从海洋现象到防灾利器：中国学者解码两类 ENSO 的科学密码

在热带太平洋广袤的海域上，海表温度的每一次异常波动，都可能在千里之外引发连锁反应 —— 这便是厄尔尼诺与南方涛动(ENSO)现象的神秘力量。它虽深藏海洋，却与全球天气气候、农业生态乃至能源金融紧密相连，更关乎极端灾害的预警与应对。过去 15 年间，以中国气象科学研究院研究员任宏利为核心的中国学者团队，深耕 “东部型” 与 “中部型” 两类 ENSO 领域，从理论突破到业务应用，一步步揭开这一自然现象的面纱，为我国气候防灾减灾筑牢科学屏障。​

一、直面挑战：从 “认知空白” 到 “前沿攻坚”​

“传统上，海温异常中心多出现于赤道东太平洋，但很多年份异常中心会明显西移，更靠近中太平洋。” 任宏利的这一发现，指向了 ENSO 研究领域的关键谜题。随着 “两类 ENSO” 概念逐渐被学术界认可，新的挑战也随之而来：二者的形成机理与动力机制尚未明确，国际上相关研究刚起步，可借鉴成果寥寥，而国家对精准气候预测的需求却日益迫切。​

彼时，任宏利团队的研究重心还在气候预测领域，对 ENSO 的探索几乎是 “零起点”。但面对这一国际前沿与国家需求的交汇点，团队毅然投身其中。“就像在迷雾中找路，每一步都要自己摸索。” 任宏利回忆道。从 2010 年起，由中国气象科学研究院、国家气候中心、南京信息工程大学等机构学者组成的联合团队，开启了 “两类 ENSO 现象的动力学机理、气候影响与预测方法研究” 的漫长征程，目标是破解这一 “海洋密码” 背后的科学规律。​

二、突破瓶颈：四大创新构建研究 “基石”​

要驯服这一复杂的自然现象，需先打造精准的 “测量工具” 与 “解析框架”。任宏利团队从基础问题入手，接连攻克四大核心瓶颈，构建起两类 ENSO 研究的完整体系。​

(一)定制 “识别标尺”：让两类 ENSO “显形”​

识别 ENSO 的第一步，是找到能精准刻画其特征的指标。此前国际主流指标无法有效区分东部型与中部型 ENSO，导致监测与研究常常 “混淆视听”。2011 年，任宏利团队成功研发出专用于两类 ENSO 的新指标，如同为两种相似却不同的现象定制了专属 “身份证”。这一指标很快获得国际学术界广泛认可，成为相关研究和业务的首选指数，至今仍被中国气象局与美国国家海洋和大气管理局(NOAA)纳入气候业务体系，成为全球共享的 “测量标准”。​

(二)研发 “解析手术刀”：剖开动力学机理​

有了识别工具，更需深入机理研究。团队同步开发出针对两类 ENSO 增长率和周期性的动力学诊断工具，为剖析其动力过程提供了多功能 “手术刀”。借助这一工具，团队取得了颠覆性发现：此前学界认为 “中部型 ENSO 与东部型完全不同、几无振荡性”，但团队通过剔除中太平洋海温年代际慢变信号的干扰，证实两类 ENSO 存在动力学相似性，且各自遵循独特的充放电振荡机制。更重要的是，他们首次明确二者在时间尺度上的差异 —— 东部型周期更长，中部型周期较短，这正是导致前者可预报性更高、后者更难预测的根本原因，这一结论在国际学术界引发广泛关注。​

(三)制定 “统一标准”：终结监测 “各说各话”​

长期以来，ENSO 事件定义缺乏统一标准，不同国家、领域的监测结果常常矛盾。2017 年，任宏利团队牵头制定的我国《厄尔尼诺 / 拉尼娜事件判别方法》正式发布，这一国家标准为 ENSO 事件的起讫时间、持续时长、强度等级、具体类型等提供了清晰的科学依据，彻底终结了 “各说各话” 的混乱局面，为大气海洋领域的科研与业务工作提供了统一 “语言”。​

(四)打造 “预测系统”：填补业务空白​

从理论到实践，预测能力是检验研究价值的核心。2015—2017 年，团队基于自主研发的预测模型和误差订正方法，成功开发出全球首套专用于两类 ENSO 的动力 — 统计相结合预测系统。这套系统投入国家级业务运行后，立即填补了两类 ENSO 预测的业务空白，其研发的监测 - 预测一体化产品在全国推广，每月向国际权威机构发布预测结果，让中国声音在全球 ENSO 研究领域愈发响亮。​

三、服务民生：从 “海洋研究” 到 “防灾实战”​

ENSO 研究的终极价值，在于守护人类社会免受极端天气侵害。而任宏利团队的成果，早已在一次次防灾实战中彰显威力，这与 2009—2010 年西南地区秋冬春连旱、2016 年长江中下游大洪水等 ENSO 引发的灾害形成了鲜明对比。​

团队研究发现，中部型 ENSO 对我国气候的影响比东部型更复杂 —— 其对气温、降水的作用会因区域、季节和事件位相不同而显著变化，这一发现彻底重塑了学界对 ENSO 影响东亚气候的传统认知。在 2023 年厄尔尼诺事件中，基于该团队的指标与预测系统，国家气候中心提前数月精准预判出 “华北南部、华中北部夏季气温易偏高，长江流域降水偏多” 的趋势，为农业灌溉调度、防汛物资储备提供了关键依据，有效降低了高温与洪涝可能造成的损失。​

“2016 年超强厄尔尼诺引发的大洪水仍历历在目，如今我们能提前预警、主动应对，这就是科学研究的意义。” 任宏利的话语道出了团队的初心。从热带太平洋的海温波动，到我国农田里的灌溉决策、江河上的防汛部署，两类 ENSO 研究正以 “看得见、摸得着” 的方式守护着民生安全。​

四、精神传承：中国学者的 “探索者底色”​

任宏利团队的 ENSO 研究之路，与此前中科院原魁教授走进小学播撒科技种子、世界顶尖科学家在同济大学分享前沿突破，虽处于科学传播与研究的不同维度，却彰显着一脉相承的探索精神 —— 对未知的敬畏、对真理的执着、对社会的担当。​

如果说原魁教授的科普是为孩子们种下 “好奇的种子”，顶尖科学家的学术分享是推动 “前沿的突破”，那么任宏利团队的研究则是 “将科学转化为守护力” 的实践典范。前者是科学精神的 “启蒙与传承”，后者是科学价值的 “落地与彰显”，共同构成了中国科技发展从 “土壤培育” 到 “高峰攀登” 再到 “成果反哺” 的完整链条。这种精神与杨振宁先生所倡导的 “追求真理、科技报国” 信念高度契合，更诠释了中国学者 “脚踏实地、仰望星空” 的科研底色。​

结语：在变化中永不止步​

全球气候变化加剧，ENSO 现象正变得愈发多样和复杂，新的挑战接踵而至。但任宏利团队并未停下探索的脚步：“它一直在变，我们的认知和工具也需紧跟其步伐。” 从从零起步到国际领先，从理论突破到业务应用，中国学者用 15 年时间证明，科学探索从来不是一蹴而就的旅程，而是需要 “十年磨一剑” 的坚守与创新。​

未来，随着研究的不断深入，或许我们能更精准地预判每一次海温波动带来的影响，让这一遥远海洋的壮美现象，始终处于人类科学的洞察与掌控之中。而任宏利团队所代表的中国科研力量，也将继续以探索为笔、以实践为墨，在全球气候研究的画卷上书写更多守护生命与家园的精彩篇章。