研究报告全文：tablepage商品研究报告天气年报拉尼娜预计持续到明年一季度IOD已恢复至中性分析师石丽红电话023-81157334期货投资咨询号Z0014570发布日期2022年12月21日助理分析师刘昊期货从业资格号F03103250写在前面天气和气候最突出的一个方面是其可变性Variability这种变化存在于许多时间和空间尺度上从小规模的现象如局地雷暴和龙卷风到更大规模的特征如锋面和风暴再到更长时间的特征例如干旱和洪水以及季节年几十年甚至世纪时间尺度上的波动这些较长时间尺度波动的天气和气候现象包括异常炎热和干燥的夏季异常寒冷和多雪的冬季连续的一系列异常温和或异常寒冷的冬季甚至是一个温和的冬季接着一个严冬一般而言较长时间尺度的现象通常与大气环流的变化有关大气环流的运动范围远大于特定受其影响的区域有时这些持续的环流特征同时出现在南北半球甚至全球范围内看似无关的部分区域并导致世界各地的异常天气和气候在过去几十年中科学家们发现了诸如厄尔尼诺-南方涛动ENSO印度洋偶极子IOD马登-朱利安震荡MJO等与全球气候模式息息相关的大气洋流现象本文作为天气首次覆盖报告对全球主要的大气-洋流异常现象进行了简要的介绍并对它们近期的表现进行回溯也对未来可能的发展状况进行展望附录中包含了全球农作物生长日历与生长分布图供读者查阅在后续的研究里我们将以双周报的形式呈现对天气的更新情况一厄尔尼诺南方涛动ENSO在大约3-7年的周期内热带太平洋会发生海水温度变暖变冷或中性的周期性循环且某一状态可持续数月到三年通常在春夏季发展并在冬季达到峰值这一周期性现象被称为厄尔尼诺南方涛动ENSOENSO是低纬度的海-气相互作用现象在海洋方面表现为厄尔尼诺与拉尼娜的转变在大气方面表现为南方涛动厄尔尼诺和拉尼娜在ENSO周期中代表着相反的极端厄尔尼诺代表ENSO周期的暖期有时被称为太平洋暖期拉尼娜代表ENSO周期的冷期有时被称为太平洋冷期在这两个阶段之间是第三个阶段称为ENSO中性厄尔尼诺和拉尼娜事件会在世界很多区域引起极端的天气比如洪水和干旱依靠农业和渔业的发展中国家尤其是太平洋沿岸的国家所受影响最大厄尔尼诺EININO在西班牙语中代表圣婴在气象学中是指与赤道太平洋中部和中东部海面温度周期性变暖有关的大规模海洋-大气气候现象在南美洲西海岸南太平洋东部自南向北流动着一股著名的秘鲁寒流每年的11月至次年的3月正是南半球的夏季南半球海域水温普遍升高向西流动的赤道暖流得到加强恰逢此时全球的气压带和风带向南移动东北信风越过赤道受到南半球自偏向力的作用向左偏转成西北季风西北季风不但削弱了秘鲁西海岸的离岸风东南信风使秘鲁寒1tablepage商品研究报告流冷水上泛减弱甚至消失而且吹拂着水温较高的赤道暖流南下使秘鲁寒流的水温反常升高这股悄然而至不固定的洋流被称为厄尔尼诺暖流美国国家海洋和大气管理局NOAA对于此现象的认定标准为当赤道太平洋中东部3个月平均海面温度偏差SSTAnomaly超过05摄氏度在5N-5S170W-120W时厄尔尼诺事件发生拉尼娜LANINA在西班牙语中代表小女孩与厄尔尼诺相反拉尼娜事件在气象学中则被描述为赤道太平洋东部和中部海表温度大范围持续异常变冷的现象也称为反厄尔尼诺东南信风将表面被太阳晒热的海水吹向太平洋西部致使西部比东部海平面增高将近60厘米西部海水温度增高气压下降潮湿空气积累形成台风和热带风暴东部底层海水上翻致使东部太平洋海水变冷NOAA对于此现象的认定标准为当赤道太平洋中东部3个月平均海面温度偏差SSTAnomaly小于-05摄氏度时拉尼娜事件发生图表1厄尔尼诺拉尼娜现象交替发生整体周期性显著资料来源NOAA在