CPC增加La Niña发展的几率并发布官方秋季预测

CPC增加La Niña发展的几率并发布官方秋季预测

气候预测中心(CPC) 7月8日发布了第一个La Niña预警,并呼吁在即将到来的秋季有65%的几率形成La Niña。此外,CPC的预报表明La Niña的情况将持续到即将到来的冬天结束。中央气象台在8月12日发布了更新的警报,将其概率提高到70%,并继续预测该事件将持续整个冬季。

拉尼娜现象在去年夏天的下半段开始发展,并加强为中暑。到去年12月底,东赤道太平洋开始变暖,这标志着该事件已经开始减弱。到4月底,随着海面温度(SST)异常变暖到中性区域,La Niña的情况已经结束。赤道太平洋东部的海温高于正常海温,而赤道太平洋中部仍继续表现出降温,但不足以满足La Niña条件。

自7月初以来,赤道太平洋中部出现了降温的趋势,而至8月18日,高于正常海温的更东区域仍持续存在(图1)。低于正常海温的海温开始从赤道东太平洋向西扩散(图2)。这种模式的支持来自秘鲁海岸的上升流和自冬末以来从赤道西太平洋向东移动的地表下低于正常温度异常通道。

当前海面温度异常
图1所示。2021年8月16日海面温度异常。
2020年8月海面温度异常
图2。2020年8月18日海面温度异常。

去年和今年的海温异常有细微的差别。首先,秘鲁海岸去年发生了强烈的上升流,目前没有,但似乎正在努力发展。第二,上升流发生在比正常情况更西的地方,这使得赤道东太平洋的温暖异常持续存在。第三,赤道太平洋下的回流流(水自西向东移动)西高于正常,东低于正常(图3)。去年此时,从澳大利亚到秘鲁的海面下存在一个低于正常温度异常的固态通道。

你会注意到,图3是截至8月1日的太平洋赤道次表层热含量。当我们在CPC网站上看到这一地区最新的动画时,西暖池异常现在已经扩展到覆盖盆地的西半部。图3所示的冷池现在正被迫浮出水面,其面积已经缩小。除非沿着秘鲁海岸的深层上升流开始,La Niña条件的发展将是缓慢的,除了一个弱事件的实现,几乎没有什么支持。

为了被归类为La Niña事件,CPC要求赤道太平洋中部海温异常在连续五个月滚动平均中必须达到-0.5℃或更低。方案协调会根据综合指标发出警告,并预测从8月至10月至12月至2月期间可达到上述标准(图4 -蓝线)。动力模型的平均值在他们的预测中也达到La Niña条件,但它只持续了连续四个月的周期(9月- 11月至12月- 2月)。基于统计的模型(绿线)保持在正常的凉爽一侧,但从未达到被分类为La Niña事件所需的-0.5摄氏度的阈值。

地下温度异常
图3。赤道太平洋上洋(0-33m)温度距平的深度-经度剖面(oC)以2021年8月1日的候为中心。异常是偏离1991-2020年基准期候均值。
当前海面温度异常
图4。Niño 3.4地区海温(SST)异常的预报(5o存在o120年代,ow - 170oW). 2021年7月19日更新的数据。

事实上,CPC的La Niña警报确实表明,如果La Niña条件发展,它将是弱的,预计海温异常在-0.5至-0.7℃范围内(-0.5℃是拉尼娜条件的起始阈值温度)。去年,海温异常达到了-1.8摄氏度的峰值,只比被归类为强事件所需的温度高0.2摄氏度。简而言之,即使预测La Niña条件将发展到今年年底,目前的数据和模型预测表明,这次事件将勉强称得上弱La Niña。

秋天气候前景

在建筑La Niña事件的秋天,北部和中部的高原地区有比正常条件更温暖和干燥的趋势。事件越强烈,这些情况发生的可能性就越大。在与干旱状况作了15个月的斗争后,干旱的秋天将会对为2022年生长季做准备的土壤水分积累产生影响。

从去年9月到今年4月,该州大部分正在与干旱作斗争的地区的降水量低于正常水平。随后,这些地区的土壤水分储备在5月初也低于正常水平,因为去年夏天干旱的发展剥夺了土壤剖面顶部四英尺的有效水分。因此,除冬末和春季异常潮湿外,比正常情况下更干燥的秋季将使2022年干旱的前景继续升高。

