.澳大利亚工程与科学学院的研究助理、CSIRO Data61高级研究科学家Nandini Ramesh博士揭示了为什么在连续三年La Niña后我们无法预测厄尔尼诺。你还记得蝴蝶效应吗？这是混沌理论的一个流行总结，暗示亚马逊一只蝴蝶拍动翅膀可能引发德克萨斯的龙卷风。现在，这个现象使我们难以预测是否会发生厄尔尼诺事件。在连续三年的La Niña后，该循环的那部分官方结束了。但是不能确定厄尔尼诺会取而代之。澳大利亚气象局本周宣布了厄尔尼诺警戒——一个“观望预测”，给了我们此后年底形成厄尔尼诺的50%机会。世界各地的其他气候预测机构也向澳大利亚气象局发送了类似信息，我们正在关注厄尔尼诺。厄尔尼诺周期通常象征着澳大利亚大部分地区将会迎来更炎热、更干燥的天气，而智利则会迎来更凉爽，更湿润的天气。尽管条件似乎适合厄尔尼诺的形成，并有可能给澳大利亚带来更炎热、更干燥的天气，但世界的混乱气候系统处于一个非常不可预测的状态。向前推进三个月，我们的模型将更确切地判定厄尔尼诺是否真的会来临，或者该系统是否将保持中性状态或接近正常状态。
为什么我们不能预测接下来会发生什么事情呢？在这段时间里，厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)循环最容易发生变化。目前，赤道西太平洋水下的水温高于正常 levels 。如果这些水从更深处上升到海洋表面，它将与大气相互作用。这通常会导致智利更多的雨水和洪水，澳大利亚更干燥、更炎热的天气，以及世界其他各种效应。但这并非必然发生。假设一阵阵突发的风袭来，迫使温暖的水停留在更深处。这可以干扰整个循环。在这个时间段内，意外的风暴可能会将系统推向不同的模式，最终变为中立或者La Niña事件。这被气候科学家称为可预测性壁垒——这就是为什么我们无法肯定厄尔尼诺是否会在年底发生。
我们以前看到过循环中未预料到的波动吗？是的，最近是在2014年。当年初，气候模型预测到将会发生一个巨大的厄尔尼诺。但是这只大型厄尔尼诺并没有发生。在关键时刻，更冷的水流入东南太平洋，而异乎寻常的西风暴击的时机则让温暖的水保持在更深的地方。最终整个系统被推向一个弱厄尔尼诺的不同构型。另一年，才形成了一个非常强大的厄尔尼诺。
我们真的会看到第四个La Niña吗？这可能会发生，但这将是非常不寻常的，因为我们从未见过连续四年的La Niña条件。目前，赤道太平洋表面下的热量积累表明可能会发生厄尔尼诺，但这并非肯定。
为什么我们会有这些循环呢？我们相信厄尔尼诺-南方涛动循环已经有很长的历史，可以追溯到大约1.9亿年前太平洋形成。那是因为这个海洋盆地是地球上最大的，并且赤道附近有大量海水。在我们的模型中，我们可以看到厄尔尼诺循环是如何从流体动力学中形成的，当温暖或凉爽的水流过海洋时。大西洋有一个更小版本，叫作大西洋厄尔尼诺。为什么它更小？因为大西洋赤道附近的水量要少得多。因此，大西洋厄尔尼诺对全球气候的影响要小得多。
那么我们什么时候会确定呢？厄尔尼诺和La Niña在12月和1月份最为强烈，尽管其影响和时间表在澳大利亚会因处于不同地区而有所不同。这些周期通常在2月至5月之间结束。人们对蝴蝶效应和混沌科学的普遍理解往往有一个错误观念。像世界气候这样的混乱系统并不总是难以预测，而是在不同时间对小的变化可能更敏感或不敏感。在3月至5月间，系统可以变得非常敏感，只需要一个微小的推动，就可以改变系统。在年底，在厄尔尼诺、中性阶段或La Niña逐渐加强时，要改变方向就会困难得多。就像一个在山顶上准备好的球，一个非常微小的推动就足以让球滚向山坡的一侧或另一侧。甚至推动可能会如此微小，以至于无法准确测量。这就是为什么即使我们对这些事件的物理原理有很好的理解，但预测未来发生什么事情是如此困难。从3月到5月，太平洋海域及其上空对于来自任何方向的“推动”都非常敏感。