厄尔尼诺现象.txt

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1、有关气象的背景知识--厄尔尼诺现象气象理论认为驱动气候长期变化的动力是热带太平洋的加热和冷却。海风就是个众所周知的例子。在晴朗的下午，大陆要比海洋增温快；陆地上的空气加热并抬升，海洋表面上的冷空气流向海岸取代热空气。在高层，热空气流向海洋并冷却下沉，于是一个循环就形成了。这种原理在整个地球都适用。一年中，赤道得到的太阳直射光线比中纬度和极地都要多，因此，赤道海洋比其它海域吸收的热量要多得多。赤道海洋上空的空气被海水加热后膨胀上升（带着热量），流向极地；相反，副热带和极地的高密度冷空气流向赤道，取代了那里的热

2、空气。换言之，大气和海洋的相互作用就像一个地球的热机。这种热量的连续再分配，再加上受地球自西向东转动的影响，产生出了高空急流和盛行向西吹的信风。然后，风随地球的旋转带动了大尺度的洋流，如北大西洋的墨西哥湾流、南太平洋的洪堡海流、南、北赤道洋流。在热带海洋处，东风获得了海上的水汽并将之从世界的一个地方带到另一个地方然后下沉。例如，海洋-大气的动力作用使南美太平洋沿岸地区一般比较干燥，而在太平洋海盆另一侧的印度尼西亚和新几内亚却有着茂密的丛林。信风向西吹带动热带海洋的上层暖水。当暖水在西太平洋堆积时，东太平洋的

3、深层海水便涌升至表面。正如研究人员逐步认识到的那样，如果他们获取了热带太平洋某些海域的次表层温度，就能提前几个月预报出信风。相反，如果知道了信风的特点，海表温度也能预报出来。厄尔尼诺问题首先是在大气研究中提出的。二十世纪初，英国数学家、印度气象台台长SirGilbertWalker利用已有的气象资料在大气科学研究中做出了根本性的突破。1899年，印度农民所希冀的季风雨迟迟未来，紧接着一场大饥荒发生了。Walker授命研究这种天气异常的预报方法，他精选从全球气象观测网中挑出来的四十年温度、气压和降水资料，发现

4、东南太平洋（塔希提岛以东）和印度洋（澳大利亚的达尔文站以西）气压之间有一种跷跷板式的关系，也就是说，这其中的一个地区气压偏高，另一个地区的气压反过来就偏低。在1928年给皇家气象科学会提供的一篇论文中，Walker将这种跷跷板式的气压型定义为南方涛动，还给出了测量两个地区之间的气压差的尺度。他观测得到，每当气压东边很高西边很低时，印度的季风雨量就会很大。而东西差异不大时，雨量则小，甚至无雨或干旱。此外，Walker的研究还指出干旱条件不仅袭击澳大利亚、印度尼西亚和印度，还会袭击非洲的次撒哈拉沙漠地带，与此同

5、时，加拿大则可能出现暖冬。由于Walker用图点出了一年中不同时段两地气压差之间的时间滞后相关性，他认为这些观测结果也可以用于一些地区的长期天气预报。Walker很有洞察力和远见，但他却不能识别南方涛动的物理机制。后来的三十年，由于各方面的因素，对南方涛动的深入研究跌入低谷。其中最主要的是在1930年到1950年之间，表征厄尔尼诺和南方涛动的气候信号较以前异常不明显，人们的研究热情随之降低。什么是厄尔尼诺现象?"厄尔尼诺"现象正在威胁着世界。西班牙语"ElNino"意为"小孩"，写成"ELNINO"则是"圣

6、婴"（Christchild）的意思。这个词最初出现在19世纪，当时的秘鲁航海家发现，每隔数年，在圣诞节前后，海岸附近的海水温度升高，海流变向朝南。同时，气候变坏，像天性反复无常的小孩在大发脾气。正常情况下，强劲的西向贸易风将太平洋南美洋面的海水吹向亚洲，在温暖的海水上面，潮湿的空气上升，大气压降低，导致大量的降雨，滋润了亚洲的雨林。同时，高空的冷空气流向南美，在那里形成高气压，导致南美太平洋沿岸降雨减少，成为地球上最干旱的地区之一。但是调皮的"圣婴"改变了这种天气模式。西太平洋沿岸的大气压升高，导致从澳大

7、利亚到印度的阶段性干旱天气。贸易风减弱，在极端的年份甚至变成向东吹。在气象学上，"厄尔尼诺"现象是指南美赤道附近（约北纬4度至南纬4度，西经150度至90度之间）幅度数千公里的海水带的异常增温现象。由于水的比热要比空气约大四倍，密度约大1000倍，因此海水温度的微小变化所释放的热量就可使其上空的大气环流发生剧烈变化，造成气候异常。原来，太平洋洋面并不是完全水平的。在南半球的太平洋上，由于强劲的东南信风向西北横扫，将海水也由东南向西推动，结果是位于澳大利亚附近的洋面要比南美地区的洋面高出约50厘米。与此同时，

8、南美沿岸大洋下部的冷水不停上翻，给这里的鱼类和水鸟等海洋生物输送大量养料。令人不解的是，每隔数年，这种正常的良性环流便被打破。一向强劲的东南信风渐渐变弱甚至可能倒转为西风。而东太平洋沿岸的冷水上翻也会势头减弱或完全消失。于是太平洋上层的海水温度便迅速上升，并且向东回流。这股上升的厄尔尼诺洋流导致东太平洋海面比正常海平面升高二三十厘米，温度则升高2-5摄氏度。这种异常升温转而又给大气加热，引起难以预测的气候反常。例