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厄爾尼諾是什麼意思-厄爾尼諾的形成原因和週期變化

厄爾尼諾是什麼意思-厄爾尼諾的形成原因和週期變化

厄爾尼諾暖流,太平洋一種反常的自然現象。在南美洲西海岸、南太平洋東部,自南向北流動著一股著名的秘魯寒流,每年的11月至次年的3月正是南半球的夏季,南半球海域水溫普遍升高,向西流動的赤道暖流得到加強。恰逢此時,全球的氣壓帶和風帶向南移動,東北信風越過赤道受到南半球自偏向力(也稱地轉偏向力)的作用,向左偏轉成西北季風。西北季風不但削弱了秘魯西海岸的離岸風--東南信風,使秘魯寒流冷水上泛減弱甚至消失,而且吹拂著水溫較高的赤道暖流南下,使秘魯寒流的水溫反常升高。這股悄然而至、不固定的洋流被稱為"厄爾尼諾暖流"。

發展由來

厄爾尼諾一詞源自西班牙文El Niño,原意是"小男孩"或"小女孩",也指聖嬰,即耶穌,用來表示在南美洲西海岸(秘魯和厄瓜多附近)向西延伸,經赤道太平洋至日期變更線附近的海面溫度異常增暖的現象。

進入20世紀70年代後,全世界出現的異常天氣,有範圍廣、災情重、時間長等特點。

在這一系列異常天氣中,科學家發現一種作為海洋與大氣系統重要現象之一的"厄爾尼諾"潮流起著重要作用。

"厄爾尼諾"是西班牙語的譯音,原意是"神童"或"聖明之子"。相傳,很久以前,居住在秘魯和厄瓜多海岸一帶的古印第安人,很注意海洋與天氣的關係。

他們發現,如果在聖誕節前後,附近的海水比往常格外溫暖,不久,便會天降大雨,並伴有海鳥結隊遷徙等怪現象發生。古印第安人出於迷信,稱這種反常的溫暖潮流為"神童"潮流,即"厄爾尼諾"潮流。

形成原因

當南半球赤道附近吹的東南信風減弱後,太平洋地區的冷水上泛會減少或停止,從而形成大範圍海水溫度異常增暖,傳統赤道洋流和大氣環流發生異常,導致太平洋沿岸一些地區迎來反常降水,另一些地方則乾旱嚴重。

在正常年份,此區域東南信風盛行。赤道表面東風應力把表層暖水向西太平洋輸送,在西太平洋堆積,從而使那裡的海平面上升,海水溫度升高。而東太平洋在離岸風的作用下,表層海水產生離岸漂流,造成這裡持續的海水質量輻散,海平面降低,下層冷海水上湧,導致這裡海面溫度的降低。上湧的冷海水營養鹽比較豐富,使得浮游生物大量繁殖,為魚類提供充足的食物。魚類的繁盛又為以魚為食的鳥類提供了豐盛的食物,所以這裡的鳥類甚多。由於海水溫度低於氣溫,空氣層結穩定,對流不宜發展,赤道東太平洋地區降雨偏少,氣候偏幹;而赤道西太平洋地區由於海水溫度高,空氣層結不穩定,對流強烈,降水較多,氣候較溼潤。

當東南信風異常加強時,赤道東太平洋海水上翻異常強烈,降水異常偏少;而赤道西太平洋海水溫度異常偏高,降水異常偏多。這就是所說的拉尼娜事件。拉尼娜現象與厄爾尼諾相反,指東太平洋海水溫度異常降低。兩種現象都與全球氣候有密切聯絡,可能導致極端天氣出現的機率增加。

可是每隔數年,東南信風減弱,東太平洋冷水上翻現象消失,表層暖水向東迴流,導致赤道東太平洋海面上升,海面水溫升高,秘魯、厄瓜多沿岸由冷洋流轉變為暖洋流。下層海水中的無機鹽類營養成分不再湧向海面導致當地的浮游生物和魚類大量死亡,大批鳥類亦因飢餓而死。形成一種嚴重的災害。與此同時,原來的乾旱氣候轉變為多雨氣候,甚至造成洪水氾濫,這就是厄爾尼諾。

厄爾尼諾對氣候的影響,以環赤道太平洋地區最為顯著。在厄爾尼諾年,印度尼西亞、澳大利亞、南亞次大陸和巴西東北部均出現乾旱,而從赤道中太平洋到南美西岸則多雨。厄爾尼諾現象可以產生毀滅性的影響,可能在拉丁美洲引發洪水、導致澳大利亞出現乾旱和印度的農作物歉收。許多觀測事實還表明,厄爾尼諾事件透過海氣作用的遙相關,還對相當遠的地區,甚至對北半球中高緯度的環流變化也有一定影響。研究發現,當厄爾尼諾出現時,將促使日本列島及我國東北地區夏季發生持續低溫,有的年份使我國大部分地區的降水有偏少的趨勢。這從一個側面說明地球表層環境的整體性:一個圈層的變化會導致其他圈層的變化,一個地區的變化會引起其他地區的變化,區域性的變化也會引致半球甚至全球環境的變化。

執行週期

厄爾尼諾是一種週期性的自然現象,大約每隔7年出現一次。科學家透過對全球氣候的研究,認為厄爾尼諾不是一個孤立的自然現象,它是全球性氣候異常的一個方面。在正常年份,秘魯西海岸的太平洋沿岸地區都受一股冷洋流控制,有一個範圍很大的天然漁場。一旦出現氣候異常,東太平洋的冷洋流即被一股暖洋流所代替。厚度達30多米的暖洋流覆蓋在冷洋流之上,使大量冷水性的浮游生物遭到滅頂之災,紛紛逃離或死亡,這就是厄爾尼諾現象。