根据中央气象台预测的今秋至冬末La Niña的弱条件,我们可能会经历一个比去年秋天更加活跃的天气模式,当时在10月和11月之间降水事件很少。决定今年秋冬天气模式是否更加活跃的将是美国西部高空脊的强度,从阿拉斯加湾喷射出来的高空槽的强度,以及进入美国西部的高空槽是否会偏转进入加拿大,或者能够向东穿过美国北部地区。

与2020年相比,今年夏天美国西部高空脊较弱,季风季节异常强劲。这种湿气导致了从亚利桑那州向北到内华达州北部和犹他州的广泛的暴洪问题,这应该会转化为美国西部较弱的脊线模式。尽管高空脊今年夏天多次向北进入加拿大西南部,但它并没有阻止2020年发生的高空槽进入太平洋西北部的运动。去年夏天,这些槽沿山脊边缘被推入加拿大西部,最终向东南进入五大湖和美国东北部。

官方的秋季气温和降水展望于8月19日发布,似乎更强调了美国西南部1 / 4地区的干燥和高于正常温度(图5和图6)。北部平原地区高于正常温度的可能性明显低于CPC的春夏展望,后者关注的是美国西北部地区(包括内布拉斯加州)的干燥和温暖。这对我来说意味着CPC更加重视北部的急流而不是南部的急流,这是La Niña条件发生时的预期结果。

秋天临时前景
图5。美国国家海洋和大气管理局气候预测中心于2021年8月19日发布官方秋季气温展望。
秋季降雨前景
图6。美国国家海洋和大气管理局气候预测中心于2021年8月19日发布官方秋季降水展望。

CPC在秋季展望中描绘的干燥确实表明,从美国西南部到东北偏东至中部平原的西半部,有适度干燥的可能性。这个地区已经向北扩展了250英里,向东扩展了大约100英里。由于9月占秋季湿度的50-60%(取决于位置),它可能会决定今年秋季是否比往年干燥。

在美国西南部,这是一个强烈的季风季节,在过去的一个月里,这种水汽已经向北到达了爱达荷州南部。穿过落基山脉北部的高空气流槽能够利用这种水分来源,雷暴活动造成的局部洪水已经发生。更重要的是,这种湿气正在帮助削弱上层空气脊,使进入太平洋西北部的系统更有可能比去年秋天向南移动得更远。这也增加了一旦海槽移动到落基山脉东部,这些系统更有效地将墨西哥湾的水汽向北拉入中部和北部平原的机会。

在我看来,在赤道太平洋完全进入拉尼娜现象之前,通常与拉尼娜现象相关的干燥和温暖的秋季情况可能会更慢地出现。CPC指出,秋季的后半段可能是La Niña条件的过渡时期,所以我倾向于10月中旬到11月底,因为温暖和干燥的可能性最高。

土壤水分补给与干旱风险

如果导致大盆地南部严重山洪问题的季风水汽持续到9月,并与比去年夏天更向南渗透到太平洋西北地区的高空气流槽相互作用,它应该会在今年秋天为北落基山脉向东进入密西西比河上游山谷带来更有利的降水模式。不要指望干旱信号会在冬天到来之前消失,但为了结束这场干旱,正常的土壤水分补给将需要在今年秋天到明年春天实现。

与此同时,高空模式需要持续有利于北部气流,而不像去年秋冬移动到太平洋西北部的槽从北部气流中断裂并向东南漂移。这些能量最终被亚热带急流拉向东部,穿过南部平原,造成高于正常水平的湿度,北方平原受到损害。在一个典型的La Niña深秋和冬季,这些风暴通常移动穿过国家的北部,绕过南部平原,这经常导致干旱形成从南部德克萨斯州北部通过南部喀纳斯。

对于内布拉斯加州农业利益来说,进入秋季和初冬时期的一个关键问题是,北部急流是否会成为主导天气机制,还是风暴会追随去年冬天的脚步,穿过南部急流,再次绕过北部平原。虽然每个人都想要完美的收获天气,但由于缺乏偶尔的水分事件,导致了周期性的收获延迟,这只会增加干旱情况将持续到2022年生长季节的可能性,因为土壤水分补给不足。

跟踪从9月下旬到4月底的湿度,可以让你很好地了解在作物积极生长时,有多少土壤湿度可以补充自然降雨。高原区域气候中心在20世纪90年代初进行的土壤湿度模拟研究发现,累积降水的有效入渗率在65 - 75%之间(东部最高)。将你从农田成熟时积累的水分乘以70%(0.70),就能很好地估算出随着春季种植的临近而储存的土壤水分。通过了解一种作物在平均条件下需要多少水,你就可以从作物所需水分中减去储存的土壤水分,从而大致了解生产一种平均作物需要多少降雨。