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用海表温度差重新定义的enso指数的比较ENSO (El Nino-Southern Oscillation)是一种全球性的长期气候循环，它可以影响世界各地的气候和天气。
ENSO的指数可用来衡量ENSO的强度，常见的指数有Niño 3.4指数、Niño 4指数和Niño 3指数等。
近年来，已有研究表明使用海表温度差重新定义的ENSO指数的预测价值比以上常见的指数要好。
Niño 3.4指数是一种最常用的ENSO指数，它反映在西线弓海域5°N-5°S、160°-150°W之间的平均海表水温。
在每年12-3月之间，当Niño 3.4指数超过+0.5°C，这就表示着地球温度偏高，此期发生热带太平洋异常性温暖现象，也就是ENSO相关现象出现时，这种情况我们称为El Niño；而当Niño 3.4指数低于-0.5°C，这表示着内半球的温度压力出现，发生热带太平洋异常性寒冷现象，出现该情况的期间，副高增强，对海洋造成稳定的影响，我们称为La Nina。
然而，Niño 3.4指数并不能詳細反映出ENSO的特征，而随着全球变暖带来的海洋表面温度上升，ENSO的强度也会不断增强，但Niño3.4指数只能衡量海洋表面温度的变化，因此识别ENSO现象变得更为困难。
近年来，几篇论文发表表明，使用海洋表面温度距平（SSTP）可以更好地衡量ENSO的强度。
例如，2009年发表的一篇论文发现，使用SSTP作为ENSO指数的预测比Niño 3.4指数要强。
SSTP的定义是使用世界海表温度的标准距平值来表示某一海区和其他所有海区的温度之间的差异，因此對算法而言SSTP可以提供一個相對穩定、不受全球变暖影響的衡量標準。
另外，用SSTP而不是普遍使用的El Niño 3.4指数和Niño 4指数，也可以有效提高预测ENSO指数的准确性，可以准确预测ENSO发生时期。
ENSO事件在全球的影响
ENSO事件指厄尔尼诺（ElNino,也包括与其相反的拉尼娜(LaNina)）和南方涛动（Southern Oscillation），这两种现象在半个多世纪以前就被气象学家所，发现，但直至1982—1983年间的强厄尔尼诺现象出现，引起全球生态环境的多方面的明显变化,才逐渐引起越来越多的科学家的注意.
1、ENSO对全球气候的影响
ENSO事件虽然是发生于赤道太平洋和印度洋之间温度和气压的互为高低的现象,但是对于全球各地区的气候却有一定程度的影响,受ENSO事件影响最严重的地区，除了美洲的秘鲁、厄瓜多尔以及美国的加州等地区以外,还有亚洲的的印度尼西亚、印度和澳大利亚北部,此三地区虽然远离赤道东太平洋海域，但是上述热带海洋多雨区在厄尔尼诺年时受气压梯度变化的影响（达尔文为高气压，塔西提为低气压）向东移出原来的地区（印度尼西亚、印度和澳大利亚北部），也就是正常的季风雨区受到了干扰。
2、ENSO事件对全球农业的影响
ENSO事件对全球农业的影响也十分巨大大约近10年来,中国南方许多地区几乎每年都出现多场大暴雨,加上大面积的山林被破坏，水土流失现象严重,大量雨水在短时间内倾入低地、盆地,造成洪水灾害，千里农田，几天之内变成汪洋一片造成农业严重减产,甚至绝产.
