地震火山激发厄尔尼诺
    杨学祥

   我国著名探险家、中科院大气物理研究所研究员高登义最近指出，西北信风加强会把西太平洋的暖海水吹向中东太平洋地区，逐渐使得海表温度增加，并且抑制中东太平洋地区深处的冷海水上涌，从而形成厄尔尼诺事件。上述原因，中国科学家在20世纪80到90年代，在中东太平洋和西太洋科学考察研究中已经证实。另外，最近也有科学家提出，中东太平洋地区海底火山爆发，也可能是引起厄尔尼诺事件的因素。

厄尔尼诺事件与气候异常变化
高登义

2014年07月03日09:47    来源：光明日报    手机看新闻

原标题：厄尔尼诺事件与气候异常变化
　　厄尔尼诺是西班牙语，有“圣婴”的意思。一百多年前，人们用它来表示发生在厄瓜多尔南部和秘鲁北部沿岸海洋表面温度异常升高的现象。最早记录厄尔尼诺现象是1795年，当时人们发现，在圣诞节前后，秘鲁沿岸的海水表面温度持续异常升高，不仅给附近各国渔业带来严重灾害，而且还带来洪水暴发。从此，厄尔尼诺现象引起了人们的关注。

　　当中东太平洋海表气温出现异常增温（即其海表温度距平值大于零度），其增温幅度大于0.5℃，且维持6月时，就叫厄尔尼诺事件建立。

　　与厄尔尼诺事件相反，如果赤道附近中东太平洋海域的海水表面温度比常年平均状况持续偏低，就会发生所谓的“拉尼娜事件”（西班牙语，原意是“小女孩”，也称为“反厄尔尼诺”），也将引起地球气候的异常。

　　厄尔尼诺事件是影响全球气候异常变化的一个重要因素，但绝对不是唯一的因素。我们知道，太阳辐射能量的变化，是全球气候异常变化的主要原因，而厄尔尼诺事件是海洋变化异常对气候异常变化影响的重要因素之一，就如南北极浮冰面积和厚度变化异常，也是海洋异常变化对气候变化异常的重要因素；再如，陆地表面变化异常（如南北极冰盖、青藏高原雪盖等），也是影响全球气候异常变化的重要原因……

　　这里我们举一个例子。2007年冬到2008年春，我国西南地区出现历史上罕见的冰冻灾害，大家仍然记忆犹新。而这次灾害的原因是与2008年冬天北极浮冰面积突然增加有密切关系。2008年冬天，北极浮冰面积突然比2007年增加约70万平方千米，即比前一年的浮冰面积增加了百分之五，是有卫星资料以来年增加率的最大值。这样的浮冰面积增加，必然引起北极海域的冷源作用大大加强，北极冷空气强度加大，容易形成强寒潮影响我国，为我国西南部形成冰冻提供了冷空气条件。

　　厄尔尼诺事件对于全球气候异常的影响，一般说来，会使得中东太平洋及其邻近地区形成洪涝灾害，而在西太平洋及其邻近地区形成旱灾。然而，正如前面所述，由于影响全球气候异常的因素较多，各个因素之间复杂的相互作用，各次厄尔尼诺事件带来的气候灾害影响也不同。例如，1987—1988年的强厄尔尼诺事件，其带来的气候灾害在我国表现为夏季几乎是全国的洪涝灾害，使得我国长江流域、东北松花江流域和雅鲁藏布江流域发生历史上罕见的洪涝灾害。

　　因此，即使到了9月可以确定厄尔尼诺事件建立的时候，对于其带来的气候异常灾害，我们也应该认真分析后做出短期气候预测。一般说来，厄尔尼诺事件的影响要在圣诞节前后最为显著。我们应该密切关注中东太平洋海表温度的变化，也应该密切关注其他影响全球前后预测变化的因素，做出综合的、比较准确的短期气候预测。

　　厄尔尼诺事件是如何形成的呢？研究表明，西北信风加强会把西太平洋的暖海水吹向中东太平洋地区，逐渐使得海表温度增加，并且抑制中东太平洋地区深处的冷海水上涌，从而形成厄尔尼诺事件。上述原因，中国科学家在20世纪80到90年代，在中东太平洋和西太洋科学考察研究中已经证实。另外，最近也有科学家提出，中东太平洋地区海底火山爆发，也可能是引起厄尔尼诺事件的因素。

　　（作者为我国著名探险家、中科院大气物理研究所研究员）

http://scitech.people.com.cn/n/2014/0703/c1057-25233557.html

大水引发的深层思考：地震火山激发厄尔尼诺

作　者：杨学祥，杨冬红　　上传日期：2005-7-7

　　　　　　　 大水引发的深层思考：地震火山激发厄尔尼诺
　　　　　　　　　　　　　　杨学祥，杨冬红

　　目前学术界对厄尔尼诺现象的出现有几种不同的解释：有认为是地球自转速度变化导致信风变化引起；有认为是大气系统随机振荡导致大气系统变化并由此带来信风变化所致；还有认为与天体运动异常有关。近期的南方大水引发厄尔尼诺异常的讨论。

