影响短期气候变化的因素
大气和海洋有很强的耦合关系。通过海气交界面能量、质量和动量的交换，海气相互作用对气候的形成及变化具有重要影响。WMO发布的《全球季节性气候最新通报》（GSCU），将大气环流和大洋流异常列为短期气候变化的驱动因素，例如北方涛动、南方涛动、北极涛动和印度洋偶极子等。厄尔尼诺-南方涛动和北极涛动等气象现象导致了全球不同地区的短期气候变化事件。
（一）厄尔尼诺/拉尼娜
厄尔尼诺/拉尼娜现象指的是热带太平洋海表温度异常上升/下降的著名气候现象。厄尔尼诺（西班牙语：El Niño，原意为圣婴）是秘鲁、厄瓜多尔一带的渔民用以称呼一种异常气候现象的名词，主要指太平洋东部和中部的海水温度异常持续升高，气候模式发生变化。在赤道太平洋东岸地区，由干燥少雨变为多雨，引发洪涝灾害；而赤道太平洋西岸地区由湿润多雨变为干燥少雨。
厄尔尼诺暖流破坏了南太平洋的正常大洋洋流环流圈，进而打乱了全球气压带和风带的原有分布规律性，引起全球范围内的大气环流异常，导致规模较大、范围较广的灾害性天气肆虐，如干旱、洪水、低温冷害等。厄尔尼诺是一种周期性的现象，大约每隔7年出现一次，它是全球性气候异常的一个方面。国家气候中心的资料显示，自1950年以来，全球共发生过两次强厄尔尼诺事件，分别为1982到1983年以及1997到1998年，以最近的1997到1998年强厄尔尼诺事件为例，至少造成2万人死亡，全球经济损失高达340多亿美元，期间全球许多国家都发生了严重的旱涝灾害，导致全球粮食减产20%左右。因此，提前防范，减少损害，尤为重要。
拉尼娜（西班牙语：La Niña，原意为圣女）是指赤道附近东太平洋水温异常持续下降的一种现象，是厄尔尼诺现象的反相，也称为“反厄尔尼诺”或“冷事件”，同时也伴随着全球性气候混乱，总是出现在厄尔尼诺现象之后。拉尼娜现象发生时，太平洋东部海水温度下降，出现干旱，而太平洋西部海水温度上升，降水量比正常年份明显偏多。从1950年，全球共发生了16次拉尼娜事件。按照强度级别，分为弱、中等强度、强事件。历史上仅出现过1次强拉尼娜事件，时间从1988年5月开始持续到次年5月。拉尼娜现象出现时，我国易出现冷冬热夏、南旱北涝现象，登陆我国的热带气旋个数比常年多。
拉尼娜现象常与厄尔尼诺现象交替出现，在厄尔尼诺之后经常接着发生拉尼娜，同样拉尼娜后也会接着发生厄尔尼诺。但从1950年以来的记录来看，厄尔尼诺发生频率要高于拉尼娜。拉尼娜现象在当前全球气候变暖背景下频率趋缓，强度趋于变弱。特别是在90年代，1991年到1995年曾连续发生了三次厄尔尼诺，但中间没有发生拉尼娜。
图1-12 厄尔尼诺/拉尼娜成因示意图
（二）南方涛动、北方涛动
南、北方涛动是南、北太平洋东西向的海平面气压反相振荡的现象。厄尔尼诺-南方涛动（El Niño-Southern Oscillation，ENSO）是东太平洋赤道区域海面温度和西太平洋赤道区域的海面上气压的变动，是低纬度的海-气相互作用，在海洋方面表现为厄尔尼诺-拉尼娜的转变，在大气方面表现为南方涛动，南方涛动与东太平洋和秘鲁沿岸的海温关系密切。
北方涛动（Northern Oscillation，NO）是北太平洋东部和西部之间海平面气压距平反相振荡的现象，即当东北太平洋气压升高时，西北太平洋气压降低，反之亦然。由于它与南方涛动（SO）对称且位于赤道以北，故称为北方涛动。研究表明，北方涛动在北太平洋大气环流年际变化中占有头等重要的地位，它不仅与赤道太平洋地区的海温、降水和平均垂直环流有密切联系，而且还同北半球中高纬度的大气环流和气候有关。北方涛动的年际变化最主要的振荡周期为3～4年，其次还存在2年、5～6年和9年左右的振荡周期。在3～4年频带，它与南方涛动发生强烈偶合，此偶合现象，可能是造成东赤道太平洋海温年际变化在全球热带中为最大的重要原因。
（三）北极涛动
北极涛动（Arctic Oscillation，AO）指北半球中纬度地区（约北纬45度）与北极地区气压形势变化的一种现象，是代表北极地区大气环流的重要气候指数。简单言之就是北极地区气压升高，将冷空气从北极向四周挤散，形成南下的寒潮。
北极涛动可分为正位相和负位相，通常北极极地中心为低气压控制，有着极冷的空气，并被周围的高气压包围着，这种“南高北低”的态势称为北极涛动正位相。反之，则为负位相。当北极涛动位于正位相时，冷空气都被限制在极地范围，因此人们会感觉冬天也不那么冷。当北极涛动位于负位相时，北极极地中心逐渐被高气压控制，之前一直限制在极地范围的冷空气就被排挤南下，“南低北高”导致寒流出现，从而影响北半球中高纬度地区气温。北极涛动正位相正值越大代表极地更冷，北极涡旋强大而稳定；负位相负值越大则代表极地和低纬间气团交换频繁，冷空气易向南侵袭。
2009—2012年，受北极涛动负位相异常的影响，全球出现大范围寒潮天气。寒流和暴风雪强烈侵袭北半球，众多国家交通瘫痪，美国东北部佛蒙特州出现了83cm降雪，打破了历史纪录。中国黑龙江漠河、内蒙古呼伦贝尔等地出现持续十多天的-40℃低温天气。
（四）南极涛动
南极涛动（Antarctic Oscillation，AAO）是南半球中纬度和高纬度两个大气环状活动带之间大气质量变化的一种全球尺度的“跷跷板”结构。南极涛动反映了南半球中高纬大气环流反位相的变化及质量交换的实质，南极涛动强，表示南半球绕极低压加深和中高纬西风加强弱，反之亦然。近年的研究表明南极涛动是一个重要的气候因子，能够影响东亚的冬春气候和我国北方的沙尘频次以及华北、长江中下游的夏季降水。北极涛动和南极涛动都是调节全球中高纬度年际气候变率的主要因子。