




造成全球性天氣異常
厄爾尼諾指在一些年份,赤道附近太平洋(601099)中東部海面溫度異常升高的現(xiàn)象,該現(xiàn)象通常在圣誕節(jié)前后達(dá)到最大強(qiáng)度,因此被當(dāng)?shù)鼐用穹Q為“圣嬰”(西班牙語為“厄爾尼諾”)。某些年份,赤道東太平洋也會(huì)出現(xiàn)海表溫度偏低的現(xiàn)象,此類事件被稱為“拉尼娜”(又稱“反厄爾尼諾”)。
厄爾尼諾與拉尼娜通常伴隨著南太平洋東西方向海表氣壓呈現(xiàn)“蹺蹺板”式的變動(dòng)(又稱“南方濤動(dòng)”)??茖W(xué)研究表明,厄爾尼諾/拉尼娜與南方濤動(dòng)是全球性大氣—海洋耦合變率,因此將二者合稱為“厄爾尼諾與南方濤動(dòng)”(簡稱ENSO)。
厄爾尼諾指數(shù)
由于ENSO是大氣-海洋耦合系統(tǒng)中的統(tǒng)一物理過程,因此可以從大氣和海洋兩個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行定量描述,從而便于對(duì)其進(jìn)行量化分析。
南方濤動(dòng)指數(shù)(Southern Oscillation Index,SOI)
南方濤動(dòng)指數(shù)是基于南太平洋Tahiti與澳大利亞Darwin之間海平面氣壓差所定義的。由于人類關(guān)于海平面氣壓的記錄長達(dá)一個(gè)世紀(jì)之久,因此使用SOI便于研究更長時(shí)間序列的ENSO事件。
海洋厄爾尼諾指數(shù)(Oceanic Ni?o Index,ONI)
為了研究厄爾尼諾對(duì)應(yīng)的海表溫度異常,科學(xué)家曾定義了多個(gè)不同的海洋區(qū)域。目前普遍使用的海洋厄爾尼諾指數(shù)是基于Ni?o 3.4海區(qū)(120°—150°W,5°N—5°S)海表溫度異常所定義的,該區(qū)域的海表溫度異常與南方濤動(dòng)指數(shù)具有更高的相關(guān)性,也有利于對(duì)赤道東太平洋海表溫度異常發(fā)展進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
厄爾尼諾對(duì)全球天氣的影響
雖然厄爾尼諾主要表現(xiàn)為熱帶地區(qū)大氣、海洋狀態(tài)的系統(tǒng)性異常,但是它往往能造成全球性的天氣異常。
熱帶地區(qū)
正常年份,由于赤道上空東風(fēng)帶的存在,赤道西太平洋表層海水較東太平洋溫度顯著偏高,東南亞地區(qū)常年維持著活躍的對(duì)流上升運(yùn)動(dòng)和較高的降水量。厄爾尼諾出現(xiàn)時(shí),赤道上空的東風(fēng)顯著減弱甚至發(fā)生反向,導(dǎo)致赤道東太平洋表層海水向西太平洋的運(yùn)動(dòng)減弱,從而造成西(東)太平洋海表溫度減低(升高),對(duì)流活動(dòng)減弱(增強(qiáng))。因此,厄爾尼諾年份,東南亞地區(qū)(南美洲秘魯沿岸)降水顯著減少(增加)。
中南美地區(qū)
厄爾尼諾出現(xiàn)時(shí),南美洲秘魯、厄瓜多爾、阿根廷、巴西南部、巴拉圭等地出現(xiàn)洪澇災(zāi)害,中美洲與南美洲北部地區(qū)容易出現(xiàn)干旱。其中,巴拿馬運(yùn)河的物流運(yùn)輸可能受到水位偏低而中斷或者延誤。
北美地區(qū)
