引言

在1998/2000年ENSO冷事件结束后，许多ENSO预报部门及其预报模式^{[1, 2]}相继在2001年和2002年预报了ENSO暖位相，甚至出现ENSO暖事件，但是屡屡报错。对于2002/2003年的ENSO暖事件，许多模式的预报结果也存在较大偏差^[3]。在2002年夏季，已经增暖的赤道太平洋海温再次向下波动时，对暖事件是否能持续发展表示了怀疑，使得2002/2003年E NSO暖事件的预测再次受到挑战，而产生这种预报的失败及其不确定性产生的原因至今没有得到很好的解释^[4]。众所周知，ENSO冷暖位相的维持依赖于海气相互作用，这是一个正反馈作用的过程(风场影响海表温度的演变，海表温度的变化则进一步影响风场的变化^[5-8])，作者通过对赤道东太平洋(以Nino1+2区为代表)的海表温度演变特点的分析，发现近年来南美沿岸秋季海表温度出现周期性下降，并对ENSO事件产生影响。

1 资料

采用美国国家环境预报中心(NCEP)提供的最优插值海表温度场，该资料通过卫星观测弥补了船舶浮标观测时空采样上的不足，并且对卫星资料进行偏差订正，提高了大尺度最优插值的准确性，但是时间序列较短(1982—2004年)。为了弥补NCEP海温资料时间序列短的不足，1950—1981年的海表温度资料采用1985年COADS(美国综合海洋大气资料集)提供的海表温度资料，该资料主要通过对全球船舶、浮标海洋观测资料进行全面的整理而得。这两套资料衔接的理论基础和方法见参考文献[9]。衔接后的资料的时段为1950—2004年，格点距为1.0°×1.0°, 多年气候平均场采用1971—2000年的平均值，该套资料目前应用于国家气候中心气候监测业务。

Nino关键区海温指数来自国家气候中心，时间为1950—2004年。

2 近年来赤道东太平洋海表温度演变特征

图 1给出了1950—2004年的逐年Nino1+2区月平均海表温度指数序列。图中可看出，正常情况下，Nino1+2区月平均海表温度有明显的年变化规律：春季达到当年的最高值，秋季跌到年内最低值。在多数ENSO暖事件发生年份，月平均峰值海温明显高于正常情况，这与有些专家认为ENSO暖事件是由于峰值振幅加大的结果一致^[10]。这种现象在强ENSO暖事件发生时期，如1982/1983年和1997/1998年尤为突出。同时，在ENSO暖事件发生时期其年内海温最低值通常接近或高于历史同期平均值，但在2002/2003年这次ENSO暖事件中却属例外，其年内月平均海温最低值明显偏低。这种偏低，是在1999年以来异常变化的背景基础上的，1999—2004年内海温月平均最低值持续6年异常偏低。持续时间之长在1950年以来是首次出现(通常为2~3年)。

将逐年Nino1+2区月平均海表温度指数最高值减去同年的月平均最低值，得到海温年变化振幅的历史序列(图 2)。从线性变化看，波动振幅序列呈上升趋势，增幅达到0.16℃/10a，表明Nino1+2区海表温度的年变幅在近50年内趋于增大。从1998年起，Nino1+2区的海表温度年变化幅度均大于正常值，只有2003年接近正常，表明近年来南美沿岸海面温度处于年内波动较大的时期。

Nino1+2区月平均海表温度的年变化幅度受到年内月平均最大值和月平均最小值共同作用。将1950—2004年的Nino1+2区月平均海表温度的最低、最高值分别与其30年的平均值相减，得到月平均最低值距平序列和月平均最高值距平序列(图 3)。图 3可看出，自1999年以来，Nino1+2区海表温度的月平均温度最低值持续明显偏低，而月平均温度最高值序列没有发现显著的变化，其中1999、2001和2002年为正值，2000、2003和2004年为负值。这说明月平均温度最低值持续偏低是造成近年来南美沿岸海表温度年变化幅度增大的主要原因。