冬季以北半球为参照厄尔尼诺事件使得东亚南亚东北亚北美西海岸澳大利亚东南部以及巴西东部气温偏高同时东南亚大部分地区和非洲南部可能会发生干旱赤道太平洋地区将出现偏暖湿润的情况大气中水分充足并不代表降雨多北美南部墨西哥湾中国江淮地区巴西南部则可能出现低温湿润的情况在夏季印度大部分地区东南亚地区澳洲东部会出现干旱澳洲以东的海平面寒冷干燥西赤道太平洋部分地区较湿润南美西部和东部气温偏高拉尼娜现象则反之在冬季东南亚地区澳洲北部西太平洋中北部以及巴西北部较为湿润东北亚北美西北部沿岸及非洲西部和巴西东南部气温偏低天气寒冷中国江淮地区较为干燥美国南部墨西哥湾地区将出现温暖干燥的情况赤道太平洋将出现寒冷干燥的情况而非洲南部则更可能2tablepage商品研究报告出现寒冷湿润的情况在夏季北半球非洲西部亚洲南部大部分地区和南美西部沿海将较冷东南亚将较为湿润澳洲东北部及其东部洋面将更温暖西赤道太平洋和南美洲东南部将更加干燥而美洲中部将偏冷和湿润图表2厄尔尼诺拉尼娜事件对全球气候的影响资料来源NOAA图表3厄尔尼诺拉尼娜对全球具体区域天气的影响厄尔尼诺拉尼娜美国西部南部降雨量的增加可能引发洪加拿大西部平原美国德克萨斯以及美国西南北美洲北美洲涝灾害部将面临高温干旱威胁秘鲁智利等太平洋东岸沿岸国家降雨量增巴西南部干旱阿根廷影响明显大于巴西干南美洲南美洲加可能引发洪涝灾害旱严重大西洋大西洋飓风天数减少欧洲俄罗斯和乌克兰局部地区面临干旱威胁西太平洋台风情况减少东南亚严重的季风降雨东南亚干旱情况加剧大洋洲澳大利亚东部地区天气多雨澳大利亚炎热干旱可能引发森林火灾等灾南旱北涝现象中东部冬季气温会较平常要大洋洲害低而东北地区北部和南部华北中北部长江中下游中西部和华南南部等地降水较常年同我国北方夏季易发生高温干旱北方冬季易出期偏少但东北地区中西部华北西南部黄中国现暖冬南方易发生低温洪涝我国东南淮大部西北地区东南部江南东部华南北沿岸夏季台风登陆活动减少部等地降水偏多资料来源NOAA根据公开资料整理中信建投期货下图展示了近期太平洋地区与年度NINO指数监测区域SSTASeaSurfaceTemperatureAnomaly的情况可以看到近期海水温度处于偏冷状态可以作为判断当前处于拉尼娜周期的初始依据从四大3tablepage商品研究报告NINO指数的监测区域来看过去一年NINO指数监测海域的海平面温度距平均为负值且已连续多月显著低于-05根据NOAA的标准我们大致可以判断过去一年在热带太平洋的广大区域正在经历拉尼娜事件图表4近期太平洋海平面海水偏冷资料来源NOAA图表5四大NINO指数区域年度SSTA监测情况监测区域SSTA截至1219NINO4-06NINO34-09NINO3-09NINO12-01资料来源NOAA中信建投期货从南方涛动指数SOI30天移动平均值来看过去两年里出现过四轮峰值分别在21年1月21年7月22年6月以及22年11月通常SOI持续正值高于7通常表示拉尼娜而持续负值低于7通常4tablepage商品研究报告表示厄尔尼诺值介于7和7则表示中性SOI指数的波动印证了拉尼娜现象在21-23年间持续但从最新的走势来看似乎当前正处于本轮拉尼娜的末期图表6SOI指数30天移动平均值资料来源BoM事实上今年出现了21世纪以来首次三峰拉尼娜事件拉尼娜对南美和北美的气候影响较为直接对我国的影响总体上为间接影响在我国今年秋季以来除东北地区西部和南部华北西南部西南地区东部以及山东东部江苏南部等地气温较常年同期偏低以外全国其余大部地区均接近常年同期或偏高秋季以来全国平均降水量709毫米较常年同期偏少99为1961年以来历史同期第七低呈现暖干气