厄爾尼諾出現(xiàn)時(shí),美國南部(尤其是墨西哥灣、路易斯安娜州、密西西比州等地區(qū))降水偏多;加拿大南部、美國北部容易出現(xiàn)異常暖冬。
東南亞、澳大利亞、新西蘭
厄爾尼諾出現(xiàn)時(shí),東南亞(如印度尼西亞、菲律賓、馬來西亞、越南、泰國)以及澳大利亞、新西蘭等地區(qū)容易出現(xiàn)嚴(yán)重干旱。
中國地區(qū)
厄爾尼諾年份,冬季較為溫暖,容易出現(xiàn)暖冬;夏季容易出現(xiàn)“南澇北旱”的格局,主要雨帶位于黃河以南地區(qū)。夏季,東北地區(qū)夏季氣溫偏低,容易形成低溫冷害。此外,登陸中國東南沿海的臺(tái)風(fēng)數(shù)量較常年減少。
非洲地區(qū)
非洲干旱較為廣泛,尤其是非洲南部地區(qū)夏季炎熱干旱,容易出現(xiàn)高溫天氣。
全球熱帶氣旋
厄爾尼諾能夠造成大西洋(600558)、西北太平洋及中國沿海、澳大利亞東部海域熱帶氣旋數(shù)目顯著減少,而東太平洋熱帶氣旋活動(dòng)較為活躍。
引發(fā)北美高溫,提升發(fā)電需求
夏季是制冷用電高峰,我們?nèi)∵^去15年里6—9月的平均氣溫和電力消費(fèi)進(jìn)行對(duì)比,可以看到美國電力消費(fèi)量與氣溫具有較強(qiáng)的一致性,相關(guān)性為0.78。細(xì)分來看,氣溫與居民、商業(yè)和工業(yè)用電量的相關(guān)性分別為0.88、0.56和0.04,這表明居民用電與氣溫是強(qiáng)相關(guān),而工業(yè)用電與氣溫基本無關(guān)。而剔除季節(jié)性因素,單從美國年度用電增速來看,過去3年維持底部波動(dòng),均值為-0.1%,工業(yè)用電量逐年下滑,居民和商業(yè)用電則小幅回落,這也與美國經(jīng)濟(jì)近年來持續(xù)筑底的背景相匹配。
NOAA此前表示,強(qiáng)厄爾尼諾有望令今夏美國氣溫成為近15年最高水平。故我們?nèi)∵@15年6—9月最高平均氣溫24.6度,并用15年中該時(shí)期用電量和氣溫?cái)?shù)據(jù)做線性回歸,得到今夏美國用電量為94.5萬gwh,較去年同期高3.98%。考慮到過去3年總用電量增速的疲弱態(tài)勢(shì),實(shí)際增長量或低于上述計(jì)算。不過自去年年末以來美國經(jīng)濟(jì)回升速度加快,用電數(shù)據(jù)亦將有所好轉(zhuǎn),今年1月僅同比下滑0.5%,因而若這一趨勢(shì)延續(xù),基于IMF對(duì)美國GDP增速的預(yù)期,用電量按等比例計(jì)算將增長0.8%,那么今夏總用電量同比增長4.6%。
自2011年起,加州持續(xù)4年干旱,但與厄爾尼諾關(guān)系并不大,農(nóng)業(yè)過度用水是主要原因。實(shí)際上由于厄爾尼諾的附帶效應(yīng)是北美降水增加,因而自去年起不少氣象機(jī)構(gòu)稱其能緩解加州干旱,但至今效果卻并不佳。而自去年三季度起,干旱進(jìn)一步蔓延至美國中西部以及得州西北部地區(qū),這使得美國目前旱情日趨嚴(yán)重。
美國主要水電裝置集中于西海岸地區(qū),加州、俄勒岡和華盛頓三個(gè)州水力發(fā)電量占全美60%左右,美國水力發(fā)電量最大的5個(gè)州分別為華盛頓、俄勒岡、加州、紐約和蒙大拿,占比分別為28.2%、12.8%、11.4%、9.5%和3.6%。這5個(gè)州中,僅加州在過去5年有較明顯降水下滑趨勢(shì),其余幾個(gè)地區(qū)僅有2013年曾出現(xiàn)降水稀少的情況,紐約降水量則逐年遞增。這也一定程度表明加州以及美國多數(shù)地區(qū)的干旱并非源于氣象原因,而更多是過度用水所致。
