第六章-厄爾尼諾2014

第六章海氣相互作用的產(chǎn)物

——厄爾尼諾第一節(jié)厄爾尼諾概述第二節(jié)厄爾尼諾的生命期及其特征第三節(jié)厄爾尼諾對(duì)世界及中國(guó)氣候的影響

1998年7月14日厄爾尼諾肆虐全球

1998年的ElNino是有記錄以來(lái)最強(qiáng)的一次

孟加拉國(guó)遭受洪水

印尼爪哇干涸的河床

1982-1983年所發(fā)生的強(qiáng)厄爾尼諾現(xiàn)象實(shí)屬罕見(jiàn)，不僅持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，而且波及的范圍也很廣。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，僅1982年一年就有1000余人死于這種自然災(zāi)害，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)80多億美元，澳大利亞共損失了30多億美元，捕魚(yú)王國(guó)秘魯?shù)牟遏~(yú)量大幅度下降。就連遠(yuǎn)離太平洋的歐洲和非洲也受到了不同程度的影響。1997-1998年的厄爾尼諾奪去了數(shù)百人的生命，造成全球經(jīng)濟(jì)損失達(dá)200億美元。據(jù)澳大利亞農(nóng)業(yè)和資源經(jīng)濟(jì)局預(yù)測(cè)，厄爾尼諾現(xiàn)象造成的干旱天氣將使澳大利亞農(nóng)業(yè)在1997-1998財(cái)政年度損失13.5億美元。2008年1月，我國(guó)南方大部分地區(qū)和西北地區(qū)東部出現(xiàn)建國(guó)以來(lái)罕見(jiàn)的持續(xù)大范圍低溫、雨雪和冰凍天氣。罕見(jiàn)的雨雪從何而來(lái)？專(zhuān)家解讀：“造成近期大范圍強(qiáng)雨雪天氣的直接原因是大氣環(huán)流異常。今年大氣環(huán)流異常與正在赤道中東太平洋發(fā)生的“拉尼娜”事件有關(guān)?！?/p>

面對(duì)罕見(jiàn)暴風(fēng)雪的，不僅僅只是中國(guó)?！?007年8月形成的“拉尼娜”事件對(duì)中國(guó)和北美的降雪造成了一定影響。”什么是厄爾尼諾（ELNino）？什么是拉尼娜（LaNi?a）？溫度高溫度低溫度高溫度低沃克環(huán)流：赤道附近大洋東西兩岸之間東西方向的熱力環(huán)流。Bjerknes提出了沃克環(huán)流這一概念，將ElNino與沃克環(huán)流有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)。當(dāng)ElNino出現(xiàn)時(shí)，沃克環(huán)流就會(huì)削弱，甚至出現(xiàn)反沃克環(huán)流。正常年份ElNino年

沃克環(huán)流

反沃克環(huán)流1997年9月SSTA1998年SSTA厄爾尼諾現(xiàn)象？

厄爾尼諾（ElNi?o）現(xiàn)象，又稱(chēng)圣嬰現(xiàn)象，是指赤道中東太平洋的海表溫度持續(xù)異常增暖現(xiàn)象。

ElNi?o在西班牙語(yǔ)中意為“圣嬰”，也可譯作“上帝之子”，因?yàn)檫@種赤道中東太平洋持續(xù)異常增暖事件通常在圣誕節(jié)前后開(kāi)始發(fā)生。拉尼娜現(xiàn)象？拉尼娜（LaNi?a）現(xiàn)象，是指赤道中東太平洋海表溫度大范圍持續(xù)異常偏冷的現(xiàn)象。

LaNi?a在西班牙意為“小女孩”，正好與意為“圣嬰”相反，也稱(chēng)為“反ElNi?o”。

有關(guān)學(xué)者對(duì)11次ElNino事件研究指出：

ElNino是西太平洋次表層海溫異常升高，然后東傳得結(jié)果。

個(gè)例:發(fā)生于97年1月—98年3月。1997年1月1997年2月1997年4月1997年5月1997年9月1998年1月1998年3月1998年5月

海溫異常升高英國(guó)數(shù)學(xué)家沃克爵士（Sir.GilbertWalker）氣壓蹺蹺板：熱帶東太平洋與熱帶東印度洋氣壓場(chǎng)反相變化的蹺蹺板現(xiàn)象（南方濤動(dòng)現(xiàn)象）。南方濤動(dòng)－SouthernOscillation塔希提達(dá)爾文厄爾尼諾+南方濤動(dòng)=ENSO（ElNi?o/SouthernOscillation）

ENSO實(shí)際上就是ElNi?o和SouthernOscillation的簡(jiǎn)稱(chēng)。

ElNino并不是一種孤立的海洋現(xiàn)象，它與南方濤動(dòng)有密切的聯(lián)系，當(dāng)ElNino發(fā)生時(shí)，南方濤動(dòng)指數(shù)則會(huì)降低，反之則升高。由于人們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到南方濤動(dòng)與ElNino之間有不可分割的內(nèi)在聯(lián)系，所以從1982-1983年強(qiáng)ElNino事件后，正式提出了ENSO的概念。每一次ElNino事件的發(fā)生、發(fā)展雖具體細(xì)節(jié)節(jié)上有差別但有一些共同的特征如不同ElNino事件的振幅是不同的如ElNino發(fā)生發(fā)展總是傾向于固定的季節(jié)

第二節(jié)厄爾尼諾的生命期Ni?o1+2：

(0-10°S)(90°W-80°W)

Ni?o3：

(5°N-5°S)(150°W-90°W)