候特征今年冬天我国会大概率经历一个寒冬在美洲今年冬季北半球巴西南部及阿根廷偏干旱巴西北部降水更多11月至1月期间几乎整个美国本土出现高于平均气温水平的模式南部平原更干燥西北部的雨雪更多在欧洲今年冬天欧洲将比往年温暖但12月可能会有寒潮根据多国气象局的监测赤道太平洋中东部的海水温度较正常更冷的情况至少持续到明年第一季度尽管NOAA和澳大利亚气象局BoM的预测结果因模型的设定有所差异但全球范围内多数机构都一致认为未来数月拉尼娜现象呈现持续减弱态势预计ENSO将在明年一季度后回归中性但此消彼长6-8月厄尔尼诺发生的概率将会提升5tablepage商品研究报告图表7多国机构预测ENSO将在23年1月份回到中性资料来源BoM图表8拉尼娜与厄尔尼诺此消彼长资料来源NOAA6tablepage商品研究报告二马登朱利安震荡MJO马登朱利安振荡MaddenJulianOscillationMJO是指热带赤道地区的显著对流与显著无对流的区块在北半球冬季主要以周期约30-90天的速度向东前进的现象是大气振荡的一种该现象夏冬季节强度没有明显差异但是有明显的年际变化可发生在一年内任何时期MJO效应在印度洋和赤道西太平洋区域最为明显该现象主要影响大气的云量风向和风速等从而影响降雨和信风带同时也影响全球主要季风模式的时间发展和强度因此对它的观测一定程度上可以预测某一地区降雨雷暴等天气的发生概率此外MJO对全球的台风活动具有调制作用MJO处于对流活跃位相或活跃位相通过时后文有MJO相位图解释有利于热带气旋TropicalCycloneTC形成频数增多和增强并且TC增强区域随着MJO向东运动而东移对流抑制位相会导致TC活动减少这种调制存在遥相关影响如印度洋MJO对流加强时北大西洋上TC活动频率增加强度迅速提升的可能性也增加最后MJO也可能与ENSO相互作用当ENSO暖位相偏厄尔尼诺发展强盛时沃克环流减弱位于赤道东印度洋-西太平洋暖池的大尺度上升气流减弱不利于该区域对流的发展MJO活动偏弱而当ENSO冷位相偏拉尼娜发展强盛时沃克环流加强位于赤道东印度洋-西太平洋暖池的大尺度上升气流加强有利于该区域对流的发展MJO活动异常活跃MJO运动轨迹与强弱多采用空间相位图呈现其一般自西向东移动相位图中整个赤道附近的区域被分成了8个区分别为1区-非洲大陆2区-阿拉伯海3区-孟加拉湾4区-南海5区-菲律宾东部洋面6区-西太平洋7区-中东太平洋8区-大西洋图表9MJO过去90天监测情况及预测资料来源BoMNOAA7tablepage商品研究报告相位图的坐标分别是RMM1RMM2这是两种数学方法其数值可用来刻画MJO的强度它们结合了大气中不同云层的云量和云层间的风速以提供MJO强度和位置的测量当某一指数点在中心圈内时MJO被认为偏弱在这个圆圈之外时则被认为偏强指数点通常会随着MJO从西向东移动而逆时针方向移动从上图左侧相位图可以看到MJO在12月上旬走弱后近期在3区与4区活跃蓝色线条从圆圈内部向圈外移动因为MJO与风云和降雨的变化有关大多数热带降雨来自较强的雷暴这些雷暴的顶部非常冷具有冷穹顶的雷暴仅发出低水平的长波辐射因此还可以通过监测向外长波辐射OLR来确定某一地区的云量进而测量该地区MJO的强度OLR的全球监测图突出显示了或多云或少云的地区单位是瓦特平方米Wm在右图中负值蓝色阴影表示高于正常云量而正值棕色阴影表示低于正常云量OLR值是由温度和云的状况决定的但由于热带地区温度变化较小因此OLR值主要取决于云的状况即反映热带主要的对流区和下沉区简言之OLR图是一张数值化的云图它的低值区是主要的对流区对流系统可一直向上发展到对流层顶此时处于降水较多的