不過水力發(fā)電量受水位高低影響,與降水量并無直接關(guān)系。從加州情況來看,與北半球多數(shù)國家一樣,每年夏季6—8月是水電高峰,但由于受地中海型氣候影響,其降水則多集中于冬季,11—12月是高峰,2—3月是次高峰。因而從月數(shù)據(jù)來看,降水和發(fā)電量的相關(guān)度為-0.21。但若以年為單位,則數(shù)據(jù)相關(guān)性可達(dá)0.58。
此外,若我們將降水量向后平移一年,可以發(fā)現(xiàn)相關(guān)性立刻增至0.86,趨勢(shì)基本完全一致,當(dāng)年降水量和發(fā)電量的相關(guān)性其實(shí)也主要源自于這一關(guān)系。
由于自下半年起受厄爾尼諾影響,加州降水量開始回升,去年累計(jì)降水量達(dá)899毫米,是前年的2.2倍,在這一背景之下,今年水電發(fā)電量回升將是大概率事件,實(shí)際上從去年年末到今年2月降水量已有較明顯回升。今年1—2月加州水電發(fā)電量達(dá)1733gwh,同比增長13%,以歷史同期發(fā)電量占比可得到全年預(yù)期發(fā)電量為18265gwh;而若以過去10年降水量與次年發(fā)電量做線性回歸,計(jì)算今年預(yù)期發(fā)電量則為21893gwh,兩種計(jì)算之下,今年相較去年的增速分別為14%和33%。
也因此,若取兩者中位數(shù),假設(shè)加州今年水電平均發(fā)電量上升24%,考慮到自去年年末降水量回升,今夏加州發(fā)電量同比增速可能還將略高于這一平均水平,若以30%計(jì),則今夏加州發(fā)電量將同比增加2290gwh。若以相似方式計(jì)算,華盛頓和俄勒岡今夏水電發(fā)電量預(yù)期增長3620gwh,增速10%。
基于上述假設(shè),今夏發(fā)電量較上年同期增長42155gwh,西海岸水電發(fā)電量預(yù)期增長5910gwh;假設(shè)新增電力需求由各能源平攤,那么按過去2年夏季氣電32%的平均占比量,氣電發(fā)電量將氣電發(fā)電量將增長2900gwh。從氣電轉(zhuǎn)換效率來看,2013—2014年基本穩(wěn)定于46.5%—46.7%之間,以均值46.6%計(jì)算,這將增加電廠天然氣需求量678mcf/d(合12.8萬桶/天),相當(dāng)于較去年同期電廠用氣量的2.5%,總用氣量的1.1%。若考慮到近年來氣電占比逐年提升以及今年氣煤比價(jià)維持3年低點(diǎn),實(shí)際氣電需求增速應(yīng)該更高。
對(duì)鐵礦石價(jià)格形成負(fù)面影響
最新的檢測(cè)顯示厄爾尼諾的狀態(tài)在維持并持續(xù)增強(qiáng)中,很可能持續(xù)到年末年初。相應(yīng)地,市場(chǎng)普遍認(rèn)為今年冬季厄爾尼諾將帶來全球主要區(qū)域的氣候變化。簡而言之,澳大利亞大部分地區(qū)偏干燥,巴西大部分地區(qū)干燥,僅南部較濕。中國南部較潮濕,北部偏干燥。以上氣候的變化之所以會(huì)影響采礦業(yè)的產(chǎn)出,主要是因?yàn)椴傻V業(yè)的一個(gè)特點(diǎn):喜干怕濕。
(圖為厄爾尼諾將引發(fā)的全球氣候變化)
