游侠引言:
1997世界气候变得古怪而不可思议起来,从北半球到南半球,从非洲到拉美,该凉爽的地方骄阳似火,温暖如春的季节突然下起来大雪,雨季到来却迟迟滴雨不下,正值旱季却洪水泛滥。这是怎么回事呢?原来这一切都是厄尔尼诺现象捣的鬼。什么是厄尔尼诺现象现象呢?让我们走近它看个究竟。
厄尔尼诺现象又称厄尔尼诺海流,是太平洋赤道带大范围内海洋和大气相互作用后失去平衡而产生的一种气候现象。通常,热带太平洋区域的季风洋流流向是从美洲走向亚洲,使太平洋表面保持温暖,给印尼周围带来热带降雨。但每2~7年这种模式就被打乱一次,风向和洋流发生逆转,太平洋表层的热流就转而向亚洲走向美洲,随之便带走了热带降雨,出现所谓的“厄尔尼诺现象”。
“厄尔尼诺”原意为“圣婴”,来源于西班牙语。最先注意到厄尔尼诺现象的是南美洲的厄瓜多尔、秘鲁等西班牙语系国家的渔民。早在19世纪初,渔民们就发现,每隔几年,从10月至第二年的3月便会出现一股沿海岸南移的暖流,使表层海水温度明显升高。南美洲的太平洋东岸因为盛行秘鲁寒流,带来大量鱼群,使秘鲁渔场成为世界三大渔场之一。但这股反常暖流一出现,性喜冷水的鱼类因不适应环境就大量死亡,使渔民们遭受灭顶之灾。由于这种现象在圣诞节前后往往最严重,于是遭受天灾而又无可奈何的渔民将其称为上帝之子——圣婴。后来,在科学上此词语用于表示在秘鲁和厄瓜多尔附近几千公里的东太平洋海面温度的异常增暖现象。当这种现象发生时,大范围的海水温度可比常年高出3~6摄氏度。太平洋广大水域的水温升高,改变了传统的赤道洋流和东南信风,导致全球性的气候反常。{TP厄尔尼诺现象带造成的水灾.TIF}
厄尔尼诺现象发生时太平洋沿岸的海面水温异常升高,海水水位上涨,并形成一股暖流向南流动,使原属冷水域的太平洋东部水域变成暖水域,引起海啸和暴风骤雨,造成一些地区干旱,另一些地区又降雨过多的异常气候现象。
厄尔尼诺的全过程分为发生期、发展期、维持期和衰减期,历时一般一年左右,大气的变化滞后于海水温度的变化。
在气象科学高度发达的今天,人们已经了解:太平洋的中央部分是北半球夏季气候变化的主要动力源。通常情况下,太平洋沿南美大陆西侧有一股北上的秘鲁寒流,其中一部分变成赤道海流向西移动,此时,沿赤道附近海域向西吹的季风使暖流向太平洋西侧积聚,而下层冷海水则在东侧涌升,使得太平洋西段菲律宾以南、新几内亚以北的海水温度升高,这一段海域被称为“赤道暖池”,同纬度东段海温则相对较低。对应这两个海域上空的大气也存在温差,东边的温度低、气压高,冷空气下沉后向西流动;西边的温度高、气压低,热空气上升后转向东流,这样,在太平洋中部就形成了一个海平面冷空气向西流,高空热空气向东流的大气环流(沃克环流),这个环流在海平面附近就形成了东南信风。但有些时候,这个气压差会低于多年平均值,有时又会增大,这种大气变动现象被称为“南方涛动”。20世纪60年代,气象学家发现厄尔尼诺和南方涛动密切相关,气压差减小时,便出现厄尔尼诺现象。厄尔尼诺发生后,由于暖流的增温,太平洋由东向西流的季风大为减弱,使大气环流发生明显改变,极大影响了太平洋沿岸各国气候,本来湿润的地区干旱,干旱的地区出现洪涝。而这种气压差增大时,海水温度会异常降低,这种现象被称为“拉尼娜现象”。
随着观测手段的进步和科学的发展,20世纪60年代以后,人们开始发现厄尔尼诺现象不仅出现在南美等国沿海,而且遍及东太平洋沿赤道两侧的全部海域以及环太平洋国家;有些年份,甚至印度洋沿岸也会受到厄尔尼诺带来的气候异常的影响,发生一系列自然灾害。总的来看,它使南半球气候更加干热,使北半球气候更加寒冷潮湿。