3、ENSO事件对于全球生态环境的影响
在相当大的范围海域内引起表层温度的上升
表层海水中所含的营养物质(主要是硝酸盐)明显变少
渔业生产
珊瑚礁（群体)的大量死亡
多种海鸟的大量死亡
对于森林和林内其他生物的影响。
ENSO事件对全球气候变化影响研究动态分析随着全球气候变化的日益严重，人们对于ENSO事件（厄尔尼诺-南方涛动）及其对全球气候的影响进行研究已成为科学界的重要关注点。
ENSO事件是指赤道东太平洋海温异常升高以及大气环流的变化，它会对全球气候系统产生重大影响。
本文旨在分析近年来关于ENSO事件对全球气候变化的研究动态。
ENSO事件是地球最重要的自然气候事件之一，其周期大约为2-7年。
ENSO的发展通常分为厄尔尼诺和拉尼娜两个阶段。
厄尔尼诺期间，赤道东太平洋海温升高，同时大气环流异常。
而拉尼娜期间，赤道东太平洋海温降低，并伴随相应的大气环流变化。
ENSO的发展阶段和持续时间对全球气候变化产生深远的影响。
过去几十年来，科学家通过观测数据和气候模型的研究逐渐揭示了ENSO事件对全球气候变化的影响机制。
研究表明，ENSO事件导致全球大气环流的改变，进而影响全球气候。
例如，在厄尔尼诺事件期间，大部分地区会出现异常增温和降水不足的现象，尤其是赤道附近地区，包括南美洲、澳大利亚和东南亚等地区。
而拉尼娜事件则通常带来异常降温和降水过多的情况，特别是南美洲的东部地区。
ENSO事件也会对全球大气环流产生远距离的效应，如，它与南海季风和太平洋北美地区的降水等有关。
最近的研究表明，ENSO事件对全球气候变化的影响正在发生变化。
一些科学家认为，随着全球气候变暖的进行，ENSO事件可能会变得更加频繁和强烈。
根据气候模型的预测，未来几十年内，厄尔尼诺事件可能会更常发生，并且可能变得更加强烈。
这将导致许多地区的天气极端事件增加，如干旱和洪涝等。
同时，拉尼娜事件也可能变得更加频繁和强烈，给南美洲和其他地区带来更多的降水。
这种趋势可能会对全球农业产量和生物多样性产生重大影响。
除了影响天气和气候，ENSO事件还会对海洋生态系统产生深远影响。
研究表明，ENSO事件可以引起海洋中的物种分布、生物量和营养物质循环等方面的变化。
例如，厄尔尼诺事件可以导致东太平洋上升流减弱，限制浮游植物的生长，进而可能影响整个食物链。
![ENSO简介[1]](https://img.taocdn.com/s1/m/ad69d334af1ffc4ffe47acb4.png)
ear5尼诺指数
ENSO (El Niño Southern Oscillation)指的是热带太平洋区域海洋和大气变化的周期性现象，是地球气候系统中重要的变动之一。
ENSO主要由两个反向变化的阶段组成：El Niño和La Niña。
其中，El Niño表示太平洋暖化阶段，当太平洋赤道地区海洋温度异常升高时出现；而La Niña表示太平洋降温阶段，当太平洋赤道地区海洋温度异常下降时出现。
ENSO的强度和持续时间通过一个指标来衡量，即ENSO指数（ENSO index）。
ENSO指数一般使用某一特定区域的海温和气压资料进行统计分析得出。
关于ENSO指数中的"ear5"，根据您提供的信息，无法判断具体指的是什么含义。
可能是一个特定研究或者数据集中使用的名称，但目前没有相关的明确信息可供参考。
请提供更多背景信息或者明确指出所指的具体内容，以便提供更准确的解答。
一、ENSO环流与NINO分区，SOI、MEI指数简介长期气候数据分析表明赤道太平洋海温在年际尺度上具有显著的2~7年周期，赤道西太平洋和中东太平洋的表层海温距平（SSTA）往往呈现反相关的状态，相关系数极高。
由于巨大的海水热容量，太平洋海温的异常往往会对全球气候都产生至关重要的影响，这种过程主要是通过海温与赤道太平洋的Walker环流交互完成。
