全球变化- 杨学祥工作室分享 http://blog.sciencenet.cn/u/杨学祥 吉林大学地球探测科学与技术学院退休教授,从事全球变化研究。

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厄尔尼诺现象简介(摘录与引用)

已有 6948 次阅读 2009-10-23 05:29 |个人分类:科普文章|系统分类:科普集锦| 厄尔尼诺

厄尔尼诺现象介绍

厄尔尼诺

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09年厄尔尼诺是否再现
厄尔尼诺的气候影响
历史上的厄尔尼诺
探索厄尔尼诺

  
  厄尔尼诺现象概括厄尔尼诺现象又称厄尔尼诺海流,是太平洋赤道带大范围内海洋大气相互作用后失去平衡而产生的一种气候现象,就是沃克环流圈东移造成的。正常情况下,热带太平洋区域的季风洋流是从美洲走向亚洲,使太平洋表面保持温暖,给印尼周围带来热带降雨。但这种模式每2—7年被打乱一次,使风向和洋流发生逆转,太平洋表层的热流就转而向东走向美洲,随之便带走了热带降雨,出现所谓的“厄尔尼诺现象”。

  “厄尔尼诺”一词来源于西班牙语,原意为“圣婴”。19世纪初,在南美洲厄瓜多尔秘鲁等西班牙语系的国家,渔民们发现,每隔几年,从10月至第二年的3月便会出现一股沿海岸南移的暖流,使表层海水温度明显升高。南美洲的太平洋东岸本来盛行的是秘鲁寒流,随着寒流移动的鱼群使秘鲁渔场成为世界四大渔场之一,但这股暖流一出现,性喜冷水的鱼类就会大量死亡,使渔民们遭受灭顶之灾。由于这种现象最严重时往往在圣诞节前后,于是遭受天灾而又无可奈何的渔民将其称为上帝之子--圣婴。后来,在科学上此词语用于表示在秘鲁和厄瓜多尔附近几千公里的东太平洋海面温度的异常增暖现象。当这种现象发生时,大范围的海水温度可比常年高出3-6摄氏度。太平洋广大水域的水温升高,改变了传统的赤道洋流和东南信风,导致全球性的气候反常。

  厄尔尼诺现象的基本特征是太平洋沿岸的海面水温异常升高,海水水位上涨,并形成一股暖流向南流动。它使原属冷水域的太平洋东部水域变成暖水域,结果引起海啸和暴风骤雨,造成一些地区干旱,另一些地区又降雨过多的异常气候现象。

  厄尔尼诺的全过程分为发生期、发展期、维持期和衰减期,历时一般一年左右,大气的变化滞后于海水温度的变化。
  在气象科学高度发达的今天,人们已经了解:太平洋的中央部分是北半球夏季气候变化的主要动力源。通常情况下,太平洋沿南美大陆西侧有一股北上的秘鲁寒流,其中一部分变成赤道海流向西移动,此时,沿赤道附近海域向西吹的季风使暖流向太平洋西侧积聚,而下层冷海水则在东侧涌升,使得太平洋西段菲律宾以南、新几内亚以北的海水温度渐渐升高,这一段海域被称为“赤道暖池”,同纬度东段海温则相对较低。对应这两个海域上空的大气也存在温差,东边的温度低、气压高,冷空气下沉后向西流动;西边的温度高、气压低,热空气上升后转向东流,这样,在太平洋中部就形成了一个海平面冷空气向西流,高空热空气向东流的大气环流(沃克环流),这个环流在海平面附近就形成了东南信风。但有些时候,这个气压差会低于多年平均值,有时又会增大,这种大气变动现象被称为“南方涛动”。60年代,气象学家发现厄尔尼诺和南方涛动密切相关,气压差减小时,便出现厄尔尼诺现象。厄尔尼诺发生后,由于暖流的增温,太平洋由东向西流的季风大为减弱,使大气环流发生明显改变,极大影响了太平洋沿岸各国气候,本来湿润的地区干旱,干旱的地区出现洪涝。而这种气压差增大时,海水温度会异常降低,这种现象被称为“拉尼娜现象”。
  20世纪60年代以后,随着观测手段的进步和科学的发展,人们发现厄尔尼诺现象不仅出现在南美等国沿海,而且遍及东太平洋沿赤道两侧的全部海域以及环太平洋国家;有些年份,甚至印度洋沿岸也会受到厄尔尼诺带来的气候异常的影响,发生一系列自然灾害。总的来看,它使南半球气候更加干热,使北半球气候更加寒冷潮湿。
  近年来,科学家对厄尔尼诺现象又提出了一些新的解释,即厄尔尼诺可能与海底地震,海水含盐量的变化,以及大气环流变化等有关。
  厄尔尼诺现象是周期性出现的,大约每隔2-7年出现一次。1976年2009年的33年来厄尔尼诺现象分别在76-77年、82-83年、86-87年、91-93年、94-95年、97-98年、2002-2003年、2006-2007年和2009年出现过8次。1982—1983年间(强度值为2.3,见表1)和1997 --1998年间(强度值为2.5,见表1)出现的厄尔尼诺现象是本世纪以来最严重的两次。进入90年代以后,随着全球变暖,厄尔尼诺现象出现得越来越频繁。据研究,1977-1999年的拉马德雷暖位相使厄尔尼诺得到增强,2000-2030年的拉马德雷冷位相使厄尔尼诺受到遏制。
  
