[论文解读] On the Nature of the El Nino/La Nina Events

D. H. Douglass, Drew R. Abrams+2 more|ArXiv.org|Mar 7, 2002

Climate variability and models参考文献 7被引用 3

一句话总结

本文提出了一种超级尼诺事件模型，用以解释厄尔尼诺/拉尼娜循环，假设存在一个15年周期的振荡模板，交替呈现厄尔尼诺和拉尼娜相位。该模型通过三个此类事件解释了自1968年以来观测到的气候现象，并预测2002年年中将出现一次轻微的厄尔尼诺峰值，当前事件自1990年代中期以来持续至今。

ABSTRACT

We propose a scenario that explains many of the Pacific Ocean climate phenomena that are called El Nino/ La Nina. This scenario requires an event, which we call a Super-Nino Event. It dominates other phenomena when it occurs. A template of this event has been constructed giving the time evolution, which is an alternating sequence of 'El Ninos' and 'La Ninas'. The duration of the event is about 15 years unless some other event intervenes. Three such events can explain most of the El Nino/La Nina features that have been observed since 1968. We find that the various El Nino/La Nina features that have been observed fall into types, associated with the oscillation in the template, which can be classified by a "Periodic Table". The Earth is presently experiencing one of these events which started in the mid 1990's and will continue for another 4-5 years. This extrapolation into the future suggests that a minor El Nino will begin in mid 2001 and will reach a maximum about a year later. The conditions under which such a Super Nino-Event may occur are discussed.

研究动机与目标

• 通过统一的物理模型解释太平洋海洋气候现象——即厄尔尼诺和拉尼娜的反复出现。
• 识别一种主导的长期振荡事件——称为超级尼诺事件——以控制这些现象的发生时机和特征。
• 基于所提出的振荡模板中的相位，将观测到的厄尔尼诺/拉尼娜特征分类为不同类型。
• 基于超级尼诺事件的当前相位，为未来的厄尔尼诺和拉尼娜事件提供预测框架。

提出的方法

• 作者构建了一个随时间演变的模板，代表厄尔尼诺和拉尼娜状态之间15年的振荡。
• 利用自1968年以来的观测气候数据，校准并验证模板的相位演变过程。
• 开发了一套“周期表”分类系统，根据事件在模板中的相位及其特征，对观测到的厄尔尼诺/拉尼娜事件进行分类。
• 通过将观测条件与模板进行比较，确定超级尼诺事件的当前相位，将时间线延伸至21世纪初。
• 该模型假设当超级尼诺事件活跃时，其主导其他气候信号，并在未被另一事件中断的情况下持续存在。

实验结果

研究问题

• RQ1 何种基本的振荡机制可以解释厄尔尼诺和拉尼娜事件的反复交替特性？
• RQ2 如何系统性地对观测到的厄尔尼诺/拉尼娜特征的多样性进行分类？
• RQ3 控制这些现象的主导气候周期的持续时间与相位结构是什么？
• RQ4 能否利用该模型预测当前太平洋气候系统的相位？

主要发现

• 超级尼诺事件模型通过三个不同的15年周期，解释了自1968年以来观测到的大多数厄尔尼诺/拉尼娜特征。
• 地球目前正处于自1990年代中期开始的超级尼诺事件中，预计将持续约4至5年。
• 预测一次轻微的厄尔尼诺事件将于2001年年中开始，并在约一年后，即2002年年中达到峰值强度。
• 观测到的厄尔尼诺和拉尼娜事件可归入与所提出的15年振荡模板中特定相位相对应的明确类型。
• 该模型的分类系统（称为“周期表”）根据事件在振荡中的相位及其特征，对事件进行组织。