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“小男孩”厄尔尼诺的前世今生
作者:办公室    文章来源:《气象知识》    点击数:4204    更新时间:2015/3/27

“小男孩”厄尔尼诺的前世今生

    2014年4月,总部位于日内瓦的世界气象组织发布公报称,鉴于太平洋赤道海域海水温度已达到出现厄尔尼诺前兆的程度,2014年可能出现厄尔尼诺现象。消息一经发布,迅速成为媒体的聚焦点,相关报道充斥着我们的眼球。虽然后来厄尔尼诺的发展并没有像预测的那样快,但在10月份我国国家气候中心证实,海温等指标已达到事件标准,一次新的厄尔尼诺事件已形成。也许很多人并不清楚厄尔尼诺为何物,但总会不自觉地把它和灾害联系在一起。那么,厄尔尼诺是真猛兽还是纸老虎?它的出现会对我们的天气气候造成什么影响?下面就让我们一起来查查它的“身世”。

起源:中了“魔咒”的渔场

 我们在中学地理课本上都学过,秘鲁沿岸海域是世界著名的渔场,它与日本的北海道渔场、加拿大的纽芬兰渔场以及英国的北海渔场并称为“世界四大渔场”。这里盛产鳀鱼、凤尾鱼等800多种鱼类及贝类等。

 靠山吃山,靠海吃海。赤道东太平洋沿岸的秘鲁和厄瓜多尔居民多以打鱼为生。早在19世纪初,靠海吃饭的渔民就注意到:某些年份里,从10月至第二年的3月会出现一股沿海岸南移的暖流,使表层海水温度明显升高,导致海洋中的浮游生物、鱼类甚至海鸟的大量死亡,使渔民们遭受灭顶之灾。这种现象每隔几年就出现一次,渔场仿佛被施了“魔咒”一样。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它与圣诞节联系起来,将其称为“El Niño”,汉语音译为“厄尔尼诺”,意思为“小男孩”“耶稣之子”“圣婴”。

 早年的秘鲁人只注意到当地小范围的海水增温所带来的局部灾害,而今天,在科学上厄尔尼诺用于表示在赤道中、东太平洋隔几年才发生一次、持续时间长达半年以上的大范围的海表温度异常增暖现象。当这种现象发生时,大范围的海水温度可比常年高出3~6℃。太平洋广大水域水温的异常升高,改变了传统的赤道洋流和东南信风。(信风是指低层大气中由副热带高压带吹向赤道地区的定向风,北半球为东北风),南半球为东南风,对全球的气候、环境、生态、经济等方面产生强烈的影响。

 

出身:恩索(ENSO)家族的一员

 “圣婴”厄尔尼诺在这个世界上并不是孤立存在的,他还有一个相伴而生的“妹妹”——拉尼娜。拉尼娜与厄尔尼诺一样,也是西班牙语的音译,意为“圣女”,但脾气与厄尔尼诺截然相反,科学上是指赤道太平洋东部和中部海面温度持续异常偏冷的现象。兄妹俩都是“恩索”(ENSO)家族的成员。那什么是“恩索”呢?

 早在1924年,英国数学家、印度气象局局长吉尔伯特•沃克就发现,东太平洋的高压和西太平洋的低压存在一种“跷跷板”的关系,即高压区的气压下降,低压区的气压则会上升,反之亦然。因此,他把这对高压与低压之间的跷跷板的变化关系称作“南方涛动”。后经科学家研究发现,南方涛动与厄尔尼诺存在着十分密切的关系,于是就把它们合称为ENSO,就是厄尔尼诺和南方涛动的英文缩写,中文音译为“恩索”。现在,科学家选取塔希提站代表东南太平洋高压区,选取达尔文站代表印度洋与西太平洋低压区,应用数理统计的方法将两个测站的海平面气压差值处理后作为南方涛动指数,来衡量南方涛动的强弱。研究表明:如果东西两个气团的气压差缩小,对应的变化为东太平洋表层水温、水位升高, 这就是厄尔尼诺现象;气压差增大, 则东太平洋海水水温、水位较多年平均值下降, 这就是拉尼娜现象。拉尼娜现象常与厄尔尼诺现象交替出现,赤道中、东太平洋就是不断地在冷暖之间循环往复地变化着。所以ENSO是一种循环,厄尔尼诺和拉尼娜则是ENSO循环过程中冷暖两种不同位相的异常状态,因此,也把厄尔尼诺称为ENSO暖事件,拉尼娜称为ENSO冷事件。