　　匡耀求认为，厄尔尼诺现象的出现与太平洋海底地震、火山喷发有关。事实上，早在1993年科学家就已证实东太平洋海域附近是地球上最大的活火山密集区。在相当于纽约州大小的一个海域的海底有1133座火山和火山锥。自从对东太平洋洋脊地区有了可靠的地震记录数据以来(即从1963年以来)，所有厄尔尼诺事件均在事先于东太平洋洋隆的部分地区观测到了异常的地震活动。因此，可以认为，厄尔尼诺事件的发生其实就是赤道东太平洋海域洋底地热活动突然增强的结果[1]。

　　研究表明，北太平洋对北极的半封闭状态和南太平洋对南极的开放状态是厄尔尼诺事件发生的构造基础，它导致北太平洋海表热能的积累和周期性向南太平洋输送。强潮汐振荡和火山喷发是其激发因素[2]。

　　1994年，李宪之提出了一个令人深思的问题：为什么1991年大地震时间特别集中并且发生在火山爆发期？日本云仙岳火山和菲律宾皮纳图博火山以及塔阿尔火山，同在一个断层构造带上。当岩浆向上冲击时，容易同时爆发。云仙岳火山在1991年5月24日、6月3日和6月8日三次爆发；塔阿尔火山自1991年3月12日起频繁颤动，于4月2日一天中震动了27次。接着，皮纳图博火山在4月4日爆发，6月9日、6月15日和6月26日又有三次爆发。在4月5日至6月20日两个半月内亚太地区发生了5次大于7级的大地震：4月5日秘鲁东北部马丁省（59oS，77.1oW），震级7.3；4月22日哥斯达黎加-巴拿马发生了7.5级大地震；4月29日格鲁吉亚首府第比里斯发生了7.1级大地震；5月30日阿留申群岛（54.6oN，161.7oE）发生了7.2级大地震；6月20日印尼发生了7.2级大地震，震中在苏拉维西海里（1.2oN，123.1oE）。大地震较多、地点分散、时间集中，是显著特点[3]。

　　1991年5月发生了厄尔尼诺事件[4]，它是1991年春夏两季自然灾害的主要原因，而李宪之给出的天体影响、岩浆运行、火山喷发和半球间宏观天气系统与厄尔尼诺事件密切相关[5]。进一步研究发现，火山地震活动是厄尔尼诺现象中的一个重要环节。

　　厄尔尼诺与火山地震活动密切相关。我国气象工作者对1763年以来的19次强厄尔尼诺事件进行了统计，发现70%以上的厄尔尼诺事件都发生在太平洋地震活动年，特别是1900年以来的7次强厄尔尼诺事件几乎无一例外地全都出现在太平洋地震活动年[7]。根据公元前2000～公元1979年重大地震统计结果，在厄尔尼诺年，地中海、土耳其至帕米尔、喜马拉雅东段、东南亚、中国大陆及日本、台湾一带为地震多发区；厄尔尼诺后一年，美洲西部太平洋沿岸一带为地震多发区，与东西太平洋海面反向变化相关。这是太平洋地壳跷跷板运动的有力证据[8]。统计还表明，70%以上的厄尔尼诺年都为火山活跃年[6]。侯章栓等对近百年全球气候变化与外强迫因子信号检测的结果表明，火山活动是影响ENSO（厄尔尼诺和南方涛
动）的最重要的外强迫因子[9]。它不但揭示了地球流体、构造活动与气候变化的关系，而且使厄尔尼诺的海底火山说[10]、引潮力说[11]和地球扁率变化说[5]得到有力的支持。东太平洋海隆有加拉帕戈斯三合点，中太平洋莱恩群岛一带有活火山分布。太平洋暖池与地幔热气排放相关[12]，海底火山在秘鲁和厄瓜多尔西边海域的加拉帕戈斯三合点和热点喷出会加速厄尔尼诺现象形成[5]。Herbert Shaw等估计，海底火山比大陆火山要强烈得多，平均每年至少有100km3的岩浆溢出海底[13]。

　　模拟试验表明，冷水下沉和热水上升，都是沿类似热幔柱状的连续通道上下运动，与周围热交换极少，符合刘厚赞等模拟计算结果，即地幔排出的热液会很快覆盖海洋表面[14]。海底探测资料表明，东北太平洋样脊有两个地热排泄区，位于12~24oN，110oW和 40~50oN，135oW。大量岩浆由洋脊轴部溢出形成海底火山活动带。1982-1983，1986-1987，1991-1992年3次厄尔尼诺事件形成前这两个地热排泄区（1982-1983年只有其中一个）表层海水均有持
续发展的海面水温（SST）正距平区[10]。