采礦行業(yè)從開采、鐵路運(yùn)輸?shù)礁劭谧鳂I(yè)都不喜歡雨水。從歷史來看,雨水及伴隨的氣候現(xiàn)象會(huì)對(duì)礦業(yè)生產(chǎn)帶來若干風(fēng)險(xiǎn),包括礦山被淹、鐵路被沖毀和港口作業(yè)中斷。干燥總體而言是有利于采礦生產(chǎn)的,當(dāng)然過于干燥也會(huì)影響一部分礦產(chǎn)的作業(yè),比如需要洗選流程的,如中國的洗煤和選鐵(精粉),另外,干旱對(duì)水電和水運(yùn)也有限制。
如果比較明顯的厄爾尼諾現(xiàn)象在今年發(fā)生并延續(xù)到2016年年初,鐵礦石的主產(chǎn)區(qū)整體偏干旱,供應(yīng)中斷幾率減小,有利生產(chǎn)。
澳大利亞和巴西是全球最大的海運(yùn)鐵礦石出口供應(yīng)國,分別占全球海運(yùn)鐵礦石供應(yīng)市場(chǎng)的約55%和25%。
(圖為2010年一季度澳大利亞鐵礦石產(chǎn)量較前一年四季度降幅相對(duì)較低)
常規(guī)年份一季度及二季度初為傳統(tǒng)雨季(颶風(fēng)季),礦山配合安排相應(yīng)的檢修,產(chǎn)出發(fā)運(yùn)減少。4月開始直至年末都是干季,適宜礦山生產(chǎn),產(chǎn)出及發(fā)運(yùn)在二季度恢復(fù)并在三、四季度維持高位。厄爾尼諾將使得西澳地區(qū)下半年傳統(tǒng)干季更加干旱,對(duì)生產(chǎn)無明顯影響。而主要的影響將體現(xiàn)在2015年年底到2016年一季度的傳統(tǒng)雨季(颶風(fēng)季)的減弱上。
傳統(tǒng)而言一季度鐵礦石產(chǎn)出較前一年的四季度有5%—10%的減少,拉尼娜的年份減少超過10%,而在2009—2010年的中度厄爾尼諾年西澳地區(qū)的降水非常少。所以,如果厄爾尼諾持續(xù)增強(qiáng)并延續(xù)到明年年初,2016年一季度的雨季影響會(huì)較小,鐵礦供應(yīng)會(huì)高于季節(jié)性預(yù)期。
巴西地區(qū)
厄爾尼諾將會(huì)導(dǎo)致巴西大部出現(xiàn)干旱,僅巴西南部區(qū)域會(huì)出現(xiàn)洪澇。巴西主要產(chǎn)區(qū)在巴西北部和東南部,總體而言也將處于比較有利于生產(chǎn)的氣候條件中。另外,由于巴西大部分地區(qū)的干旱已經(jīng)持續(xù)了一年多,而水電是巴西最主要的電力供應(yīng)來源。后期干旱持續(xù)對(duì)巴西電力供應(yīng)的影響也值得關(guān)注。
印度
每年的5月到9月是印度的雨季,使得印度東部港口的作業(yè)基本停滯。就鐵礦而言,印度的出口已經(jīng)連年萎縮,2013年和2014年的出口量都僅維持在千萬噸級(jí)規(guī)模。由于印度自身的鋼鐵產(chǎn)量增長和對(duì)于高品礦的出口限制,即使厄爾尼諾導(dǎo)致印度今年雨季減弱,來自印度的鐵礦出口增量也會(huì)十分有限。
中國
厄爾尼諾將使中國出現(xiàn)北方干旱、南方潮濕的格局。中國排在前幾位的鐵礦生產(chǎn)省份除了四川都在黃河流域及其北部地區(qū)。由于中國鐵礦品位較低,通常需要選礦才能得到成品鐵精粉。干旱可能會(huì)影響選礦(濕選)的作業(yè)。但總體而言,不出現(xiàn)極度干旱的情況下,國內(nèi)鐵礦的生產(chǎn)不會(huì)受到明顯的影響。
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