洲西海岸的上升流的强度，将南极洲沿南美洲西海岸向北输送。通常，当赤道太平洋下的逆流将足够多的热量从西太平洋转移到东太平洋时，La Niña事件就会结束，这阻碍了上升流，削弱了赤道太平洋东部的大气压力模式。如果这些压力模式足够减弱，西风将足够放松，形成异常的地表温暖，这是厄尔Niño条件的标志。

图7描述了当前全球海表温度异常情况，很明显，目前赤道太平洋东部四分之三地区都有一个低于正常海表温度的巨大异常区域(蓝色阴影)，这是La Niña事件的标志性特征。由于图像文件的大小，我们无法发布海洋表面温度异常的30天动画，但有迹象表明，表面冷池的东部部分开始减弱。最终的问题是，最近的这一趋势是否标志着La Niña最终消亡的开始阶段，还是像我们去年春天经历的那样，只是另一个假象。

赤道太平洋盆地西半部的地下有一个强烈的异常暖池，有迹象表明它正在向盆地东半部扩展(图8)。如果这一洋流能够到达地表，并且没有被秘鲁海岸的冷水重新上涌所抵消，那么La Niña条件将在来年春天结束之前消失。如果这些上升流事件像去年冬季和春季那样重新发展，那么La Niña条件可能会持续一年，在2023年的生长季节，高平原南半部(TX, OK, KS, NE南半部)在气候上有利于低于正常的降水。

全球模式以及气候预测中心的一整套统计和动力模式都强烈认为，这次La Niña事件将在4月底消散。有趣的是，过去的三次三底La Niña事件在3个月、6个月和11个月内相继出现El Niño情况。这三个事件并没有足够的数据来最终说明厄尔尼诺现象将会发展，只是我们短暂的热带气候历史指向了这种可能性。

在La Niña条件下，北方急流通常比正常情况更强，北美在冬季经历了比正常情况更多的北极空气入侵。在El Niño条件下，北部急流减弱，而南部急流增强。通常，La Niña或El Niño事件的四分之三将由各自的急流贡献者主导。在今年秋天的大部分时间里，北方急流主导了落基山脉以东的地区，正如La Niña所预料的那样。

在过去的几周里，南方的急流已经开始显示出力量的迹象，进入太平洋西北地区的大气槽已经变得越来越强，并向南推进加州和西南部沙漠地区。直到上周还没有发生的是北极空气流入这些槽的后部，这是保持风暴强度和增加它向东北向内布拉斯加州喷射的几率所必需的。上周末袭击西海岸的风暴系统是本季度第一次将北极空气拉入高空空槽的背面(西侧)，并进入由南方急流输送的亚热带湿气。

如果La Niña条件继续像预测的那样消散，到达南加州的西海岸槽将不太可能由于南部急流的水汽输送而被切断或完全消散。正是这种类型的天气系统给南部/中部的高原带来了温暖和潮湿的降雪事件。这也增加了发生冻雨/薄雾的机会，因为来自西南部的暖空气被抬升到寒冷的表面，就像我们在内布拉斯加州在11月份已经经历过两次那样。

在我看来，我们正在进入西海岸风暴的活跃期，这是基于这样一个事实，即横跨美国东部的北部急流的强度正在减弱，与此同时，进入西海岸的风暴活动有所增加。这些脊和槽的平均位置通常持续六到八周才会分解。这意味着，在未来一到两个月，从西海岸系统向东北偏东移动到中部和南部高原，内布拉斯加州可能会出现更多的活跃天气。

如果我们确实看到了一种模式的变化，有利于美国西部更活跃的天气，那么最终的问题是，大气什么时候会回到美国西部的平均高空脊和美国东部的平均高空槽。使用6 - 8周平均脊/槽规则，2月和3月是最可取的时间线。因此，如果La Niña已经足够减弱，像我们在去年秋天经历的强北极空气爆发可能不会因为北方急流减弱而那么普遍。在此期间，由于大陆气团从中部向南-东南方向流动，以及缺乏向北流入中部高原的低空墨西哥湾，低于正常水平的湿度仍然是有利的。

更重要的是，如果La Niña条件确实结束，南部急流变得更加活跃，那么今年春天横跨南部平原的干燥问题就不会那么强烈和广泛，因为6到8周的模式变化将有利于4月和5月在美国西部出现平均大气槽。这将增加大平原南部地区发生重大湿气事件的几率。我们南部的水分事件增加也会增加我们的可能性，即植物蒸散发的低水平水分运输将增加4月和5月沿内布拉斯加州锋面边界的降水输出。是的，这肯定会增加春季种植推迟的可能性，但它也将大大缓解进入2023年生长季节前半段的干旱担忧。