情况相反在信风区或副热带高压所控制的气流下沉区OLR值较高则处于晴朗干旱的情况从右图可以看出近期OLR值在印度洋中南部区域偏低与相位图可以得出一样的结论即MJO近期在印度洋区域较活跃图表10近期OLR监测情况资料来源BoM综上过去三个月里衡量MJO的RMM指数由弱到强在持续两个月后再转弱整体来看全年MJO出现多个周期发生时间无明显规律强弱与周期均有不同但差异并不大近期MJO在印度洋区域2区与3区走强可能会迎来强对流天气这将有利于热带气旋在该区域形成未来MJO会向4区移动彼时澳大利亚北部地区可能迎来降雨天气8tablepage商品研究报告三印度洋偶极子IOD印度洋的东部和西部海平面之间的温度差异存在着不断的变化该现象被称之为印度洋偶极子IODIOD有3-5年的准周期通常在5月或6月左右开始在8月至10月之间达到高峰然后在春末季风到达南半球时迅速衰减IOD会影响印度洋周边国家甚至全球气候是导致周边地区降雨模式变化的重要因素之一IOD对气候的影响主要分为正相位和负相位两种当IOD处于正相位时沿着赤道的西风减弱使得温暖的海水转向非洲西风的变化也使得凉爽的海水从东部深海上升这在热带印度洋上形成了温差东部海水水温比正常海水水温低西部海水水温比正常海水水温高反之当IOD处于负相位时西风沿着赤道加强使温暖的海水集中在澳大利亚附近这就造成了东部的海水水温比正常海水水温高西部的海水水温比正常海水水温低一般来说IOD正相位会使得澳大利亚西北部大气中的水分比正常情况下要少导致澳大利亚和亚洲部分地区在冬季和春季降雨量减少同时气温高于正常水平而非洲的部分地区则会因此产生较大的降温降雨量增多IOD负相位通常会导致澳大利亚和亚洲部分地区的冬春季降雨量高于平均水平气温降低使非洲部分地区降雨量减少气温高于正常水平图表11IOD正负相位示意图资料来源BoM由IOD引起的印度洋海平面海温异常状态通常用印度洋偶极子指数来描述它被定义为热带西印度洋50E70E10S10N和赤道东南印度洋90E110E10S0的平均海平面温度距平之差其中IOD指数持续大于04C时表明处于IOD正相位阶段持续小于-04C时表明处于IOD负相位阶段持续维持在-04C和04C之间时则表明处于IOD中性阶段自6月初以来IOD指数从原来的中性范围下降突破IOD负相位阈值即-04并持续发展最9tablepage商品研究报告终于6月-11月中形成了IOD负相位图表12IOD指数走势资料来源BoM在IOD负相位的影响下马来西亚印尼等东南亚国家进入雨季一方面充沛的降雨有助于东南亚地区水稻的种植但另一方面过量的降水和洪涝灾害对于棕榈油生产和收获的影响使得原本就处于产量淡季的棕榈油产量雪上加霜但通过与往年情况相比来看今年的棕榈油产量仍然处在一个相对正常的波动范围内12月以来IOD指数值连续五周处于中性范围内标志IOD负相位事件已经结束未来东南亚地区的降水将会减少强降雨对于棕榈油产量的影响有望在12月得到一定的缓解图表13马来西亚棕榈油产量万吨2001801601401201001月3月5月7月9月11月2022年2021年2020年资料来源Wind中信建投期货10tablepage商品研究报告随着12月IOD负相位转为中性状态未来澳大利亚地区的降水将会减少干燥的天气有助于小麦大麦和油菜籽的收获并有助于避免冬季作物质量的下降同时干燥的气候也有利于高粱的种植而在印度洋西侧的非洲地区在IOD负相位的影响下出现较严重的干旱气候使得小麦和大麦的生长条件十分恶劣的问题将在12月份IOD回归中性非洲地区出现降雨后才得到初步缓解但干旱问题仍然较为严峻图表14近期澳大利亚与非洲地区降雨情况资料来