厄尔尼诺/拉尼娜事件对相关农作物影响分析

期货研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分 第 1 页 共 24 页 国泰君安期货产业服务研究所 GUOTAI JUNAN FUTURES INDUSTRY SERVICE INSTITUTE 厄尔尼诺/拉尼娜事件对相关农作物影响分析 近期报告：  大豆：吴光静 棉花：郑国艳 棕榈油：刘佳伟  021-52138195 021-52133745 021-52137412  证书编号 Z0011992 Z0011668 Z0011961 投资要点： 通过对厄尔尼诺/拉尼娜天气事件对相关农作物影响的分析，我们得出以下结论： 对于大豆而言，一般情况下，厄尔尼诺天气事件下，美国和阿根廷大豆单产以同比上升为主，而印度大豆单产以同比下降为主。巴西和中国大豆单产对该天气事件则并不敏感，没有显著的统计规律。拉尼娜天气事件下，美国、阿根廷大豆单产以同比下降为主，而巴西、中国和印度大豆单产以同比上升为主。2019年，如果目前厄尔尼诺天气事件能够延续至美国大豆主要生长期（6-8月），那么预计今年美国大豆单产大概率将会出现同比上升。 对于棉花而言，厄尔尼诺达到超强级别时，全球大概率减产，澳大利亚大幅减产，达到中等级别时，全球产量变化不显著，印度、美国大部分地区减产为主，中国、巴基斯坦、巴西倾向小幅增产。拉尼娜现象会使得全球大概率增产，印度增产为主，中国、巴基斯坦、巴西倾向减产。2018/19年度，主产区干旱天气导致该年度棉花大幅减产。基于天气改善预期，市场认为2019/20年度全球大概率增产、美国大幅增产。若本次厄尔尼诺现象发展为中等及以上强度级别，则美国、印度棉花产量增产或不及预期。 对于棕榈油而言，主产区印尼和马来地处热带地区，温度变化不大，降水充沛，油棕树不耐旱，通常厄尔尼诺天气使东南亚产区降水减少，强厄尔尼诺天气会导致棕榈油较大幅度减产，中等或弱厄尔尼诺对产量略有不利影响；拉尼娜天气会导致东南亚地区的降雨量增加，轻微拉尼娜中长期利多棕榈油产量，但如果拉尼娜导致的雨量比较剧烈、影响收割的话，对短期棕榈油产量会有一些负面影响。从目前产地的降水来看，降水量略低于历史同期，印尼地区和马来沙巴地区降水量相对偏少，显示产地出现弱厄尔尼诺天气，对产量可能略有影响，但产地油棕树面临树龄老化的问题，另外，受2018年棕榈油价格低迷影响，种植园减少了化肥的使用量，油棕树对天气可能更为敏感，一旦天气出问题，可能比历史上同样强度的厄尔尼诺对产量的影响更大。 2019.04.10 期货研究 商品期货 国泰君安期货产业服务研究所 GUOTAI JUNAN FUTURES INDUSTRY SERVICE INSTITUTE 期货研究 国泰君安期货产业服务研究所 GUOTAI JUNAN FUTURES INDUSTRY SERVICE INSTITUTE 1. 厄尔尼诺/拉尼娜事件定义、特征、判别方法 1.1 定义 厄尔尼诺，是西班牙语“圣婴”的意思，也可译作“上帝之子”，名字起源于19世纪的秘鲁。秘鲁是南美洲西北部国家，位于太平洋东海岸的赤道南侧。当时渔民发现，海水并不是永远自南向北地流动，而是每到圣诞节前后，沿岸海域都会有一股向南流动的神秘暖流出现，这股暖流取代了往常他们捕鱼时向北流动的冷洋流，这时鱼群的数量就会明显的减少，这种现象一般会持续一两个月。当时人们无法解释这种现象，便把它与圣诞节联系起来，认为是“圣婴”降临带来的一种神奇力量，于是把它称为“厄尔尼诺”。实际上，那里渔民所说的厄尔尼诺仅仅是一种南美沿岸海域每年都会发生的季节性增暖现象，是局地的正常季节变化，与我们今天所说的厄尔尼诺并不一样。 