全球平均表面温度（GMST）是综合全球陆表大气温度和海洋表面温度，衡量气候变率和全球变暖的重要指标之一，其在年际尺度上的变率主要受ENSO事件主导。其中厄尔尼诺事件可以通过向大气释放巨额热量，从而引发大气环流异常，触发热带-热带外相互作用，进而影响副热带急流、季风甚至极涡等因子来改变地表的热量收支，促使GMST迅速升高。
根据大气所厄尔尼诺集合预测系统自2022年10月-2023年8月每个月的实时预测结果，2023年秋冬季将很大概率发生一次强厄尔尼诺事件（图A）。针对这一显著的年际气候事件，中国科学院大气物理研究所博士生李柯欣、郑飞研究员、朱江研究员、成里京研究员和张天一研究员，在最新发表的《The Innovation Geoscience》新闻性观点文章中，基于历史气候数据和前人的研究基础，明晰了2023-2024年全球最暖程度的可能性及影响，并对全球衍生危机进行了预判和预警。根据历史上1950-2022年9次强厄尔尼诺事件发展年和次年GMST异常值（图B橙色和红色柱），统计预测了2023年GMST成为1950年以来最高和前三名的概率分别为17%和61%，而这个概率在2024年则升至56%和79%（图C）。在强厄尔尼诺发展的2023年，暖异常主要位于热带中东太平洋、欧亚大陆和阿拉斯加地区（图D），而在强厄尔尼诺次年的2024年暖异常则很可能覆盖全球大陆（图E），极大地增加了陆地高温热浪、干旱、森林火灾发生的可能性。
图 2023-2024年与预测的强厄尔尼诺相关的气候危机。 (A)大气所ENSO集合预测系统从2022年10月到2023年8月每月起始的12个月Nino3.4指数预测（彩色实线），黑色实线为2022年8月到2023年7月观测的Nino3.4指数，阴影为2023年8月最新起报结果的不确定性范围。 (B)1950-2022年全球平均表面温度(GMST)异常值年平均序列，其中9次强厄尔尼诺事件发生当年和次年分别用橙色和红色标出。 (C)基于历史观测数据对2023年GMST（橙色柱）和2024年GMST（红色柱）成为1950年以来第一、第二和第三名的概率进行的统计预测结果。 (D)-(E)强厄尔尼诺事件发生当年和次年的全球表面温度异常(STA)空间分布。 (F)2005-2022年上层2000米海洋热含量的观测值（蓝色圆点）、线性趋势（虚线）以及2023-2024年线性预测值及其不确定性范围（橙色和红色误差棒）。
此外，在2023-2024年的后续季节中，强厄尔尼诺还可能引发其它衍生气候危机，如增加海洋热浪、海水脱氧、破坏海洋生态系统、减少海洋生物多样性、升高海平面，以及造成多种粮食作物减产。同时我国可能会面临多个气候异常事件发生：例如2023年冬季我国冬季风可能偏弱，这将导致全国大部分地区冬季温度偏高、空气污染可能性增加；2024年华北可能出现春旱，我国南方则在夏季极有可能面临极端降水和洪涝的风险，需格外引起警惕。
该研究得到中国科学院前沿科学重点研究计划“从0到1”原始创新项目（ZDBS-LY-DQC010）和国家自然科学基金（42175045）共同资助。
论文信息：
Li K., Zheng F.*, Cheng L., et al., (2023). Record-breaking global temperature and crises with strong El Nino in 2023-2024. The Innovation Geoscience, 1(2), 100030, https://doi.org/10.59717/j.xinn-geo.2023.100030.