赤道Walker环流一般意义上是指赤道太平洋对流层内的纬向环流，由于一般来说赤道西太平洋总是暖区而东太平洋相对较冷，所以Walker环流一般在赤道西太平洋地区存在上升支，而中东太平洋区为下沉支，对应的纬向低空有东风，高空有西风，这样就构成了一个完整的正环流圈，这里所谓的正指从南极向北极看的话，环流为顺时针。
而更宽泛意义上的Walker 环流还应该包括中东太平洋下沉与墨西哥湾区上升构成的逆环流、北大西洋上的正环流，以及印度洋上的季风环流，这种更宽泛意义上的Walker也叫对流层赤道纬向环流。
在本文中，Walker环流仅指代对流层赤道太平洋环流，而赤道纬向环流指对流层赤道纬向环流。
需要指出的是，赤道纬向环流只是由于年平均赤道地区局地加热率的不同而产生的垂直环流，并不是说赤道太平洋高空就一定是西风，而赤道中东太平洋就一定有下沉气流——虽然常常如此。
在赤道太平洋上，对应于Walker的西升东降，西太平洋地区近地面具有一个显著的低压，而中东太平洋下沉区则是高压，西侧的低压一般常用澳大利亚达尔文市的海平面气压代表（Pd），而东侧的高压则用塔西提岛或复活节岛的海平面气压代表（Pt），两者的差就定义为南方涛动指数（SOI=Pt-Pb），或者是其中一个关键步骤（譬如再把它转换为标准化距平）。
在某些年份，赤道太平洋海温场的暖水急剧向东堆积，造成中东太平洋地区表层水温异常偏暖而西太平洋则偏冷。
随着东太平洋地区的海平面变暖，海面附近的空气受热抬升减弱这里原来的下沉气流，对应的西太平洋地区则出现异常的下沉气流减弱Walker上升支，这个过程就叫做Elnino（圣婴）事件，反过来当西太平洋偏暖而东太平洋偏冷时就是Lanina（反圣婴/圣女）事件。
ENSO事件对气候的影响教程ENSO（厄尔尼诺-南方涛动）是指热带太平洋区域发生的一种自然气候现象。
它以几年为周期，对全球气候产生广泛的影响。
本篇文章将为您介绍ENSO事件对气候的影响以及相关教程。
一、ENSO事件简介ENSO事件是指厄尔尼诺和拉尼娜两种反向气候现象的交替出现。
厄尔尼诺是太平洋东部海温异常升高，而拉尼娜则是太平洋东部海温异常降低。
这两种现象引起了热带太平洋区域的大气和海洋变化，进而对全球气候产生影响。
二、ENSO事件对气候的影响1.大气循环变化ENSO事件会改变热带太平洋区域的大气环流。
在厄尔尼诺事件中，热带太平洋上空的风向发生逆转，对流增强，而拉尼娜事件则相反。
这种大气环流变化会导致全球气候格局发生相应变化。
2.降水分布变化ENSO事件会对全球不同地区的降水分布产生重要影响。
在厄尔尼诺事件中，热带太平洋上部的海洋温暖会诱发大量降水，导致南美、非洲东部和印度等地区出现异常降水。
而拉尼娜事件则相反，这些地区会出现干旱。
另外，ENSO事件还会引起亚洲夏季风、北美降水和澳大利亚降水的变化。
3.风暴活动变化ENSO事件对全球的风暴活动也产生影响。
在厄尔尼诺事件中，热带太平洋风暴活动频繁，尤其是东太平洋地区。
而拉尼娜事件则会导致风暴活动减少。
4.温度异常ENSO事件还对全球温度产生一定的影响。
在厄尔尼诺事件中，全球平均温度升高，而拉尼娜事件则相反。
三、如何预测ENSO事件准确预测ENSO事件对气候研究和气候变化应对具有重要意义。
以下是常用的ENSO事件预测方法：1.传统气候模式通过运行大气和海洋模式，结合当前的观测数据，以及历史ENSO 事件的统计分析，来进行长期的预测。
2.统计方法通过对ENSO事件的历史数据进行统计分析，寻找与ENSO事件相关的气候指标，以此为基础进行预测。
3.机器学习方法利用机器学习算法，通过输入大量的观测数据和历史ENSO事件的数据，来构建预测模型，并进行短期和中期的预测。
近百年全球温度变化中的ENSO分量*龚道溢王绍武（北京大学地球物理系，北京100871）摘要首先利用Nino C区海温、Nino3区海温及两个不同的SOI序列，建立了1867年春到1998年春期间的ENSO指数序列。
近百年来ENSO对热带、热带外地区年际尺度的温度变化有显著影响，热带地区温度变化滞后ENSO约1个季，热带外地区滞后约2~3个季。