　　刚果(金)北基伍省省会戈马市附近的尼拉贡戈火山于2002年1月17日大爆发，戈马市几乎被熔岩吞噬，市政府下达弃城令。2002年7月26日戈马市附近的尼亚穆拉吉亚火山发生猛烈喷发，喷出的岩浆高达百米。这两次火山喷发与2002年厄尔尼诺形成有关，是发生在印度洋和大西洋地壳上的跷跷板现象。近30年的资料分析表明，在大部分太平洋的厄尔尼诺年里，大西洋东部的非洲近岸的海温也比较高[11,15]。据新浪网1999年9月27日报道，日科学家发现印度洋也存在厄尔尼诺现象。值得研究的是，尼亚穆拉吉亚火山喷发、欧洲大水、莫斯科周围森林大火和意大利西西里岛5.6级地震都在7~9月连续发生在大西洋东岸。太平洋地壳跷跷板和地气耦合模式是一个合理的解释[11]。

　　匡耀求认为，地球内部蓄积的总能量是有限的，不但在时间上有一个从逐渐蓄积到突然爆发的过程，而且在空间上也有此消彼涨的规律。2004年底至2005年3月，在西太平洋暖池的西边，印尼的苏门答腊岛西侧的赤道印度洋东部沿岸海域发生了多次强烈地震，并引发了历史上最强烈的大海啸，这是西太平洋暖池附近地球内部一次重要的能量释放过程，由于该处能量的大量释放，使赤道区域地球内部能量调节达到了暂时的平衡状态，因此，在东太平洋区域再次出现海底大规模地热释放的可能性就大为减少了。东太平洋海底碳酸钙物质在低温下融解，产生二氧化碳，冷水随二氧化碳上升，形成冷舌，厄尔尼诺继续推迟。这可能是厄尔尼诺迟迟未来的重要原因。从目前的形势判断，短期内出现厄尔尼诺的可能性很小。受印尼大地震影响，最近一两年内东太平洋很可能不会再出现大规模地热释放活动，也就是说东太平洋冷舌将一直存在，厄尔尼诺现象可能还要推迟。近几年华南仍有出现洪灾的可能[1]。这为拉尼娜的产生创造了条件[16]。

　　计算表明，对于圆心角大于90度的海洋地壳板块，潮汐变化产生的地壳均衡运动累加力矩数值巨大，等效应力为10亿牛顿，足以形成板块相对运动，产生地震活动和火山喷发。厄尔尼诺前后的东西太平洋海面反向升降已产生明显的大洋地壳跷跷板运动[17,18]。

参考文献

1．杨 江。滔滔大水何处来。http://www.sina.com.cn 2005年07月06日12:32 新民周刊
http://news.sina.com.cn/c/2005-07-06/12327148275.shtml
2．杨学祥.　厄尔尼诺现象的构造基础与激发因素. 西北地震学报, 2002, 24（4）：367-370
3．李宪之. 亚太地区1991年春夏两季自然灾害的探讨[J]. 北京大学学报(自然科学版), 1994, 30(3): 355~360.
4．杨学祥.　2002年厄尔尼诺事件的天文条件[J]. 西北地震学报,2002,24（2）：190-192.
5．杨学祥, 陈殿友. 构造形变、气象灾害与地球轨道的关系[J]. 地壳形变与地震. 2000, 20（3）: 39~48.
6．高庆华, 胡景江, 徐炳川 等. 地壳运动问题[M]. 北京: 地质出版社, 1996. 131, 135, 148.
7．张丽欣. 厄尔尼诺——来自天道的警告[J]. 北京: 科学普及出版社, 1999. 42~43, 293, 294, 315~316.
8．战淑芸.地震活动特征及其与埃尔尼诺事件的关系 [J]. 自然灾害学报. 1997, 6(2): 60-64.
9．侯章栓, 李晓东. 近百年全球气候变化与外强迫因子信号检测[J]. 北京大学学报(自然科学版), 2000, 36 (5): 641－650.
10．刘厚赞，刘辉，俞永强。海底火山喷发引发厄尔尼诺事件的数值模拟[J]. 气象学报. 1998,56(5): 602~610.
11．郭增建, 秦保燕, 郭安宁. 地气耦合与天灾预测[M]. 北京: 地震出版社, 1996. 116－117, 135－138, 198.
12．杜乐天. 自然灾害可能的深部流体肇因[J]. 地学前缘, 1996, 3 (4): 298~305.
13．Shaw H and Moore J. Magma flows blamed for El Nino events [J]. New Scientist, 1988, 12 (10): 17.
14．杨学祥. 厄尔尼诺事件的时空特征及其地球物理解释[J]. 中国学术期刊文摘. 2001, 7（4）：509~510.
15．张家诚. 再见, 厄尔尼诺[M]. 上海: 上海科学技术出版社, 1999. 27, 50.
16．杨学祥，杨冬红。关注2005年拉尼娜事件预测。 6-28光明网论文发表交流中心。
http://www.gmw.cn/03pindao/lunwen/show.asp?id=4555
17．杨冬红，杨学祥。潮汐-均衡模式的球面跷跷板模型. 9-2光明网论文发表交流中心。
http://www.gmw.cn/03pindao/lunwen/show.asp?id=1362
18．杨学祥，韩延本，陈震，乔琪源。强潮汐激发地震火山活动的新证据。地球物理学报。2004，47（4）：616-621。

http://www.envir.gov.cn/forum/20056219.htm