谈谈厄尔尼诺现象.docx

1、谈谈厄尔尼诺现象走 近 圣 婴-谈谈厄尔尼诺现象自1997年8月以来，发生在印尼加里曼丹岛和苏门答腊岛的森林大火持续燃烧了近三个月，被梵毁的热带森林多达1000平方千米，估计损失高达1250万美元。这场大火不仅使印尼的大片林地、耕地和数以万计的珍稀动物惨遭灭顶之灾，而且其产生的有害烟尘及不可避免的酸雨还波及到周边一些国家和地区，严重影响了当地居民正常的生活和经济秩序。在这场世纪性环保灾难中，印尼邻国中受害最严重的国家是马来西亚和新加坡，浓烈而令人窒息的烟尘迫使街上行人和中小学生不得不戴上防烟口罩。尽管如此，受烟雾危害而起的呼吸道感染、咽喉疼痛和皮肤不适症患者成倍增加。许多烟雾笼罩地区的大气能见

2、度降至几百米甚至仅有1米左右，交通部门陷于瘫痪。在印尼伊里安查理省，由于火灾阻断交通，有270多人死亡、失踪29人的重大海难空难事故。印尼这场本世纪世界最大的森林大火，究其原因，是印尼在1997年夏天遭受了严重干旱，当地居民原始落后的耕作方式与烧荒时引发的上千处火情蔓延所致，而自1997年3月起再次出现的ENSO现象更为这场森林浩劫的发生起了助纣为虐的作用。1998年夏，我国长江中下游地区连续普降暴雨，洪水猛涨，沿江多数地区水位突破历史最高纪录，数百万军民上堤严防死守，仍然险情迭出，九江长江大堤决口达123小时之久，引起全国上下关注。据华盛顿的世界观察研究所发表的一份天气灾害调查报告说，90年

3、代初至1995年期间所发生的气候灾害比80年代增加了5倍，且每次天灾经济损失超过30亿元的竟达成16次。1997年1998年由于天灾给全世界造成了百多亿美元以上的经济损失和7000多人的死亡。老天爷为何狂躁不安？专家们比较一致的看法由于赤道东南太平洋地区形成了近几百年来持续时间最长的一次厄尔尼诺现象，由于厄尔尼诺而引起了世界天气、气候异常。联合国世界气象组织已把它提升为影响当今世界天气异常的三大因子之首（其余两个是人类活动造成的大气温室效应和森林破坏）。 一何谓厄尔尼诺现象正常年份，在南美洲西海岸、南太平洋东部，自南向北流动着一条著名的秘鲁寒流，使这里的水温较低。气象学和海洋学中，厄尔尼诺指赤

4、道太平洋东部和中部广大海区海面温度持久性的异常偏高的自然现象。十分偶合的是该现象差不多总是在每年圣诞节前后达到高潮。早在几百年前，赤道太平洋东岸一带的秘鲁、厄瓜多尔渔民就发现，每年12月中下旬圣诞节前后，这一带的海水就出现增暖现象。在正常年份，升温幅度、范围都比较小，而不引起人们注意。但有的年份，增温范围和强度比较大，可以扩大到整个太平洋东赤道地区，时间也可持续一年以上。与此同时，还伴有鱼、鸟大量死亡现象。当地人就把这一神秘的现象称?quot;厄尔尼诺（ElNino），在西班牙语里为圣婴之意，是它在显灵。初看起来，厄尔尼诺只是一个地区性的海洋现象。二厄尔尼诺现象海气相互作用的信息1891年秘鲁

5、地球物理学会路易斯.卡林泽博士首先正式指出，厄尔尼诺还对当地气候状况有重大影响。一百年来，这一现象引起了愈来愈多的海洋学家与气候学家的注意和研究。1982-1983年，出现了一次百年来最强的厄尔尼诺现象，给热带西太平洋带来严重干旱，给热带东太平洋带来灾难性洪涝，更加促使科学家们走近厄尔尼诺，了解厄尔尼诺。他们在世界范围内组织广泛的监测与研究，逐渐揭开了蒙在厄尔尼诺上的神秘面纱。 现在，厄尔尼诺仍然专指在赤道太平洋东部秘鲁、厄瓜多尔一带发生的海温异常升高现象，但气象学家早已不把它看成是一个孤立的海洋事件，更加多的是注意到其中海气之间的相互耦合。他们早就发现，南太平洋与印度洋之间的气压变化趋势，常