ENSO能解释同期全球年平均温度方差的14%~16%左右；如果考虑ENSO对温度影响的滞后特征，则能解释的部分提高到20.6%。
ENSO对温度的影响主要是在年际时间尺度上，对近百年来全球温度变化的长期趋势和年代际变率贡献不大。
关键词全球温度 ENSO1 前言在全球气候系统中，ENSO占有重要地位，因此，很早人们就注意到ENSO对许多区域、半球或全球平均温度都有不同程度的影响[1,2]。
不过，以往分析ENSO对温度的影响往往限制在某些季节，如对冬季气温，而且更偏重于考虑特定的区域[3~4]。
近来对ENSO对半球及全球行星尺度温度的可能影响也逐渐开始重视起来，因为人们认识到，近百年来观测到的全球温度变化中既包含了气候的自然变化，也有人类活动等外部因子的影响，研究气候系统的自然变化的贡献有多大对于我们正确估计和理解全球变暖的原因和趋势有重要的意义[5]。
Diaz[6]发现卫星观测的全球月平均对流层下层温度（MSU-2）距平的EOF1的时间系数反映的是ENSO，而其对全球对流层下层温度场的方差解释率是15.1%。
而且，MSU-2的对流层下层温度与ENSO的关系还表现出一定的纬度间的差别：ENSO信号在20︒S-20︒N平均温度序列中最为突出，而且其变化还有3个月左右的滞后，而对于20︒N-90︒N及20︒S-90︒S 地区平均温度，ENSO信号并不明显，就全球平均来看，ENSO信号也比较明显，Yulaeva和Wallace[7]认为这主要是热带地区面积过大造成的。
近百年全球温度变化中的ENSO分量*龚道溢王绍武（北京大学地球物理系，北京100871）摘要首先利用Nino C区海温、Nino3区海温及两个不同的SOI序列，建立了1867年春到1998年春期间的ENSO指数序列。
近百年来ENSO对热带、热带外地区年际尺度的温度变化有显著影响，热带地区温度变化滞后ENSO约1个季，热带外地区滞后约2~3个季。
ENSO 能解释同期全球年平均温度方差的14%~16%左右；如果考虑ENSO对温度影响的滞后特征，则能解释的部分提高到20.6%。
ENSO对温度的影响主要是在年际时间尺度上，对近百年来全球温度变化的长期趋势和年代际变率贡献不大。
关键词全球温度ENSO1 前言在全球气候系统中，ENSO占有重要地位，因此，很早人们就注意到ENSO对许多区域、半球或全球平均温度都有不同程度的影响[1,2]。
不过，以往分析ENSO对温度的影响往往限制在某些季节，如对冬季气温，而且更偏重于考虑特定的区域[3~4]。
近来对ENSO对半球及全球行星尺度温度的可能影响也逐渐开始重视起来，因为人们认识到，近百年来观测到的全球温度变化中既包含了气候的自然变化，也有人类活动等外部因子的影响，研究气候系统的自然变化的贡献有多大对于我们正确估计和理解全球变暖的原因和趋势有重要的意义[5]。
Diaz[6]发现卫星观测的全球月平均对流层下层温度（MSU-2）距平的EOF1的时间系数反映的是ENSO，而其对全球对流层下层温度场的方差解释率是15.1%。
而且，MSU-2的对流层下层温度与ENSO的关系还表现出一定的纬度间的差别：ENSO信号在20︒S-20︒N平均温度序列中最为突出，而且其变化还有3个月左右的滞后，而对于20︒N-90︒N及20︒S-90︒S 地区平均温度，ENSO信号并不明显，就全球平均来看，ENSO信号也比较明显，Yulaeva和Wallace[7]认为这主要是热带地区面积过大造成的。
但是，卫星反演温度资料仅仅是近20多年的长度，ENSO事件少。
利用60多年的实际地面气温观测资料，Hurrell[8]研究了南方涛动等因子对北半球中、高纬度地区温度的影响。
发现南方涛动和北大西洋涛动两者可以解释20︒N~90︒N冬季平均温度方差的44%，排除北大西洋涛动而计算冬季平均温度与南方涛动指数的偏相关，则偏相关系数也可达-0.43，如果再刨去北太平洋涛动的影响，则南方涛动对20︒N~90︒N冬季平均温度方差的贡献约在16%左右。