在工程学院和科学学院担任研究副教授，以及昆士兰科学与工业研究组织(CSIRO) Data61的高级研究科学家Nandini Ramesh博士揭示了为何我们无法在连续三年出现拉尼娜现象后预测厄尔尼诺。记得蝴蝶效应吗？这是混沌理论的一个流行概括，暗示亚马逊的一只蝴蝶拍动翅膀可能导致得克萨斯州的龙卷风。目前，这种情况使我们难以预测厄尔尼诺事件是否会发生。经历三年连续的拉尼娜年后，该循环部分已正式结束。但并不确定厄尔尼诺会取代它。澳大利亚气象局本周宣布眼下处于厄尔尼诺观测状态 - 提出了一种“等待观察”的预测，让我们有50%的机会在今年晚些时候发生厄尔尼诺。世界各地其他气候预测机构也向澳大利亚气象局发出类似信息，即我们正在观察厄尔尼诺。厄尔尼诺循环通常预示着澳大利亚大部分地区将经受更热更干燥的天气，而智利则将经受更凉爽、潮湿的天气。虽然条件似乎有利于厄尔尼诺的形成并有可能给澳大利亚带来更炎热、干燥的天气，但在这个世界混沌的气候系统中，情势难以预测。快进三个月，我们的模型将更加确定厄尔尼诺是否真的会来临 - 或者系统是否将保持在中性或接近正常状态。
在这种景象下，为什么我们无法预测接下来会发生什么呢？
在每年的这个时候，厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)循环最容易发生变化。目前，赤道西太平洋深层水比平时更暖。如果这些水从更深处上升到海洋表面，将与大气相互作用。这通常导致智利更多的降雨和洪水，澳大利亚则更多干燥和更炎热的天气，以及世界各地其他各种影响。但这并非必然。假设突然一阵风袭击，迫使较暖的水保持在较深处。这可能打乱整个循环。在这个时间会发生的意外风暴甚至可能让系统转向不同模式，最终成为中性或拉尼娜事件。在气候科学家中，这被称为可预测性障碍 - 这也是为什么在今年稍晚时候才能明确地说厄尔尼诺会不会来临的原因。
我们曾经看到过这种循环的意外波动吗？
是的，在2014年最近的一次。那年初，气候模型预测一个真正巨大的厄尔尼诺即将开始。但这只“怪兽”厄尔尼诺并未发生。较冷的水在关键时期流入东南太平洋，而西风突袭的不寻常时间让较暖的水保持较深。整个系统最终被推向了一个不同的弱厄尔尼诺配置。另一年才发展成为完整的厄尔尼诺，而这次是非常严重的。
我们真的会看到第四个拉尼娜吗？这可能发生，但这会是非常不寻常的，因为我们从未见过连续四年的拉尼娜现象。目前，在太平洋赤道水下的热量积聚表明厄尔尼诺即将到来，但这并非确定。
为什么我们会出现这些循环呢？
我们认为厄尔尼诺 - 拉尼娜循环具有非常悠久的历史，可以追溯到大约1.9亿年前太平洋形成的时期。因为这个海洋盆地是地球上最大的，赤道线附近有很多海水。在我们的模型中，我们可以看到厄尔尼诺循环根据流体动力学在海洋中较温暖或较冷的水移动而形成。大西洋有一个更小的版本，名为大西洋尼尼。为什么它较小？因为大西洋赤道线附近的水量更少。因此，大西洋尼尼对全球天气的影响要小得多。
那么，我们什么时候才会确切知道？
厄尔尼诺和拉尼娜在12月和1月达到最强，尽管它们的影响和时间因澳大利亚各地的不同而异。这些循环通常在2月至5月之间结束。蝴蝶效应和混沌科学的普遍理解通常有一个误解。像世界天气这样的混沌系统并不总是不可预测的，但在不同时间点可以更或者更不敏感地对小的变化作出反应。在3月至5月之间，可能只需要很小的推动就可以改变整个系统。在一年晚些时候，不管是厄尔尼诺、中性阶段还是拉尼娜，改变方向会更难。就像一个停留在山顶的球一样。很小的推动足以将球滚到山的另一侧。推动甚至可能如此微小到无法准确测量。这就是为什么即使我们对这些事件的物理背后有相当好的理解，也难以预测接下来会发生什么。太平洋和头顶上的空气极其敏感于3月至5月间任何方向的“推动”。但一旦球开始朝一个方向滚下去，我们就可以更容易地预测它会继续往哪边滚。到了6月或7月，球已经开始朝“将要前进”的那一侧滚动，我们的预测就更加有信心和清晰了。敬请关注。
