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焦点观察:气候异常?蝴蝶已振翅!

时间:2022-09-04 16:04:33       来源:混沌天成期货

主要观点:

1、今年气候异常是连续拉尼娜导致的极端气象条件与全球变暖的共同作用形成的极端事件。

2、预测拉尼娜现象将持续到 2022-23 年北半球冬季,拉尼娜现象的发生几率从即将到来的季节的86%逐渐下降到2022-23年12月至2月期间的60%。


(相关资料图)

3、青藏高原的气象变化会造成印度北部降水增加和印度低压趋弱的长期影响。

4、在水光互补电站规模化建设完成前,川渝地区的电力在明年夏季大概率仍会面临供应紧张的局面,电力短缺在明年会是一个炒作因素

5、西北地区气候改善降雨增加以及植被覆盖的恢复进程会逐年加快,对国内农产品生产结构会造成长期影响。

一、影响今年长江流域的主要因素

7月,全球副热带高压呈异常偏强趋势,太平洋副热带高压、大西洋副热带高压、印度洋副热带高压、伊朗高压连成一片,仅在孟加拉湾及附近地区受季风槽影响出现断裂(红色等压线表示)。

到了8月,太平洋副热带高压持续强势,使得我国长江流域长时间处在副热带高压控制下,导致了干旱少雨情况的发生。以高温持续的末尾8月23日为例,可以发现整个长江流域被副热带高压完全控制(蓝色粗等压线表示),缺少锋面导致降水较同期大幅减少,晴朗的天气使得气温攀升居高不下。

直到27日,副高控制区域减少,川渝地区处于副高边缘地区,锋面的产生使得川渝地区近期降水大量增加,甚至部分区域出现了洪涝情况。长江中游地区也随着副热带高压的弱化气温在逐渐改善,不过目前降水仍热偏少。

整理各地气温历史数据,截至8月30日,我国今夏气候异常城市的气温已经整体逐步恢复正常,且有继续走低的趋势。从数据来看,今年气温异常的波动率在逐渐加大,后续出现气象灾害的概率可能远超出往年,今年的冬季出现极端天气的概率也在加大。

我们将这些城市今年的气温和降水结合起来看,可以发现长江流域中川渝地区的降水在改善,而中下游的城市虽然温度下降了但降水仍然远低于往年。而西北地区的降水则出现了明显增加。

二、气候变化的影响因素及未来趋势

我们需要搞清楚,今年这样的气候情况究竟是各种异常叠加影响下的巧合,还是在全球气候变化下的趋势。这样就需要去研究影响亚洲夏季的高低气压以及信风。

(一)拉尼娜现象的持续性

首先是今年极其强势的西太平洋副热带高压,由于受到拉尼娜的影响,西太平洋的水温持续高于东太平洋,对沃克环流有着加强作用,使得副热带高压整体强势并且位置更偏北。

对于明年亚洲是否会延续气候异常的情况,我们需要对拉尼娜是否持续作出判断。根据CPC的数据,在过去的一个月里,低于平均水平的海面温度(SSTs)的面积在赤道太平洋中部和东部扩大。周度的Nio指数表明再次降温,最新的Nio-3.4和Nio-4指数达到-1.0°C。

海面下温度异常也迅速下降,反映了由于向上传播的开尔文波向东传播。在整个太平洋中东部区域中,低于平均水平的海面下温度重新出现。

赤道太平洋大部分地区持续存在低层东风异常和高层西风异常。对流和降雨在热带西部和中部太平洋仍然受到抑制,而在印度尼西亚则增强。总体而言,耦合的海洋-大气系统与正在进行的拉尼娜现象保持一致。

Nio-3.4 SST指数的最新IRI羽流平均值预测拉尼娜现象将持续到 2022-23 年北半球冬季。

预报员的共识加上北美多模式集合(NMME)的最新模型,一致认为拉尼娜现象是秋季和冬季最有可能的结果。虽然大多NMME模型表明,拉尼娜现象将在2023年1月至2023年3月过渡到ENSO中性,但预报员对此结果存在分歧,导致该季节的预测概率相同。综上所述,拉尼娜现象预计将继续,拉尼娜现象的发生几率从即将到来的季节的86%逐渐下降到2022-23年12月至2月期间的60%。