本文将在季分辨率基础上，利用1880年以来一百多年的ENSO和全球温度资料，对ENSO 对各季节热带、热带外地区及半球和全球平均温度影响的特点等进行分析。
2 ENSO指数研究ENSO与温度的关系需要相应的ENSO指标，以往人们多用南方涛动指数（SOI）或Nino区海表温度（SST）来表示ENSO的强弱。
这样做可能有两个方面的问题，一是南方涛动指数本质上反映的是热带大气的状况，而Nino区海温反映的是赤道太平洋某些区域的海洋环境变化，二者的持续性、变率等特性都有各自的特点，如果仅仅根据某一方来判定El*自然科学基金重点项目“20世纪中国与全球气候变率研究”(编号:49635190)及博士后基金资助.第一作者简介: 龚道溢,男,1969年1月生,博士后,从事气候变化及影响和全球变化研究.Nino或La Nina事件结果会有所不同。
当然，一般情况下，海温与SOI有很好的对应关系，如果单独使用海温或SOI，也的确能较好地反映热带太平洋地区海-气系统的状态。
但是，有很多时候Nino区SST与SOI的变化并不一致，如1946年Nino区SST都为负距平，但同时SOI也是负距平，1984年及1985年SST为明显负距平，但SOI也是负距平，这反映了大气与海洋状况的不协调，如Trenberth和Hoar[9]就曾指出许多高频或局地因素会对Tahiti和Darwin气压产生影响，所以有时SOI的变化并不真正反映大尺度的现象。
因此，这二者并不能彼此代替，据计算，两者的季平均值只能彼此说明约42%的方差[10]。
所以，如果仅仅只用Nino区SST或者只用SOI，并不能很好代表ENSO这一热带太平洋海-气系统的变化特征。
另一方面，不管是SOI还是Nino区SST，早期的记录或多或少有缺失，一些作者用各种方法进行了插补，其代表性和可靠性都不如近期的完整观测资料。
所以，如果综合考虑SST和SOI，能更为真实地反映热带太平洋海-气系统的状态，降低单独使用某一种资料可能带来的误差。
建立ENSO综合指数所使用的SST和SOI资料包括4种。
第一是Nino3区SST序列，这是目前最为系统的海面温度序列。
资料来源见Kaplan等[11]及Cane等[12]。
序列开始于1856年春、到1991年秋，从1991年冬开始用CPC（美国气候预测中心）的资料续补。
第二是NinoC区SST序列[13]，序列开始于1867年夏，到1987年冬。
王绍武与石伟[10]曾根据COADS 资料，也建立了1854年以来Nino C区的SST序列。
因此，可以对Angell序列中的缺测作补充，剔除Angell序列中的明显错误。
王绍武与石伟的序列到1989年冬为止。
以后的资料用国家气候中心的SST资料续补。
第三是Jones 等的SOI序列，资料来源见Allan等[14]、Ropelewski 与Jones[15]。
序列从1866年春开始，到1997年秋。
1997年冬及1998年春用CPC 资料续补。
第四是石伟与王绍武的SOI序列。
根据与Jones大体相同的资料来源，但早期用了不同的站插补，使序列向前延长到1856年冬[16]。
这个序列采用了CPC的最新规定，对塔希提与达尔文两个站的气压先分别标准化，然后对其差值再作标准化。
同时采用对全年统一标准化而不是分月标准化，所以1989年后就直接用CPC每月公报的资料续补。
将这4个序列中为月的原始资料都处理为季平均，再把这四个季平均序列分别标准化，然后再取平均，就得到一个序列即ENSO指数序列。
在相加时取-SOI，这样当SST为正，SOI 为负时指数高。
SST为负，SOI为正时指数低，见图1。
根据这个ENSO指数序列，也可以对近百年来的ENSO事件和强度进行确认[17]，从1867年春到1998年春，共有32次暖事件（正SST、负SOI）及32次冷事件（负SST、正SOI），其中最强的暖事件是1997/1998年的这次，季平均ENSO指数达到2.21，其次为1982/1983年为2.02，其余各次暖事件的ENSO 指数均在2.0以下。