源USDA从多个机构对未来IOD指数走势的预测可以看出明年1月-5月期间IOD指数都将维持在中性范围内在-04C和04C之间处于IOD中性阶段对各区域气候的影响都会逐步减弱但从长远来看在全球变暖的背景可能会诱发极端IOD的增多这将可能导致极端气候事件频发因此IOD对气候预测具有重要意义进一步加强对IOD的研究是极其重要的这有助于提前部署救灾工作挽救更多的生命和财产图表15IOD对气候影响回归中性资料来源BoM11tablepage商品研究报告四热带气旋TC热带气旋TropicalCycloneTC是生成于热带或副热带洋面上具有有组织的对流和确定的气旋性环流的非锋面性的天气尺度的涡旋的统称是一种强大而深厚的热带天气系统在北半球热带气旋中的气流绕中心呈逆时针方向旋转在南半球则相反热带气旋生命周期可大致分为生成发展成熟消亡4个阶段未登陆的热带气旋可能维持2至4周直到脱离热带海域登陆的热带气旋通常在登陆后48小时内快速消亡热带气旋常见于西太平洋及其临近海域台风大西洋和东北太平洋飓风以及印度洋和南太平洋从全球各地历年热带风暴发生的情况看北半球发生的次数多于南半球其中北半球热带气旋主要发生在7-10月这几个月出现的总数占全年总数的68其中尤以8月为最盛期其次是9月1-4月出现次数较少2月最少南半球主要发生于1-3月以1月份最多7-9月份极少北太平洋西部是台风最多最强大的区域占全球的13以上7-10月为盛期约23的强台风年平均30个左右其中西北太平洋海域出现的台风有14左右会在我国登陆每年平均7个登陆时间多在7-9月在这3个月中登陆的台风占34最早登陆可出现在5月初最晚为12月初登陆的地区几乎遍及我国整个沿海地区主要集中在浙江以南沿海其中登陆次数最多的是广东沿海约占13其次是台湾海南福建浙江美国联合台风警报中心采用萨菲尔-辛普森飓风风力等级分级法以一分钟平均风速作为持续风速来区分热带气旋等级中国气象局国家气象中心中央气象台同样将热带气旋划分为六个等级分别为热带低压热带风暴强热带风暴台风强台风和超强台风六个级别日本气象厅将热带气旋划分为四个等级最高台风等级再细化为三种不同的强度12tablepage商品研究报告图表16不同机构对热带气旋的分类美国联合台风警报中心中国国家气象中心日本气象厅一分钟风速二分钟风速十分钟风速单位海里小时节单位米秒单位海里小时节风速等级风速等级风速等级热带低压热带低压热带低压301530TDTDTD351835热带风暴热带风暴404020TSTS452345热带风暴TS6025强热带风暴50强热带风暴6528STSSTS6030606533657035一级台风台风75TY-138TY70台风80StrongTV8540二级台风759042TY-2958045强台风100三级台风STY85105TY-3481105090115四级台风52强台风VeryStrongTY120非超级台风9555TY41251305810013560四级超级台风140ST-462105145超强台风15065SuperTY1101556811518070猛烈台风18572ViolentTY五级超级台风120170ST-575175781251808018582130资料来源中国气象局2022年上半年全球共有29个热带气旋生成中心风力达8级及以上其中北半球海域8个包括西北太平洋3个东北太平洋3个北大西洋和北印度洋各1个南半球海域21个包括西南印度洋11个澳大利亚附近海域5个南太平洋5个西南印度洋区域热带气旋活跃今年上半年总计生成11个主要集中在1月下旬至2月下旬这一时期先后有6个热带气旋生成安娜巴齐雷克利夫杜马科