目前来看,拉尼娜有较大概率持续到23年初,如果持续时间超出预期,考虑到连续拉尼娜现象的强化效应,明年的西太平洋副热带高压强度不弱于今年。

(二)青藏高原以及亚洲低压

根据我国对青藏高原680座冰山进行了长期跟踪调查,发现有近95%的冰川积雪融化速度已超过融雪形成速度,并且在青藏高原的南部及东部的冰川融化速度之快,更为严重。

在我国进行第二次青藏高原的考察之中,也发现了冰川融化带来的巨大影响。过去50年来,青藏高原大于1平方公里的湖泊数量已经上涨数百个,1081个增加到1236个。在大规模冰川融化之后,冰川的湖泊面积也大规模地扩展,从4万平方公里增加到4.74万平方公里,这些都是冰川大规模缩减带来的。青藏高原及其相邻地区冰川面积退缩了15%,高原多年冻土面积减少了16%。

青藏高原积雪加速会带来三个问题,首先是积雪融水作为水源流入新疆,使得新疆及西北地区整体水量增加,导致相关地区水汽增加,更容易形成降雨,进一步增加区域内的水资源总量。根据新疆气候数据和相关研究成果,1961~2017年终点与起点面雨量总的趋势增量约950亿吨/年;本地水汽年产量随年降雨量增加而增加,考虑冰川超支以后,终点与起点本地水汽年产量的增量高达1000亿吨/年左右;空中水汽的绝对数量明显增加,年平均地面水汽压总的趋势增量为0.55hPa.新疆本地水汽、空中水汽和年降水量(面雨量)三者之间的演变路径构成了水循环三角形,三者之间环状演变,环环相扣。

第二,积雪融化改变了印度半岛的河流状况。源头在青藏高原流向印度半岛的河流有四条,分别为雅鲁藏布江、象泉河、孔雀河和狮泉河。随着全球气温的升高,青藏高原的积雪加速融化,使得高原对于阳光的反射率降低,吸收更多热量,进一步加速积雪的溶解,同时湖泊数量的增多以及面积的增大使得高原上的水汽增加,降雨也随之增加。最终,这一系列影响使得流向印度半岛河流的流量增加,在今年也导致了洪水的发生。

第三,从印度半岛的方面分析,随着河流流量的增加,整体水量增加,水汽增多,叠加喜马拉雅山脉的地形特征,使得印度半岛北部降水增加,长期来看会是对印度低压(亚洲低压)的影响。由于印度低压是由于海陆热力差异形成,印度半岛北部降水增加缩小夏季海洋与陆地的温度差异,使得夏季的印度低压减弱,印度低压切断西太平洋副热带高压和伊朗高压的能力减弱,长期来看会对长江流域产生影响,印度低压的弱势会使得西南季风的登陆推迟,影响到我国西南地区的降雨,也就是云贵及川渝地区的降水长期来看有减少的趋势。再结合青藏高原中部和东部大量湖泊的形成,长江的积雪融水供给减少,川渝地区的降水供给减少,未来可能会出现长江中上游缺水情况的频繁发生。

三、对于明年情况的判断

由于拉尼娜对次年副热带高压的影响,预计明年副热带高压出现偏强偏北的概率依然远高于正常情况,即川渝地区明年夏季降水情况仍不理想,而四川的工业用电逐年走高,四川电力超过80%依托于水电,增加光电发展水光互补电站又受到水光容量配比问题、消纳与接入系统问题、常规电源协调问题以及电网运行影响问题等影响,在明年难以大规模进行水光互补发电,一旦出现干旱电力供应紧张的问题依然会出现。

近几年连续高温加剧了青藏高原的气候变化,由于西北地区以及印度半岛北部的循环已经成立,那么在今年高温影响下,预计明年西北地区降水继续增加,植被推进速度加快,印度半岛北部夏季洪水发生概率继续远高于正常情况。

(文章来源:混沌天成期货)

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