最强的冷事件是1915/1917年这次，ENSO指数为-1.40，其次为1975年及1988/1989年，分别为-1.31及-1.27。
图1 ENSO指数序列（阴影为暖事件，涂黑部分代表冷事件）Fig.1 ENSO index from 1867 (warm events shaded, cold events shown in black.)3 全球温度变化与ENSO分析使用的温度资料为Jones 等整编和发表的全球范围月平均陆地气温和表层海温混合温度距平数据集，5︒⨯5︒经纬度格点，资料最早从1856年开始[18]，最近续补到了1997年[19]。
分析之前，统一将各点温度也都处理成季平均值，考虑到早期缺失较多，分析中只用1880年以来资料。
首先，从全球平均来看(取80︒N~60︒S 范围，约占地球表面积的93%，计算时取面积加权平均，下同)，1880-1997年，全球季平均温度与季ENSO 指数的相关系数r =0.38,温度落后ENSO 指数一个季的相关系数最大，达0.41，即近百年来全球季平均温度方差的14%-16%左右可以由ENSO 来解释。
当然，温度的变化不仅有突出的年际变化，而且还有显著的年代际变化和长期趋势。
而ENSO 指数的功率谱分析表明，主要是2-7年左右的准周期变化。
所以为了检测温度中的这种ENSO 高频部分信号，分别对温度和ENSO 指数做带通滤波处理，将包括从准两年振荡到7年左右周期的部分保留下来。
滤波后的高频部分两者的同时相关系数达到了0.58，而且是温度落后ENSO 指数2个季相关最大，提高到了0.77，见图2。
图2 全球平均温度与ENSO 指数的交叉相关系数（实线为根据原始数据计算，虚线为带通滤波后计算结果）Fig.2 Correlation between the global mean temperature and the ENSO index calculated by using ofthe original (shown in solid line) and the filtered data (shown in dotted line).表1 温度与ENSO 指数间相关系数Table 1 Correlation between temperature and ENSO index.原始序列值带通滤波序列值 r 0 r max lagr 0 r max lag 80︒N ~20︒N 0.15 0.17 3-0.05 0.25 3 20︒N ~20︒S 0.630.68 10.77 0.90 1 -12-10-8-6-4-2024681012-0.8-0.40.00.40.8ζȳ¬Ç° ζÈÂäºó / ¼¾Êý20︒S ~60︒S0.18 0.19 2 0.12 0.23 2 80︒N ~0︒0.32 0.34 1 0.45 0.66 2 0︒~60︒S0.41 0.43 1 0.63 0.76 1 80︒N ~60︒S0.38 0.41 1 0.58 0.77 2 r 0为同时相关, r max 为最大落后相关, lag 为最大相关出现时温度滞后ENSO 的季数其次，热带地区与热带外地区也表现出一定的差别。
从表1中可以发现，ENSO 指数与热带地区（20︒N~20︒S ）温度相关系数最高，原始序列同期相关达0.63，而热带外地区则仅为0.15和0.18。
从最大相关的滞后时间看，热带地区温度落后ENSO 变化1个季，而热带外地区则落后2~3个季。
在2~7年周期段上，北半球中高纬度地区的温度与ENSO 指数的相关从同时的-0.05到落后3个季的0.23，提高非常明显。
99%信度水平下的相关检验阈值在0.11左右，所以ENSO 对热带、热带外地区、半球及全球温度的影响在统计上也是显著的。
