Geography 版 (精华区)

发信人: zjliu (秋天的萝卜), 信区: Geography
标  题: 走近厄尔尼诺――成因研究
发信站: BBS 哈工大紫丁香站 (Wed May 11 11:07:44 2005)


　　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，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ENSO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，除了这些“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。
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