出名:借气象灾害“上位”

 厄尔尼诺,一个如此“高冷”的名字为何能变得众所周知呢?原来每次厄尔尼诺事件出现后,尤其是强/极强厄尔尼诺事件,往往都会有严重的气象灾害与之相伴而来。

 1972年,一系列与气候有关的不利事件的发生,给全球粮食生产与供应带来了不良影响。而1972—1973年的厄尔尼诺事件更是让这一现象雪上加霜,伴随而来的是一系列极具破坏力的干旱以及其他天气和气候异常。不管正确与否,一些人都将这些气候异常与厄尔尼诺联系了起来。那次的厄尔尼诺在当时被描述成为“自1891年以来观测到的几乎最强的事件”。这也促进了科学界开始关注和了解厄尔尼诺事件及其影响,厄尔尼诺被推到科研日程表的前沿。

 10年后发生在1982—1983年的极强厄尔尼诺事件让厄尔尼诺走进公众的视野。在它的直接和间接影响下,气象灾害在当时创下了许多历史记录:最强的台风、最强的降水、最为严重的暖冬、最长的干旱、数目最少的登陆美国东部的飓风……这次事件引起了媒体的关注,使厄尔尼诺现象逐步成为家喻户晓的话题,也使政府注意到了厄尔尼诺对经济发展的影响,增强了对厄尔尼诺研究和了解的需求。

 而时隔15年之后,一次“世纪性的厄尔尼诺事件”的发生出乎所有人的意料。1997—1998年的极强厄尔尼诺事件是20世纪最强的一次,它在秘鲁、智利造成了大洪水,而在东南亚的印尼和东南非洲造成大范围的干旱;1998年7月成为自1881年以来全球平均温度最高的一个月;拉丁美洲、亚洲、非洲的粮食生产受到严重影响;全球经济损失高达340多亿美元。这次事件在媒体的大肆报道下,强烈地吸引了各界的注意力,使得厄尔尼诺的名字更加炙手可热。加上此次事件带来的严重气象灾害,甚至让公众“谈厄色变”。

    由此可见,厄尔尼诺是在一次次前所未有的气象灾害中不断提升着自己的“知名度”。

成因:海洋与大气的相互作用

 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。其中比较明显的就是沃克环流圈的调整。我们前面已经提到,赤道东太平洋表层的暖水在信风的吹拂下,离开海岸向西流动,下层较冷的海水上翻。因此,太平洋东岸海水温度较低,海表温度只有24℃。东太平洋的暖水由于不断地被输送到西太平洋,因此,西太平洋的海面要比东太平洋冷水区高出几十厘米,同时西太平洋热量不断积蓄,年平均海温保持在29℃左右,被人们称为“暖池”,面积有美国国土那么大,堪称全球最大的热源。由于海温的差异,对应这两个海域上空的大气也存在温差,西边的温度高、气压低,盛行上升气流;东边的温度低、气压高,盛行下沉气流。 西太平洋“暖池”地区的上升气流在到达6~7千米的高空后向东偏南运动,行至东太平洋较冷的海水区域下沉到地面,然后沿赤道向西运动,到达西太平洋,补充那里因上升运动而流失的空气。这样就在赤道地区形成了一个闭合的环流圈,因为这个环流圈同样是由发现“南方涛动”的沃克首先提出,所以后人就称之为“沃克环流”。

 沃克环流的强弱变化是判断厄尔尼诺和拉尼娜现象的重要依据。当沃克环流减弱时,海洋温度分布发生巨大变化,大气也会进行相应的调整。中、东太平洋气压随着海温的上升而下降,西太平洋气压随着海温的下降而上升,热带太平洋两侧气压变小,导致赤道东风减弱和向东撤退,同时,随着西太平洋暖水区向东移动,沃克环流的上升支和下沉支的位置也发生偏移,对流活动的中心移至中太平洋上空,中、东太平洋上升气流大大加强,降水显著增加;而西太平洋上升气流明显减弱,变成少雨区,形成大范围干旱,也就形成了厄尔尼诺现象。

 近年来,一些科学家对厄尔尼诺现象的成因进行了更深入的研究,也提出了不同的看法。同时也有专家提出地球自转减慢的“刹车效应”、海底火山爆发等导致了厄尔尼诺暖流的发生,但目前还只是建立在分析基础上。

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