6、有较密切的跷跷板一样的反向关联（即太平洋区气压和热带印度洋区气压升降呈相反的振荡现象），气象上把这种远距离的关联现象形象的称之为遥相关，而将上述地区气压变化的联系称?quot;南方涛动，用英文字头简写为SO。其后发现，厄尔尼诺和南方涛动有密切的联系。当南方涛动偏强时，低纬信风增大，促使秘鲁寒流加强；南方涛动衰弱时，也就是印度洋海面气压上升，南太平洋中东部气压下降时，赤道中太平洋信风带就大大减弱，预示着厄尔尼诺即将发生。现在，气象学家已经把这两种现象合起来一起研究，并将他们的英文字头拼成ENSO，称之为恩索现象。很明显，这里特别强调海气间的相互作用和影响，厄尔尼诺现象的出现，已经被看成是海气作用

7、，并进一步引起全球气候异常的重要信息。 三、走近厄尔尼诺成因研究厄尔尼诺现象怎样形成的，又为什么会影响到大气的状态和变化呢？这一直是国际海洋和气象科学研究上的一个重要课题。世界气象组织制定过从1985年开始为期十年的热带海洋和全球大气计划（TOGA），其目的之一就是想通过对海气相互作用的研究，寻求提高对厄尔尼诺及异常气候的预测能力。中美两国科学家也执行过中美热带西太平洋海气相互作用联合研究计划。现在已经知道，在正常情况下，太平洋赤道两侧盛行稳定强劲的偏东信风，它将温暖的表层海水，吹离南美沿岸，并向西流动，在赤道太平洋西部堆积，其海面可比东侧高30-40厘米；同时，在南美沿岸也相应出现了为补偿西

8、去海水而形成的上升流（称为涌升区）。上翻的海水来自深层，含有丰富浮游生物，为鱼类提供了大量的食饵。更有意义的是它的温度比较低，因此最终在赤道太平洋地区形成了西暖东冷、对比明显的水温分布型。对大气来说，海水就象一台热机，西部海温高，被加热的大气上升，到达高空后转向东；而东部海温低，空气被冷却下沉，到达海面后转向西（即东南信风），由此在赤道上空形成一个完整的纬向垂直环流圈，被气象学家称为瓦克环流。常年如此，结果赤道太平洋东侧沿岸因盛行下沉气流，成为著名的赤道干旱带，日界线以东，南纬00-100范围内年降水量仅500毫米左右，在临近冷水岸的秘鲁、智利沿岸就更少了。与此相反，在西侧菲律宾、印度尼西亚一

9、带，对流上升气流旺盛，形成湿润多雨气候区，常降水量在2000毫米以上，瓦克环流也正是产生南方涛动的纽带。但是，当有某种原因引起了偏东气流减弱，使中东太平洋深层冷水涌升大大减弱，甚至由于在赤道附近出现西风气流，使原堆积在西部的暖海水向东回流，吹拂着水温较高的赤道逆流海水沿秘鲁寒流来的方向逆洋流南下，把秘鲁寒流变性为暖流。这股悄然而至不固定的暖流被称之为厄尔尼诺暖流。这样原来的海温分布格局受到破坏，太平洋西侧海温下降，赤道中东太平洋海温上升。当增温幅度高于0.5并持续几个月至半年时，便形成了一次新的厄尔尼诺现象。通常增温不仅发生在海表，有时可影响到200米深处。97年的厄尔尼诺开始后，就观测到太平

10、洋中东部暖水区扩大了300%，12月中东太平洋海域水温高出正常年份5。海温的异常必然影响到瓦克环流。为什么增温0.5就算异常了呢？海水的比热大、吸收太阳辐射能力强，因此广阔的大洋通常被视为大气的重要热库。有人计算过，100米深的海水温度变化0.1所用的热量，便足以使上面5000米厚度的大气层温度提高6。赤道太平洋水域占全球海域1/4，因此那里的海温异常变暖，立即会影响瓦克环流的强度与方向。在自然界，持续的上升气流意味着水汽不断凝结和大量降雨，而持续的下沉气流则相应久晴和干旱。由于南美沿岸增温处附近原下沉气流盛行区变为上升对流旺盛区，所以异常多雨，发生洪涝，干旱区多年积累的花草种籽，遇雨百花怒放

11、，沙漠顿时成绿洲。而在西部，印度尼西亚、伊利安岛、澳大利亚北部的热带雨林区由于海温降低引起气流上升对流减弱，造成降雨大幅度减少，导致干旱发展。去年印尼数月大火就在这样的背景下发生。同时，在海洋中，上升流的减弱或消失，使水中浮游生物骤减，鱼类因食物锐减随之死亡，以鱼为食的海鸟也成批饿死或迁徙。例如1925年厄尔尼诺期间，秘鲁不仅大批鱼死鸟亡，还在3月份观测到394.4毫米的降水量，而这里前5年的降水量总和才不过17.9毫米。人们还发现，厄尔尼诺的发生并不遵循严格的规律。通常是在冬春形成，翌年冬春结束，持续一年左右，平均每2-7年一次。100年来大小已经发生过30多次。 50年代至今，全球已发生E