现在气象学上所说的“厄尔尼诺”是指，在赤道中、东太平洋隔几年发生一次、持续时间长达半年以上的大范围海表温度异常增暖的现象。拉尼娜，则是西班牙语“小女孩”的意思，它与厄尔尼诺相反，是指赤道中、东太平洋海表温度大范围持续异常偏冷的现象，所以也有人称之为“反厄尔尼诺”。拉尼娜比厄尔尼诺要稍微温和一些，影响不像厄尔尼诺那样强烈，所以人们对它的关注度也稍逊于厄尔尼诺。 说到厄尔尼诺就必须提到另外一个重要的名词——南方涛动。在19世纪后期，已经有科学家发现印度的干旱和澳大利亚许多地区的干旱几乎同时发生，提出两者之间可能存在着某种联系，同时还发现太平洋东西两侧气压的变化经常相反。1928年英国数学家、印度气象局长吉尔波特·沃克（Gilbert Walker）发现，东南太平洋和印度洋到大西洋两个地区气压之间存在蹊跷板式的关系，即其中一个地区的气压升高时，另一个地区的气压就会降低。每当东边气压很高西边气压很低的时候，印度的季风雨就会很强；当两地气压差异明显减少时，印度雨量则较小或者无雨或干旱。沃克将太平洋东西两侧海平面气压的这一反相关关系称为南方涛动。根据沃克的这一理论，科学家选取塔希提站代表东南太平洋，选取达尔文站代表印度洋与西太平洋，应用数理统计的方法将两个测站的海平面气压差值进行处理后得到了一个用以衡量南方涛动强弱的指数，称为南方涛动指数（Southern Oscillation Index），用SOI来表示。厄尔尼诺现象发生的时候，SOI表现为持续的负指数；反之，当拉尼娜现象发生的时候，SOI表现为持续的正指数。 1.2 特征 1.2.1 厄尔尼诺特征 典型的厄尔尼诺特征有以下几点： 1、 赤道中、东太平洋具有深厚的暖水层，海面温度一般平均偏高1.5-2.5°C，次表层水温偏高约3-6°C； 2、 赤道中、东太平洋斜温层深度明显增加，通常可深达150-175m； 3、 在赤道太平洋东部，对流性降水明显增加；但在赤道太平洋西部、印度尼西亚和澳大利亚北部，对流性降水明显减少； 4、 赤道西太平洋大气层出现西风； 5、 南方涛动指数表现为明显的持续负指数； 6、 沃克环流异常偏弱； 7、 赤道太平洋东部副热带地区高空气压高于正常状态； 8、 两半球副热带北部冬季平均急流位置向赤道地区和向东偏移。 1.2.2 拉尼娜特征 典型的拉尼娜特征有以下几点： 1、 赤道中、东太平洋具有低于正常温度的深厚冷水层，海面温度一般平均偏低1-2°C，次表层水温偏低2-4°C； 2、 赤道中、东太平洋斜温层比正常更浅，通常仅达50-100m； 3、 在赤道太平洋东部，对流性降水受到抑制； 4、 赤道太平洋大气低层偏东信风比正常增强； 5、 南方涛动指数表现为明显的持续正指数； 期货研究 请务必阅读正文之后的免责条款部分 第 3 页 共 24 页 国泰君安期货产业服务研究所 GUOTAI JUNAN FUTURES INDUSTRY SERVICE INSTITUTE 6、 沃克环流异常偏强； 7、 两半球副热带北部冬季平均急流偏弱。 1.3 影响 大气的运动影响着海洋表层水体的流动，热带海洋又是大气能量的宝库。厄尔尼诺期间赤道中、东太平洋海温常常偏高1-3°C，甚至更高。这里的大气吸收了海洋的热量和水汽，变的活跃起来，空气又湿又暖向上抬升，升到一定高度，水汽凝结致雨，直接导致这一带降水增多，南美沿岸国家也因此而异常多雨，甚至引发洪涝灾害等。而对流区的东移又使得西太平洋地区降水大大减少，印度尼西亚、澳大利亚东部及周边国家出现干旱。这些国家的洪涝、干旱等灾害与厄尔尼诺的形成几乎是同步的。 厄尔尼诺通过大气环流作用，把热带地区大气、海洋发生的这种异常信号传给了热带的其他地区和中、高纬度地区，甚至给全球气候带来影响。