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[打听] 拉尼娜在地球赤道偏北吗?厄尔尼诺在赤道偏南?

已有 112 次阅读 2025-12-13 20:17 |个人分类:资料与科普|系统分类:科普集锦

[打听] 拉尼娜在地球赤道偏北吗?厄尔尼诺在赤道偏南

    

    

拉尼娜 La Niña

厄尔尼诺 El Niño

厄尔尼诺-南方涛动 El Niño-Southern Oscillation, ENSO

赤道 equator

海洋大气物理学 marine atmospheric physics

古气候学 paleoclimatology

 

   

一、打听:

   从一些典型的图片看,厄尔尼诺(El Niño)往往比地球赤道略为偏南。

   十多年之前,善良的好人们提醒我:

   拉尼娜(La Niña)比赤道偏北。

  

   可惜,我一直没有精力查找相关的准确的科学图片。

  

   央广网中央广播电视总台),2024-03-22 10:48:08,《厄尔尼诺与拉尼娜是什么?对我国有哪些影响?一文了解》里的一些图片,转载如下:

央广网厄尔尼诺拉尼娜 拉尼娜  11.jpg

图1  拉尼娜

  

央广网厄尔尼诺拉尼娜 尼诺 11.jpg

央广网厄尔尼诺拉尼娜 尼诺 22.png

图2、3  厄尔尼诺

  

央广网 厄尔尼诺与拉尼娜如何形成.png

图4  厄尔尼诺与拉尼娜如何形成

  

二、起因

   《科普中国》2025-12-07,“从古老认知到牛顿理论:月球引力如何影响地球潮汐?”一文最后写到:

  

   三、牛顿引力理论的局限性

   天文潮汐现象的复杂性远超早期理论设想,许多观测事实对牛顿引力理论提出挑战,暴露其解释力的不足 [1]。美国国家海洋和大气管理局(NOAA)基于权威教科书总结的核心观测结果,清晰揭示了这些局限:

   (一)大潮出现时间与朔望日不同步

   最高潮位的半月周期(约 14 天)虽与月球、太阳相对位置相关,但多数地区的最高潮并非出现在新月或满月当天,而是滞后一两天。这种潮汐水位月变化与日月相对位置的错位,难以用单纯的引力作用解释,暗示半月尺度潮汐振动的深层机制仍需探索。

  

   (二)高潮相位与月球直射不同步

   由于地球自转,潮汐隆起会超前月球约 3 度,导致高潮出现时间与月球到达天顶的时间并不一致。这一现象间接否定了海洋潮汐与月球引力的直接对应关系,表明地球潮汐可能存在自身的运行节律。

  

   (三)小潮期间的振幅变化无法充分解释

   每月两次的小潮期间,潮差达到最小值,但观测发现,半日潮的振幅在相邻大潮、小潮周期之间存在显著波动。牛顿引力理论难以从动力学角度充分阐释这种振幅差异的成因。

  

   (四)最大潮汐隆起的空间分布偏离预期

   从北极上空观测可见,最大潮汐隆起并非出现在月球公转平面内,而是集中在地球赤道附近及南北两侧,形成热带区域的椭圆分布。这一事实进一步证明,月球引力并非潮汐的本质起源,地球自身的物理特性可能在潮汐形成中扮演更关键的角色。

   综上,牛顿引力理论虽搭建了天文潮汐解释的基本框架,能够说明潮汐的大致特征,但无法破解诸多细节谜题:潮汐相位的滞后现象振幅的不规则变化隆起分布的特殊性等,均超出传统引力理论的解释范畴。

  

   结语:潮汐研究的未来方向

   从古代的感性观察到现代的定量分析,人类对天文潮汐的认知不断深化,但这一自然现象的完整奥秘尚未完全揭开。伽利略将地球潮汐与月球运动割裂开来,认为其归因于地球自转与公转,这种独特视角虽未被当时主流认可,却为科学探索提供了新维度。他对天文学观测、力学实验和科学方法革新的贡献,不仅为牛顿力学体系的形成奠定基础,更可能对未来人类认识引力和天文潮汐现象的本质产生深远影响。

   牛顿引力理论为潮汐探索提供了起点,但其局限性明确指出未来的研究方向 —— 需突破传统引力框架,结合地球自转与公转海洋地形流体动力学等多方面因素,构建更全面的潮汐理论。随着观测技术的升级与跨学科研究的推进,潮汐背后的深层机理终将被彻底破解,为海洋资源开发、灾害预警等领域提供更坚实的科学支撑,甚至可能引发对引力世界观的根本转变。天文潮与气象潮的同时叠加给沿海地区造成的灾难更为严重。

  

三、万有引力、遥相关!

