我们经常听到厄尔尼诺事件如何使地球大部分地区气温升高，导致全球平均气温飙升，例如1998年出现的那次，并伴随着严重的森林大火、干旱和洪涝。
事实上，尽管厄尔尼诺主要被视为一种海洋温度现象，但额外的增温在陆地上通常比在海洋中明显得多。
一个主要表现为热带东太平洋出现大片温暖水体的事件，怎么可能对全球陆地气温产生如此广泛的影响呢？
设想如下情形：你家里有一台暖气，可以为所有房间供暖。如果你把暖气温度调高一度，你会预期家中其他地方也会略微升温，但可能不到一度，而且最偏远的房间升温幅度最小。令人惊讶的是，当我们的气候系统中热带海洋变暖时，情况并非如此。这台“暖气”使所有“房间”升温的幅度超过它自身的升温幅度。
结果表明，如果地球上所有海洋都升温1摄氏度，陆地将直接升温1.5摄氏度。平均而言，陆地的升温幅度总是大于海洋。关键区别在于，热带海洋变暖时，海洋表面的蒸发也会向大气中释放额外的水汽。
当海洋上空的暖湿空气升至大气较高层时，空气中的水汽凝结降雨，释放出额外的热量，即“凝结潜热加热”。这会使空气进一步增温。
陆地上空的温度会与其上方较高层的较暖温度达到平衡；而且由于陆地表面干燥得多，它会立即升温，不会受到表面蒸发降温的抵消。
厄尔尼诺的作用所在
在 我们去年发表的一项研究中，我们使用气候模型进行模拟，通过升高和降低海洋温度来观察陆地的反应。结果符合预期：陆地温度的变化幅度大于海洋温度，且海洋温度的变化在陆地上被放大。
为了探讨厄尔尼诺或拉尼娜事件会如何影响这种陆地与海洋的对比，我们随后在模型中引入了厄尔尼诺-南方涛动（ENSO），将其作为海洋温度变化的主要来源。
这一次，我们没有给整个海洋设定统一的温度，而是模拟了厄尔尼诺和拉尼娜条件。我们使热带太平洋先变暖、再变冷，周期为四年（在现实世界中，ENSO的规律性远不及此，但其振荡周期通常约为这一长度）。随后我们观察其他海洋和陆地的反应。
值得注意的是，全球陆地表面温度相对于海洋仍表现出更大的变化幅度。如果海洋表面温度升高或降低1摄氏度，陆地温度便会升高或降低近1.5摄氏度。总之，我们发现，仅仅通过改变热带太平洋的温度，就能改变全球陆地温度。
使用ACCESS气候模型模拟的厄尔尼诺强迫下的地表温度响应。
作者
你或许会问：如果改变南大洋、北大西洋或其他某片海域的温度，结果会一样吗？答案是否定的。
为什么热带太平洋如此具有影响力？
答案在于热带对流——即温暖的空气和水汽向大气高层上升的趋势。
热带地区陆地与海洋上空的大气温度（相对于海洋温度的变化）。纵轴上的气压表示高度；1000hPa为地表，200hPa约为10–15公里高。
热带大气对流可延伸至海洋上方约5至10公里的高度，将热量输送至对流层中层至上层。这一过程由热带空气中凝结水汽释放的热量所驱动。较冷的海洋不具备蒸发那么多水汽的能力，因此无法产生能够到达如此高度的对流。
暖空气可穿透对流层的上层（与紧贴地表之上的低层对流层相对），而在热带高层大气中，空气能够自由流动并轻易地分布热量，因此区域间的温差得以均衡。太平洋上空的暖温度向外扩散，环绕热带地区。热带海洋对流产生的热量也可以扩散到热带之外，影响中纬度地区的大气温度。
这对未来几年意味着什么？
我们知道，陆地和海洋温度会在平均值附近波动。然而，由于人类二氧化碳排放导致的全球变暖，这一平均值正在上升。
与此同时，太平洋上正在酝酿一次 规模庞大、可能刷新纪录高温的厄尔尼诺事件 ，预计将 至少持续增强到一月。
随着当前的厄尔尼诺与气候变化带来的背景性变暖相叠加，我们可以预计陆地气温将持续飙升，可能超过 去年的全球平均气温纪录。这种高温可能会持续至厄尔尼诺事件期间并略微超出该时段，从而增加2015年和2016年确实成为地球非常炎热年份的可能性。
本文与 The Conversation合作发布。请阅读 原文。发表本文并不代表世界经济论坛认同其中观点。
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作者： Nicholas Tyrrell，Monash Weather and Climate博士候选人， Monash University 与 Dietmar Dommenget，Climate Dynamics高级讲师， Monash University
图片：一名村民在因干旱而开裂的Las Canoas Lake湖床上寻找水源，该湖位于首都以北约59公里（50英里）处。REUTERS/Oswaldo Rivas