近年来,科学家对厄尔尼诺现象又提出了一些新的解释,即厄尔尼诺可能与海底地震,海水含盐量的变化,以及大气环流变化等有关。
厄尔尼诺现象的出现是有周期性,大约每隔2~7年出现一次。至1997年的20年来厄尔尼诺现象分别在1976年—1977年、1982年—1983年、1986年—1987年、1991年—1993年和1994—1995年出现过5次。其中,1982年—1983年间出现的厄尔尼诺现象是本世纪以来最严重的一次,在全世界造成了大约1500人死亡和80亿美元的财产损失。进入20世纪90年代以后,随着全球变暖,厄尔尼诺现象出现得越来越频繁。
随着科技的发展和世界各国的重视,科学家们对厄尔尼诺现象通过采取一系列措施,如制作预报模型,海洋观测和卫星侦察,研究海洋大气偶合等科研活动,深化了对这种气候异常现象的认识。首先认识到厄尔尼诺现象出现的物理过程是海洋和大气相互作用的结果,即海洋温度的变化与大气相关联。所以在20世纪80年代后,科学家们把厄尔尼诺现象称之为“安索”(enso)现象。其次是热带海洋的增温不仅发生在南美智利海域,而且也发生在东太平洋和西太平洋。它无论发生在哪时,都会迅速地导致全球气候的明显异常,它是气候变异的最强信号,会导致全球许多地区出现严重的干旱和水灾等自然灾害。{TP厄尔尼诺现象引发的干旱.TIF}
从我国6~8月主要雨带位置来看,在75%的厄尔尼诺年内,夏季雨带位置在江、淮流域。形象一点说,热带地区大气环流的低频振荡可比作是热带地区的心脏跳动,厄尔尼诺事件的发生就好象是热带地区得了一个心脏病,使得规律性的低频振荡出现了异常现象。
当上述厄尔尼诺现象发生时,遍及整个中、东以及太平洋海域,表面水温正距平高达3℃以上,海温的强烈上升造成水中浮游生物大量减少,秘鲁的渔业生产受到打击,同时造成厄瓜多尔等赤道太平洋地区发生洪涝或干旱灾害,这样的厄尔尼诺现象称为厄尔尼诺事件。一般认为海温连续三个月正距平在0.5℃以上,即可认为是一次厄尔尼诺事件。相反,如果南美沿岸海温连续三个月负距平在0.5℃以上,则认为是反厄尔尼诺事件,又称拉尼娜事件。当前据气象学家的研究普遍认为:厄尔尼诺事件的发生对全球不少地区的气候灾害有预兆意义,所以对它的监测已成为气候监测中一项重要的内容。
[问题在线]:
厄尔尼诺对我国气候产生了哪些严重影响?
[专家释疑]:
首先是台风减少,厄尔尼诺现象发生后,西北太平洋热带风暴(台风)的产生个数及在我国沿海登陆个数均较正常年份少。
其次是我国北方夏季易发生高温、干旱,通常在厄尔尼诺现象发生的当年,我国的夏季风较弱,季风雨带偏南,位于我国中部或长江以南地区,我国北方地区夏季往往容易出现干旱、高温。1997年强厄尔尼诺发生后,我国北方的干旱和高温十分明显。
第三是我国南方易发生低温、洪涝,在厄尔尼诺现象发生后的次年,在我国南方,包括长江流域和江南地区,容易出现洪涝,近百年来发生在我国的严重洪水,如1931年、1954年和1998年,都发生在厄尔尼诺年的次年。我国在1998年遭遇的特大洪水,厄尔尼诺便是最重要的影响因素之一。
最后,在厄尔尼诺现象发生后的冬季,我国北方地区容易出现暖冬。
根据近50年的气象资料,厄尔尼诺发生后,我国当年冬季温度偏高的几率较大,第二年我国南部地区夏季降水容易偏多,而北方地区往往出现大范围干旱。
[探索指南]:
厄尔尼诺现象给人类社会带来了巨大灾难,如何制止它成为了许多科学家一直探讨的研究课题。截至目前,世界各国气象学家们都加强了对气候的观测,但如何有效防止厄尔尼诺现象的发生,人们始终没有找到答案。