除了热带太平洋地区，厄尔尼诺还会给世界上很多地区的气候都存在着遥相关关系。它常常造成非洲东南部和巴西东北部的干旱、加拿大西部和美国北部暖冬以及美国南部的冬季潮湿多雨等；也与我国和日本的降水、我国东北和日本的夏季低温等具有一定的相关性。当然，厄尔尼诺带来的也不全是灾难，它还会使西北太平洋和北大西洋热带风暴有所减少，使得一些常年不见雨水的地方喜得甘霖。 拉尼娜对气候的影响与厄尔尼诺大致相反，影响程度也不如厄尔尼诺强。拉尼娜发生时，南美沿岸降水更加稀少，印度尼西亚、澳大利亚东部更加多雨；赤道太平洋中、东部、阿根廷、赤道非洲、美国东南部等地常常发生干旱；巴西东北部、印度及非洲南部等地容易出现洪涝。 需要注意的是，气候形成的原因是多方面的、错综复杂的，它常常是各种气候因子综合作用的结果，虽然很多地区的气候与厄尔尼诺和拉尼娜的发生存在着某种遥相关相应，但是它们的这种关系往往又受到其他因子的制约。在热带地区，尤其是热带太平洋地区，厄尔尼诺、拉尼娜对气候的影响最为强烈，大多数事件期间这些地区反映出的气候特征也比较一致；而在热带以外地区，它们对气候的影响就要复杂很多，具有很大的不确定性。因此，我们还不能断言厄尔尼诺或拉尼娜发生时某个地区的气候一定会发生某种特征。 从近年的研究成果看，厄尔尼诺对气候的主要影响表现在如下几个方面： 1、 南美的暴雨和巴西东北部及中美洲的干旱； 2、 印度尼西亚等国和澳大利亚东部的干旱； 3、 南部非洲的干旱和东非的多雨； 4、 加拿大西南部和美国的暖冬； 5、 美国南部的潮湿多雨； 6、 太平洋和大西洋上的热带风暴1。 日本气象厅总结了1958年-2012年厄尔尼诺发生在不同季节的全球各区域干湿、冷暖特征如图1-图4所示。 图1 厄尔尼诺（3-5月北半球春季）对各地气候影响 图2厄尔尼诺（6-8月北半球夏季）对各地气候影响 资料来源：日本气象厅，国泰君安期货产业服务研究所 资料来源：日本气象厅，国泰君安期货产业服务研究所 1 上述资料参考自《厄尔尼诺》，主编秦大河，翟盘茂、李晓燕、任福民编著，气象出版社出版 期货研究 国泰君安期货产业服务研究所 GUOTAI JUNAN FUTURES INDUSTRY SERVICE INSTITUTE 图3厄尔尼诺（9-11月北半球秋季）对各地气候影响 图4厄尔尼诺（12-2月北半球冬季）对各地气候影响 资料来源：日本气象厅，国泰君安期货产业服务研究所 资料来源：日本气象厅，国泰君安期货产业服务研究所 1.4 判别方法 我国真正的厄尔尼诺业务预报是从20世纪90年代开始，国家气候中心率先建立了厄尔尼诺/拉尼娜预测业务，主要是基于各种动力模型、统计模式和综合预测技术在每年春季通过会商会议的形式在“ENSO监测公报”与“短期气候预测评论”上发布ENSO（厄尔尼诺/拉尼娜）预测结果。值得一提的是，1999-2001年长期持续的拉尼娜期间，国际上许多模型预测失败，但是我国的ENSO业务预测则经受住了考验，在几年的预报之中没有失误。由于目前对于厄尔尼诺/拉尼娜形成机理尚不清楚，迄今为止，没有一个单独的模式可以准确预报所有的厄尔尼诺的发生、发展和消亡。常常是，不同模式在不同情况下的预报性能并不一致，预报结果相差较大。需要注意的是，对于厄尔尼诺/拉尼娜事件判别方法不同，可能会造成事件的起止时间和强度等级等方面不同。 对于本文所述的厄尔尼诺/拉尼娜事件判别标准，我们采取中国气象局提出厄尔尼诺/拉尼娜事件方法判别标准，即中华人民共和国国家标准GB/T 33666-2017（2017年5月12日发布，2017年12月01日实施）。该标准规定了厄尔尼诺/拉尼娜事件的判别方法，包括与事件有关的概念、监测指数的定义以