   正如《科普中国》上文里所写:

   “更可能对未来人类认识引力和天文潮汐现象的本质产生深远影响。”

  

   目前看来,正如《中国大百科全书》词条“古气候学/paleoclimatology/鹿化煜,王先彦”:

   “地球冰期-间冰期气候发展和旋回变化,既是对内外部强迫的响应,也控制着地球的自然地理环境。但迄今关于引发和驱动第四纪冰期气候的原因没有被广泛接受的理论解释。”

  

   古气候研究,不仅仅是气候问题,也涉及到牛顿万有引力在太阳系天体运动里的准确性问题。

  

参考资料:

[1] 央广网中央广播电视总台),2024-03-22 10:48:08,厄尔尼诺与拉尼娜是什么?对我国有哪些影响?一文了解

https://news.cnr.cn/kuaixun/20240322/t20240322_526635304.shtml

[2] 科普中国,2025-12-07,从古老认知到牛顿理论:月球引力如何影响地球潮汐?

https://www.kepuchina.cn/article/articleinfo?business_type=100&classify=0&ar_id=655225

[3] 2023-05-05,大气运动方程组/dynamic equations of atmospheric motion/刘式适撰、郭毅鹏修订,中国大百科全书,第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=60563&Type=bkzyb&SubID=76751

[4] 2023-03-29,大气中的作用力/force of action in atmosphere/刘式适,中国大百科全书,第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=107029&Type=bkzyb&SubID=76751

   大气中的作用力,主要有重力、气压梯度力、科里奥利力、黏性力和阿基米德浮力等。

[5] 2024-12-05,海洋大气边界层/Marine atmospheric boundary layer/姜华,中国大百科全书,第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=507906&Type=bkzyb&SubID=76770

   位于海面以上1000米左右的大气层。

   由于下垫面物理性质的差异,海洋大气边界层明显不同于陆地上大气边界层,一个最重要的区别就是下界面海洋是水蒸气的无限源。在海洋大气边界层中,海洋和大气的热量、水汽和动量通过湍流输送进行大量的交换。海洋大气边界层中空气的相对湿度要更高(通常比陆地大气边界层中的多出75%)。由于相对湿度高,很多海区在很多时候表现为被云覆盖,海上大气边界层经常会和积云或者层积云相联系,导致了辐射传输在海洋大气边界层热平衡中变得更加重要。在部分区域中,细雨在海洋大气边界层热平衡和水汽平衡中起到了更加显著的作用。

[6] 2025-10-31,海洋大气物理学/marine atmospheric physics/盛立芳,中国大百科全书,第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=184518&Type=bkzyb&SubID=139678

   穿过大气层的太阳辐射约40%被海洋吸收,海洋吸收的太阳短波辐射是大气吸收的2倍和陆地吸收的3倍。海洋吸收了太阳辐射的短波辐射后,一方面通过长波辐射的形式加热大气,另一方面通过局地海-气交换以热量的形式返回大气,对大气加热,并给大气提供水汽。由于大气受热的地理不均匀和随时间变化,驱动了大气环流和与之有关的风场,风向海洋传输动量产生波浪和驱动海洋环流,较强的海洋环流将热量由低纬度向高纬度输送。在较高纬度,海洋向大气的热通量对气候有较大的改善。因此,海洋大气物理学中研究的海洋表面的动量和热通量在地球气候系统中起到重要的作用。

[7] 2025-09-24,海洋气象学/marine meteorology/傅刚,中国大百科全书,第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=184278&Type=bkzyb&SubID=139642

   研究海上大气的物理信息(尤其是天气、气候现象)和海洋与大气相互作用的学科。主要研究海洋上各种尺度的大气现象的成因、变化规律和机制,以及大气现象与海洋的相互作用及其对海洋的影响,从而不断提高预报海洋天气和预测海洋气候的能力,是海洋科学与大气科学相交叉的分支学科。它既涉及大气又涉及海洋,是大气科学和海洋科学共同研究的领域。

[8] 2024-12-04,古气候学/paleoclimatology/鹿化煜,王先彦,中国大百科全书,第三版网络版[DB/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=490703&Type=bkzyb&SubID=78204

   在距今约270万年,北半球高纬地区冰川急剧扩张,深海氧同位素快速变重,表明了北半球大冰期的来临。与此同时,中国的黄土堆积广泛发育、亚洲植被转型、非洲的古人类起源,显示地球气候进入一个新阶段。约270万年以来,在北半球高纬地区冰川广泛发育的背景下,地球气候开始了剧烈的万年时间尺度的旋回变化,这些冷暖旋回变化的温差平均可达5℃,在北半球和南半球的高纬地区,甚至可以达到15℃。在古气候旋回变化中,存在显著的约10万、约4.1万和约2.3万年的周期,其中约4.1万年和约2.3万年的气候周期较为稳定,而约10万年的周期在最近约120万年中显著增强,指示了冰期气候的转型特征。在新生代更长的时间尺度,还存在着约40万年周期,被称为“地球的心跳”,而约40万年周期在约120万年以来减弱,与约10万周期增强形成对照,可能是冰量增多调制气候变化的结果。与冰期气候旋回的变化对应,在约270万年以来,北半球接受太阳辐射量、大气C0,含量、大洋环流〔包括北大西洋深层环流(NADW)、大西洋经向反转流(AMOC)和绕南极中层水(AAIW)〕、南半球粉尘量、中国的黄土-古土壤、亚洲植被和沙漠等,都经历了多旋回的周期变化。地球冰期-间冰期气候发展和旋回变化,既是对内外部强迫的响应,也控制着地球的自然地理环境。但迄今关于引发和驱动第四纪冰期气候的原因没有被广泛接受的理论解释。

 

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