  我国科学家对1871~1997年发生的30余次厄尔尼诺事件研究认为,以热带东太平洋地区洪水泛滥、热带西太平洋地区荒芜干旱为特征的厄尔尼诺,对世界的影响弊大于利。特别是90年代以来发生的4次厄尔尼诺,使太平洋沿岸国家遭受重大损失:澳大利亚发生数十年最严重的干旱,粮食持续减产,经济作物破坏严重;印尼、澳大利亚森林大火损失惨重,举世瞩目;厄尔尼诺还使美国东部出现少有的寒冬,造成能源、交通运输等经济损失数百亿美元;东亚许多国家经历了少有的冷夏,水稻严重减产。我国科学家认为,厄尔尼诺对我国的影响明显而复杂,主要表现在五个方面:一是厄尔尼诺年夏季主雨带偏南,北方大部少雨干旱;二是长江中下游雨季大多推迟;三是秋季我国东部降水南多北少,易使北方夏秋连旱;四是全国大部冬暖夏凉;五是登陆我国台风偏少。除了上述一般规律外,也有一些例外情况。因为制约我国天气气候的因素很多,如大气环流、季风变化、陆地热状况、北极冰雪分布、洋流变化乃至太阳活动等。?
  至于厄尔尼诺形成原因,则是当代科学之谜。大多科学家认为不外乎两大方面:一是自然因素。赤道信风、地球自转、地热运动等都可能与其有关;二是人为因素。即人类活动加剧气候变暖,也是赤道暖事件剧增的可能原因之一。
  1997年12月份就出现了20世纪末最严重的一次厄尔尼诺现象。海水温度的上升常伴随着赤道幅合带在南美西岸的异常南移,使本来在寒流影响下气候较为干旱的秘鲁中北部和厄瓜多尔西岸出现频繁的暴雨,造成水涝和泥石流灾害。厄尔尼诺现象的出现常使低纬度海水温度年际变幅达到峰值。因此,不仅对低纬大气环流,甚至对全球气候的短期振动都具有重大影响。一百多年来,著名的厄尔尼诺年是:1891年、1898年、1925年、1939年~1941年、1953年、1957年~1958年、1965年~1966年、1972年~1976年、1982年~1983年和1997年~1998年。
  究竟是什么造成了厄尔尼诺现象呢?科学家对此一直众说纷纭,难有定论。
  一般认为,厄尔尼诺现象是太平洋赤道带大范围内海洋与大气相互作用失去平衡而产生的一种气候现象。在东南信风的作用下,南半球太平洋大范围内海水被风吹起,向西北方向流动,致使澳大利亚附近洋面比南美洲西部洋面水位高出大约50厘米。当这种作用达到一定程度后,海水就会向相反方向流动,即由西北向东南方向流动。反方向流动的这一洋流是一股暖流,即厄尔尼诺暖流,其尽头为南美西海岸。受其影响,南美西海岸的冷水区变成了暖水区,该区域降水量也大大增加。厄尔尼诺现象的基本特征是:赤道太平洋中、东部海域大范围内海水温度异常升高,海水水位上涨。
  近年来,一些科学家对厄尔尼诺现象的成因提出了不同的看法。