科學研究

厄爾尼諾現象又稱厄爾尼諾海流,是太平洋赤道帶大範圍內海洋和大氣相互作用後失去平衡而產生的一種氣候現象。正常情況下,熱帶太平洋區域的季風洋流是從美洲走向亞洲,使太平洋表面保持溫暖,給印尼周圍帶來熱帶降雨。但這種模式每2—7年被打亂一次,使風向和洋流發生逆轉,太平洋表層的`熱流就轉而向東走向美洲,隨之便帶走了熱帶降雨,出現所謂的“厄爾尼諾現象”。 在正常年份,南美洲的西海岸有一條冷洋流——秘魯洋流——環繞著。洋流裡含有豐富的浮游生物,因而魚量很大(魚以浮游生物為食)。在東太平洋上空存在著一個反氣旋(即高氣壓區域),熱帶信風於是在太平洋從東向西吹,風中包含大量水汽,使澳洲和印度尼西亞普降大雨。 但是,有時候反氣旋向西太平洋移動,從而導致信風由西向東吹,並推動海水上層的暖洋流覆蓋秘魯冷洋流,使後者的溫度猛升3℃—6℃。這就是厄爾尼諾現象。這種反常現象可持續幾個月,它嚴重擾亂正常氣候,並危害沿岸有關國家的生活條件。譬如,在1982—1983年的冬季,生活在秘魯沿海太平洋中的鯷魚紛紛逃向大海深處,使原本豐富的漁業資源一落千丈,該國的捕魚業頓時破產。同樣,在1983年,澳洲和印度尼西亞備遭乾旱和沙暴的折磨。颶風恣意襲擊玻利尼西亞,而在平常年份該群島並無這種災禍。那一年全球範圍氣候異常. 科學家們認為,厄爾尼諾現象的發生與人類自然環境的日益惡化有關,是地球溫室效應增加的直接結果,與人類向大自然過多索取而不注意環境保護有關。

氣象學家對厄爾尼諾的研究,還是20世紀60年代後期的事。他們查閱了第二次世界大戰以來30餘年的天氣檔案,發現幾次重大的"厄爾尼諾"現象發生年,都出現過全球性的天氣異常。1972年的全球天氣異常,就與當年厄爾尼諾暖流特別強大有關。這一年我國發生了新中國建國以來最嚴重的一次全國性乾旱。與此同時,有一些國家和地區卻發生了嚴重洪水,非洲突尼西亞出現了200年一遇的特大洪水,秘魯出現了40年來最嚴重的水災。1982年底又出現了厄爾尼諾暖流,東太平洋近赤道地區的海水異常增溫,範圍越來越大,聖誕節前後,棲息在聖誕島上的1700多隻海鳥不知去向;接著秘魯大雨滂沱,洪水氾濫。到1983年,厄爾尼諾現象波及全球,美洲、亞洲、非洲和歐洲都連續發生異常天氣。

據美國科學家的最新研究,厄爾尼諾現象可能是由於水下火山熔岩噴發引起的。熔岩從大洋底部地殼斷層噴出,將巨大的熱量傳給赤道附近的太平洋海流,使海水增溫變暖,從而導致東太平洋海區水溫及海流方向的異常。

德國波茨坦氣候影響研究所的研究人員基於高質量的空氣溫度資料,提出一種新方法,可提前6個月到一年及時精準地預報厄爾尼諾的發生。這項研究發表在最新一期的美國《國家科學院學報》上。

該研究的合著者、波茨坦氣候影響研究所主任漢斯·約阿希姆·舍恩胡貝爾說:"給受到影響地區的人們提供更多的預警時間做準備,以避免一些厄爾尼諾現象所帶來的最壞影響是關鍵。"新方法採用一種在物理學和數學交叉學科前沿方法論的網路分析,資料來自從20世紀50年代以來200多個測量點,其對於在太平洋遙遠的站點之間有關氣候變暖的互動研究至關重要。

根據舍恩胡貝爾開發並測試的這種新方法,不僅可將預報時間提前,也增強了可靠性。事實上,新方法在2011年正確預測出2012年不存在厄爾尼諾事件。

當厄爾尼諾現象發生時,赤道東太平洋大範圍的海水溫度可比常年高出幾攝氏度。太平洋廣大水域的水溫升高,改變了傳統的赤道洋流和東南信風,使全球大氣環流模式發生變化,其中最直接的現象是赤道西太平洋與印度洋之間海平面氣壓的反相關關係,即南方濤動現象(SO)。在拉尼娜期間,東南太平洋氣壓明顯升高,印度尼西亞和澳大利亞的氣壓減弱。厄爾尼諾期間的情況正好相反。這種海洋與大氣的相互作用和關聯,氣象上把兩者合稱為"恩索"(ENSO)。這種全球尺度的氣候振盪被稱為ENSO迴圈。該研究著重於氣候變暖事件,而在一般情況下,厄爾尼諾年後隨之就是拉尼娜年。

舍恩胡貝爾說:"現在還不清楚人類排放的溫室氣體造成的全球變暖將在何種程度上影響ENSO模式。然而,後者往往算得上是地球系統中所謂的引爆元素,這意味著在一定程度上,氣候變化可能會經歷相對突然的轉變。從地球過去的一定資料來看,較高的全球平均溫度可能增加振盪幅度,所以正確的預測變得更加重要。"