埃姆纳蒂和费赛尔13tablepage商品研究报告图表172022年1-6月全球热带气旋路径图资料来源RSMC7月-11月全球共有56个热带气旋生成其中热带气旋生成频率最高的月份为9月共生成18个热带气旋111月全球海域共有6个热带气旋生成和活动其中西北太平洋有3个尼格榕树和山猫其中尼格为10月27日生成11月3日登陆广东珠海市榕树为10月31日生成11月1日停止编号北大西洋共有3个热带气旋活动分别是莉萨马丁和妮科尔其中莉萨和妮科尔分别登陆伯利兹和美国与常年同期相比全球生成气旋个数偏少西北太平洋登陆个数较常年平均偏少但整体强度大造成的灾害严重图表182022年11月全球热带气旋路径图资料来源中央气象局NOAA与ECMWF数据均显示未来一周内印度洋地区有可能将形成热带风暴同时从过去一周的海平面平均温度可以看出热带气旋活动高发区域的海平面温度较高也为热带气旋的产生提供了1注因监测月份时间范围部分有重合数据统计可能稍有偏差14tablepage商品研究报告条件此外我们在上篇MJO一章中提到MJO的增强同样会有利于热带气旋的形成而近期MJO也在印度洋区域活跃两者实现了相互印证图表19未来一周印度洋中部区域可能会形成热带风暴资料来源NOAAECMWF未来一周在印度洋中部会形成一个热带气旋根据气象预测它的运动路径大概率会稳定在印度洋中部洋面并不会登陆东南亚或澳大利亚因此它对于陆地带来的直接降雨影响有限上右图是印度洋和东南亚区域的降雨分布图和等压线分布情况图片中左下方的气旋中心为低压中心降雨量大预计东南亚大部降雨量也较大但从等压线的分布情况来看气旋中心周围等压线分布并不密集也没有形成明显的低压槽因此该气旋对此轮东南亚的降雨可能并没有直接影响我们更倾向于认为东南亚此轮降雨是该地区热带雨林气候或热带季风气候的直接影响15tablepage商品研究报告图表20海平面温度较高为有利于热带气旋的形成资料来源NOAA由于全球变暖热带气旋发生的次数在1991年至2021年期间有所增加未来热带气旋的活动还与中国近海的显著变暖和垂直风切变的减弱有关近几年来我国东部海域变暖趋势显著这将给过境的热带气旋提供更多潜在的能量从而增加登陆我国热带气旋的强度和存在时间并有利于其向中高纬度地区发展未来我国沿海尤其是北方沿海地区的热带气旋暴露度将更高从而很可能面临更严峻的热带气旋灾害风险16tablepage商品研究报告附录一全球农作物生长日历一月作物分布二月作物分布资料来源USDA中信建投期货资料来源USDA中信建投期货三月作物分布四月作物分布资料来源USDA中信建投期货资料来源USDA中信建投期货五月作物分布六月作物分布资料来源USDA中信建投期货资料来源USDA中信建投期货17tablepage商品研究报告七月作物分布八月作物分布资料来源USDA中信建投期货资料来源USDA中信建投期货九月作物分布十月作物分布资料来源USDA中信建投期货资料来源USDA中信建投期货十一月作物分布十二月作物分布资料来源USDA中信建投期货资料来源USDA中信建投期货18tablepage商品研究报告附录二全球农作物生长分布中国大豆种植分布巴西大豆种植分布资料来源USDA资料来源USDA美国大豆种植分布阿根廷大豆种植分布资料来源USDA资料来源USDA马来西亚油棕种植分布印尼油棕种植分布资料来源USDA资料来源USDA19tablepage商品研究报告中国花生种植分布印度花生种植分布资料来源USDA资料来源USDA加拿大油菜籽种植分布中国油菜籽种植分布资料来源USDA资料来源USDA澳大利亚油菜籽种植分布欧盟油菜籽种植分布资料来源USDA资料来源USDA20