探索厄尔尼诺

  在探索厄尔尼诺现象形成机理的过程中,科学家们发现了这样的巧合:20年代到50年代,是火山活动的低潮期,也是世界大洋厄尔尼诺现象次数较少、强度较弱的时期;50年代以后,世界各地的火山活动进入了活跃期,与此同时,大洋上厄尔尼诺现象次数也相应增多,而且表现十分强烈。根据近百年的资料统计,75%左右的厄尔尼诺现象是在强火山爆发后一年半到两年间发生的。这种现象引起了科学家的特别关注,有科学家就提出,是海底火山爆发造成了厄尔尼诺暖流。
  近年来更多的研究发现,厄尔尼诺事件的发生与地球自转速度变化有关,自50年代以来,地球自转速度破坏了过去10年尺度的平均加速度分布,一反常态呈4~5年的波动变化,一些较强的厄尔尼诺年平均发生在地球自转速度发生重大转折年里,特别是自转变慢的年份。地转速率短期变化与赤道东太平洋海温变化呈反相关,即地转速率短期加速时,赤道东太平洋海温降低;反之,地转速率短期减慢时,赤道东太平洋海温升高。这表明,地球自转减慢可能是形成厄尔尼诺现象的主要原因。 分析指出,当地球自西向东旋转加速时,赤道带附近自东向西流动的洋流和信风加强,把太平洋洋面暖水吹向西太平洋,东太平洋深层冷水势必上翻补充,海面温度自然下降而形成拉尼娜现象。当地球自转减速时,“刹车效应”使赤道带大气和海水获得一个向东惯性力,赤道洋流和信风减弱,西太平洋暖水向东流动,东太平洋冷水上翻受阻,因暖水堆积而发生海水增温、海面抬高的厄尔尼诺现象。
  当上述厄尔尼诺现象发生时, 遍及整个中、东以及太平洋海域,表面水温正距平高达3℃以上,海温的强烈上升造成水中浮游生物大量减少,秘鲁的渔业生产受到打击,同时造成厄瓜多尔等赤道太平洋地区发生洪涝或干旱灾害,这样的厄尔尼诺现象称为厄尔尼诺事件。一般认为海温连续三个月正距平在 0.5℃以上,即可认为是一次厄尔尼诺事件。相反,如果南美沿岸海温连续三个月负距平在 0.5℃以上,则认为是反厄尔尼诺事件,又称拉尼娜事件。当前据气象学家的研究普遍认为:厄尔尼诺事件的发生对全球不少地区的气候灾害有预兆意义,所以对它的监测已成为气候监测中一项重要的内容【1】。
        为了说明问题,我们引用表1来说明1951-2007年厄尔尼诺事件和拉尼娜事件的强度对比【2】。1982—1983年间(强度值为2.3,见表1)和1997 --1998年间(强度值为2.5,见表1)出现的厄尔尼诺现象是本世纪以来最严重的两次厄尔尼诺事件,1954—1957年间(强度值为2.1,见表1)和1973 --1976年间(强度值为2.0,见表1)出现的拉尼娜现象是本世纪以来最严重的两次拉尼娜事件。 

表1  美国气象局用海岸温度月距来衡量厄尔尼诺强度ONI

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新湖期货:厄尔尼诺现象重现 油脂套利机会来临

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资料来源:

1. 厄尔尼诺。百度百科。http://baike.baidu.com/view/1705.htm?fr=ala0

2. 时岩,吴秋娟。  新湖期货:厄尔尼诺现象重现 油脂套利机会来临。百度和讯全财经网。2009年10月22日13:46 来源: 和讯网。http://futures.baidu.com/2009-10-22/121434207.html

 



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