3 近年来赤道东太平洋海表温度的演变对ENSO暖事件的可能影响

根据李晓燕和翟盘茂^[11]统计的1950年以来ENSO事件综合特征来看，20世纪80年代以来发生的ENSO暖事件偏多偏强，ENSO冷事件偏少偏弱，但上述统计特征在1998年之后改变。1997/1998强ENSO暖事件结束后，紧跟着是1998/2000的强ENSO冷事件，之后又发生了2000/2001的弱ENSO冷事件，直至2002/2003的ENSO暖事件的发生。此次向暖事件的转换期为26个月, 是20世纪50年代以来由冷事件向暖事件转换历时最长的一次^[4]。

1998/2000年冷事件结束后, 南美沿岸的海表温度距平变化表现出1年左右的周期性振荡，即每年春季出现正海温距平，夏末秋初转为负海温距平(图 4)。类似的周期振荡在1992—1994年出现过，但是海温距平的波动并不很显著，且不严格遵守1年左右的时间^[12]。

图 4显示，2001年春季，南美沿岸的海表温度出现第一次明显的暖波动，但这股异常暖水并没有像预计的发展起来形成暖事件，相反，南美沿岸表层冷水波动却得到异常发展, 使得赤道太平洋海表温度没能及时有效地与低层纬向西方异常相配合, 失去了ENSO暖事件发展的有利时机。2001年夏季以后, 赤道中太平洋暖水有所加强，而此时南美沿岸的异常冷水正逐渐发展成盛期, 抑制了赤道太平洋海表温度的迅速转暖。直到2002年春季, 南美沿岸暖水波动再次出现，之后在赤道太平洋中部SST异常增暖并发生ENSO暖事件。2002/2003年暖事件的特殊之处就在于赤道太平洋海表温度异常呈明显的“西强东弱”的异常分布型，且本次事件峰值过后，东太平洋海温骤降，秋季南美沿岸再次出现负海温距平，暖事件迅速结束。因此，近年秋季赤道南美沿岸海温的周期性下降，在一定程度上抑制和推迟了ENSO暖事件发生，而在ENSO暖事件发生后，伴随着南美沿岸的冷水西进，迅速促使该暖事件消亡。

文章前面分析到赤道东太平洋海温近年来的演变特征，下面用相关分析的方法来定量研究近年来赤道东太平洋海表温度演变对ENSO事件的可能影响。图 5给出了1998—2004年Nino1+2区和Nino3.4区的月平均海温指数的相关系数。图中可以看出同期和超前1~3月的Nino1+2海温与Nino3.4区海温有很好的正相关关系，同期的相关系数为0.31，超过0.01的置信水平；超前1~3月的相关系数分别为0.451、0.493和0.428，均超过0.001的置信水平。计算1950—1997年的Nino1+2区和Nino3.4区的月平均海温指数的相关系数也得出类似的结果。上述分析说明Nino1+2区海表温度与Nino3.4区海表温度的相关关系不存在年代际的差异，但Nino1+2区海表温度演变规律的变化将会影响到Nino3.4区的海表温度的变化。因此，近年来南美沿岸海表温度在秋季的周期性下降降低，可能对ENSO暖事件发生产生了影响，使得2002/2003ENSO暖事件成为20世纪50年代以来由冷事件向暖事件转换历时最长一次。

5 小结

(1) 赤道东太平洋海表温度近年来表现出特有的演变特征。从1999—2004年，Nino1+2区海表温度的年内月平均最低值均低于月平均气候最低值，持续时间长达6年，这在1950年以来是首次出现。Nino1+2区海表温度年内波动幅度有线性增长的趋势，增幅为0.16℃/10a。1998年以来，历年的年内波动幅度均大于气候平均值(除2003年略小外)，说明近年来Nino1+2区的海表温度处于年内波动较大的时期，而该区月平均海表温度的年内最低值偏低是造成年内波动增大的主要原因。

(2) 近年来南美沿岸海表温度在秋季的周期性下降可能降低了ENSO暖事件发生的可能，使得2002/2003ENSO暖事件成为20世纪50年代以来由冷事件向暖事件转换历时最长一次。