從海洋現象到防災利器：中國學者解碼兩類 ENSO 的科學密碼

在熱帶太平洋廣袤的海域上，海表溫度的每一次異常波動，都可能在千裡之外引發連鎖反應 —— 這便是厄爾尼諾與南方濤動(ENSO)現象的神秘力量。它雖深藏海洋，卻與全球天氣氣候、農業生态乃至能源金融緊密相連，更關乎極端災害的預警與應對。過去 15 年間，以中國氣象科學研究院研究員任宏利為核心的中國學者團隊，深耕 “東部型” 與 “中部型” 兩類 ENSO 領域，從理論突破到業務應用，一步步揭開這一自然現象的面紗，為我國氣候防災減災築牢科學屏障。​

一、直面挑戰：從 “認知空白” 到 “前沿攻堅”​

“傳統上，海溫異常中心多出現于赤道東太平洋，但很多年份異常中心會明顯西移，更靠近中太平洋。” 任宏利的這一發現，指向了 ENSO 研究領域的關鍵謎題。随着 “兩類 ENSO” 概念逐漸被學術界認可，新的挑戰也随之而來：二者的形成機理與動力機制尚未明确，國際上相關研究剛起步，可借鑒成果寥寥，而國家對精準氣候預測的需求卻日益迫切。​

彼時，任宏利團隊的研究重心還在氣候預測領域，對 ENSO 的探索幾乎是 “零起點”。但面對這一國際前沿與國家需求的交彙點，團隊毅然投身其中。“就像在迷霧中找路，每一步都要自己摸索。” 任宏利回憶道。從 2010 年起，由中國氣象科學研究院、國家氣候中心、南京信息工程大學等機構學者組成的聯合團隊，開啟了 “兩類 ENSO 現象的動力學機理、氣候影響與預測方法研究” 的漫長征程，目标是破解這一 “海洋密碼” 背後的科學規律。​

二、突破瓶頸：四大創新構建研究 “基石”​

要馴服這一複雜的自然現象，需先打造精準的 “測量工具” 與 “解析框架”。任宏利團隊從基礎問題入手，接連攻克四大核心瓶頸，構建起兩類 ENSO 研究的完整體系。​

(一)定制 “識别标尺”：讓兩類 ENSO “顯形”​

識别 ENSO 的第一步，是找到能精準刻畫其特征的指标。此前國際主流指标無法有效區分東部型與中部型 ENSO，導緻監測與研究常常 “混淆視聽”。2011 年，任宏利團隊成功研發出專用于兩類 ENSO 的新指标，如同為兩種相似卻不同的現象定制了專屬 “身份證”。這一指标很快獲得國際學術界廣泛認可，成為相關研究和業務的首選指數，至今仍被中國氣象局與美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)納入氣候業務體系，成為全球共享的 “測量标準”。​

(二)研發 “解析手術刀”：剖開動力學機理​

有了識别工具，更需深入機理研究。團隊同步開發出針對兩類 ENSO 增長率和周期性的動力學診斷工具，為剖析其動力過程提供了多功能 “手術刀”。借助這一工具，團隊取得了颠覆性發現：此前學界認為 “中部型 ENSO 與東部型完全不同、幾無振蕩性”，但團隊通過剔除中太平洋海溫年代際慢變信号的幹擾，證實兩類 ENSO 存在動力學相似性，且各自遵循獨特的充放電振蕩機制。更重要的是，他們首次明确二者在時間尺度上的差異 —— 東部型周期更長，中部型周期較短，這正是導緻前者可預報性更高、後者更難預測的根本原因，這一結論在國際學術界引發廣泛關注。​

(三)制定 “統一标準”：終結監測 “各說各話”​

長期以來，ENSO 事件定義缺乏統一标準，不同國家、領域的監測結果常常矛盾。2017 年，任宏利團隊牽頭制定的我國《厄爾尼諾 / 拉尼娜事件判别方法》正式發布，這一國家标準為 ENSO 事件的起訖時間、持續時長、強度等級、具體類型等提供了清晰的科學依據，徹底終結了 “各說各話” 的混亂局面，為大氣海洋領域的科研與業務工作提供了統一 “語言”。​