12、NSO事件13次，1997年是第14次，这也是最近10年发生的第四次强ENSO现象。厄尔尼诺现象的形成、每次的征兆及异常增温位置都不尽相同。又是什么原因最初引起偏东气流的突然变化呢？遗憾的是这层面纱仍未被完全揭开。我国的一些专家提出了地球运动和内部的某些变化，例如自转速率大幅度持续减慢、太平洋火山爆发、海底地震以及太阳活动等，都可能引发厄尔尼诺的形成，除了这?quot;纯自然的因素外，是否多少与人类活动导致自然环境恶化有关？这些推测都有待进一步论证。但太平洋中部信风的减弱是导致厄尔尼诺形成的直接原因。每年10月至次年3月时值南半球夏季。南半球海域水温普遍升温。向东流动的赤道逆流得到加强，恰逢此

13、时，全球的气压带和风带向南移动，东北信风跨过赤道受到南半球的自转偏向力作用而偏转成西北季风。西北季风削弱了秘鲁西海岸的离岸风-东南信风，甚至形成西风气流。由此而造成中东赤道异常增温海区对大气异常加热，影响赤道地区的瓦克环流，破坏了正常平衡，进而引发其它地区气候异常。这种看法，已为较多的专家所接受。四、评价厄尔尼诺它的影响与预测因为厄尔尼诺期间，西太平洋的降温，使上升气流减弱以至出现下沉气流；中、东太平洋升温，出现上升气流。这种变化，致使瓦克环流圈发生东移。这不仅使厄尔尼诺的影响局限在它直接影响的地区，还会使相邻的其他大气环流圈调整而影响到世界大部分地区，造成世界性气候的异常变化。厄尔尼诺对世界

14、各地气候异常的影响可分为两种。瓦克环流影响所及的赤道太平洋周边地区，称为直接影响区。东雨西干就是它直接影响的结果，影响的相关程度是很高的。世界其余地区，即瓦克环流圈东移，通过相邻其他环流圈或其他方式而影响的地区，是为间接影响区。和直接影响区相比，间接影响不仅相关程度低得多，而且甚至影响方式也可以相反。 事实已证明，厄尔尼诺是气候变化的强信号，它所引起的短期气候异常效应，甚至超过了温室效应。旱变涝、涝变旱，是厄尔尼诺以及瓦克环流直接控制的赤道太平洋东西部地区在受它影响时气候异常的最主要特点。97年6月，智利北部曾出现48小时降雨量达到过去21年总和的强降水记录，暴雨引起了近十年来最严重的洪水；而

15、地处赤道附近的印尼的旱情为近50年所罕见，更西的印度洋西岸的赤道东非的一些国家，去年10月以后的降水量相当于常年的10倍。气候异常也通过大气环流波及中纬其他地区，影响了正常的温度和降水分布。但这些地区的气候条件还同时要受到其它地区以及其他一些因素的影响与制约，如冰雪覆盖面积、地形、西风带环流（中纬环流）等，厄尔尼诺只是其中主要因子之一，因此相互作用的关系和后果要复杂得多，气候异常的表现每次也更加不确定。我国主要位于中纬地区，同时受东风、西风带的影响。据专家们对历年资料的分析，发现在出现厄尔尼诺的年份里，多数年份可能会表现在以下几个方面：我国当年的夏季风减弱，位置偏南，导致华北一带少雨干旱；同时

16、我国东部地区降水容易出现北少南多的分布型，长江流域的梅雨出现时间也偏晚；厄尔尼诺年中我国还容易出现冬暖夏凉，尤其是东北地区出现冷夏；西北太平洋和南海地区生成的热带气旋也比常年偏少，一般登陆我国的热带气旋只有4个（常年平均为7-8个）。98年夏长江中下游频繁暴雨的直接天气原因，主要是今夏南方副热带高气压位置长期偏南（中间虽曾一度北上造成江南短时期高温天气后旋即南退），而北方南下的冷空气又较频繁。因而副热带高压发出的偏南暖湿气流和北方南下冷空气之间的锋面雨带长期偏南，较稳定停留在长江中下游地区的缘故。98年夏大水时此次厄尔尼诺过程已经结束，那末这一大气环流异常是否受到了厄尔尼诺的影响？气象部门专家普遍认为是有影响的，对此是肯定的。因为海温对大气的影响具有滞后的特性，但这种影响十分复杂。简