(四)打造 “預測系統”：填補業務空白​

從理論到實踐，預測能力是檢驗研究價值的核心。2015—2017 年，團隊基于自主研發的預測模型和誤差訂正方法，成功開發出全球首套專用于兩類 ENSO 的動力 — 統計相結合預測系統。這套系統投入國家級業務運行後，立即填補了兩類 ENSO 預測的業務空白，其研發的監測 - 預測一體化産品在全國推廣，每月向國際權威機構發布預測結果，讓中國聲音在全球 ENSO 研究領域愈發響亮。​

三、服務民生：從 “海洋研究” 到 “防災實戰”​

ENSO 研究的終極價值，在于守護人類社會免受極端天氣侵害。而任宏利團隊的成果，早已在一次次防災實戰中彰顯威力，這與 2009—2010 年西南地區秋冬春連旱、2016 年長江中下遊大洪水等 ENSO 引發的災害形成了鮮明對比。​

團隊研究發現，中部型 ENSO 對我國氣候的影響比東部型更複雜 —— 其對氣溫、降水的作用會因區域、季節和事件位相不同而顯著變化，這一發現徹底重塑了學界對 ENSO 影響東亞氣候的傳統認知。在 2023 年厄爾尼諾事件中，基于該團隊的指标與預測系統，國家氣候中心提前數月精準預判出 “華北南部、華中北部夏季氣溫易偏高，長江流域降水偏多” 的趨勢，為農業灌溉調度、防汛物資儲備提供了關鍵依據，有效降低了高溫與洪澇可能造成的損失。​

“2016 年超強厄爾尼諾引發的大洪水仍曆曆在目，如今我們能提前預警、主動應對，這就是科學研究的意義。” 任宏利的話語道出了團隊的初心。從熱帶太平洋的海溫波動，到我國農田裡的灌溉決策、江河上的防汛部署，兩類 ENSO 研究正以 “看得見、摸得着” 的方式守護着民生安全。​

四、精神傳承：中國學者的 “探索者底色”​

任宏利團隊的 ENSO 研究之路，與此前中科院原魁教授走進小學播撒科技種子、世界頂尖科學家在同濟大學分享前沿突破，雖處于科學傳播與研究的不同維度，卻彰顯着一脈相承的探索精神 —— 對未知的敬畏、對真理的執着、對社會的擔當。​

如果說原魁教授的科普是為孩子們種下 “好奇的種子”，頂尖科學家的學術分享是推動 “前沿的突破”，那麼任宏利團隊的研究則是 “将科學轉化為守護力” 的實踐典範。前者是科學精神的 “啟蒙與傳承”，後者是科學價值的 “落地與彰顯”，共同構成了中國科技發展從 “土壤培育” 到 “高峰攀登” 再到 “成果反哺” 的完整鍊條。這種精神與楊振甯先生所倡導的 “追求真理、科技報國” 信念高度契合，更诠釋了中國學者 “腳踏實地、仰望星空” 的科研底色。​

結語：在變化中永不止步​

全球氣候變化加劇，ENSO 現象正變得愈發多樣和複雜，新的挑戰接踵而至。但任宏利團隊并未停下探索的腳步：“它一直在變，我們的認知和工具也需緊跟其步伐。” 從從零起步到國際領先，從理論突破到業務應用，中國學者用 15 年時間證明，科學探索從來不是一蹴而就的旅程，而是需要 “十年磨一劍” 的堅守與創新。​

未來，随着研究的不斷深入，或許我們能更精準地預判每一次海溫波動帶來的影響，讓這一遙遠海洋的壯美現象，始終處于人類科學的洞察與掌控之中。而任宏利團隊所代表的中國科研力量，也将繼續以探索為筆、以實踐為墨，在全球氣候研究的畫卷上書寫更多守護生命與家園的精彩篇章。