Ni?o4：

(5°N-5°S)(160°E-150°W)Ni?o3.4：

(5°N-5°S)(170-120°W)ElNi?oYear

LaNi?aYear1195111950-512195321954-5631957-5831964-6541963-6441967-6851965-6651970-7261968-7061973-7671972-7371984-8581976-7781988-8991977-7891995-96101982-83101998-2000111986-88112000-01121990-92

131993

141994-95

151997-98

The6strongestElNinoeventsThe6strongestLaNinaevents

厄爾尼諾發(fā)展大致歸納為四個(gè)階段：（1）預(yù)兆位相（2—5月）沃克環(huán)流的上升支開(kāi)始東移，ITCZ(赤道輻合帶）東太平洋段南移，赤道信風(fēng)減弱；秘魯?shù)葒?guó)沿海海溫異常升高。當(dāng)ITCZ移到最低緯度時(shí)，厄爾尼諾事件開(kāi)始。（2）發(fā)展位相（6—10月）異常升溫海域向西擴(kuò)展，10月份后，整個(gè)熱帶太平洋出現(xiàn)異常的海溫升高現(xiàn)象。中太平洋出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流，OLR出現(xiàn)負(fù)值。（3）成熟位相（12—2月）整個(gè)熱帶太平洋地區(qū)海溫異常升高，信風(fēng)異常減弱。沃克環(huán)流減弱，甚至出現(xiàn)反沃克環(huán)流。ITCZ比正常偏南，沃克環(huán)流上升支東移到太平洋中部，使那里降水增加。（4）恢復(fù)位相（5—7月）

赤道東太平洋海溫明顯下降，正距平中心下降到1℃以下，并西移到170°--160°W之間。南美沿岸的海溫出現(xiàn)負(fù)距平。二厄爾尼諾的再現(xiàn)ElNino的再現(xiàn)問(wèn)題，即兩個(gè)相鄰的ElNino事件的間隔期問(wèn)題。

最短的兩次ElNino事件間隔為2年，但最長(zhǎng)的為9年。換句話說(shuō)，ElNino在某些年代里發(fā)生非常頻繁，而在另一些年代則很少出現(xiàn)。這表明，厄爾尼諾---南方濤動(dòng)循環(huán)中可能存在多種周期的振蕩。

ElNino的時(shí)間演變歷程中它既有規(guī)律性，

同時(shí)又具有隨機(jī)性。

ElNino的時(shí)間演變每次ElNino都起始于海溫增暖季節(jié)

每?jī)纱闻R近ElNino的間隔時(shí)間有規(guī)律的是隨機(jī)的

所以ElNino的兩個(gè)特征時(shí)間尺度生命期間隔期具有確定的規(guī)律性具有隨機(jī)無(wú)規(guī)則性

第三節(jié)ElNino對(duì)世界及中國(guó)氣候

的影響一、ElNino對(duì)世界旱澇的影響

ElNino發(fā)生時(shí)的澇區(qū)：赤道中太平洋；墨西哥北部，南美南部；加利福尼亞到佛羅里達(dá)；智利中部與阿根廷；中國(guó)、日本東南及中國(guó)東南沿海；東非和中東；西歐、大西洋沿岸ElNino發(fā)生時(shí)的旱區(qū)：南太平洋輻合區(qū)；澳大利亞?wèn)|北、印尼；印度西北的季風(fēng)區(qū)及中國(guó)華北；委內(nèi)瑞拉，哥倫比亞，亞馬遜河；南非、馬達(dá)加斯加；北非、撒哈拉、蘇丹

北半球冬季時(shí)旱澇區(qū)分布

北半球夏季時(shí)旱澇區(qū)分布黃色代表旱區(qū)；藍(lán)色代表澇區(qū)二、厄爾尼諾與亞洲季風(fēng)東亞夏季風(fēng)除了受ENSO的影響,還受到海溫異常（SSTA），青藏高原積雪和中高緯度大氣環(huán)流等的影響。東亞冬季風(fēng)與ENSO之間存在相互影響關(guān)系:

即持續(xù)強(qiáng)（弱）東亞冬季風(fēng)對(duì)ElNino（LaNina）有重要的激發(fā)作用；反過(guò)來(lái)，ElNino（LaNina）也會(huì)影響到東亞冬季風(fēng)，具體的影響是：ElNino當(dāng)年?yáng)|亞冬季風(fēng)削弱，而LaNina當(dāng)年?yáng)|亞冬季風(fēng)增強(qiáng)。

三、厄爾尼諾對(duì)西太平洋臺(tái)風(fēng)活動(dòng)的影響西太平洋臺(tái)風(fēng)數(shù)登陸中國(guó)臺(tái)風(fēng)數(shù)ElNino年偏少偏少LaNina年偏多偏多（1）ElNino情況下西太平洋臺(tái)風(fēng)源區(qū)（130-160E）有異常的下沉運(yùn)動(dòng)，對(duì)流活動(dòng)受到抑制，不利于臺(tái)風(fēng)的形成。

（2）ElNino事件使得西太平洋副高、熱帶輻合帶的位置偏南。這些都不利于臺(tái)風(fēng)的發(fā)展。（3）ElNino年，西太平洋都出現(xiàn)海溫負(fù)距平，這當(dāng)然對(duì)臺(tái)風(fēng)的形成不利。（4）ElNino年臺(tái)風(fēng)區(qū)穩(wěn)定度偏大，根據(jù)臺(tái)風(fēng)發(fā)展的CISK（第二類(lèi)條件不穩(wěn)定）機(jī)制，因而對(duì)臺(tái)風(fēng)形成也不利。四、厄爾尼諾對(duì)熱帶氣旋的影響

在厄爾尼諾年，由于中東太平洋水溫偏高，西太平洋水溫下降，因此熱帶氣旋生成的位置偏東。拉尼娜年則相反，熱帶氣旋生成位置較西，即菲律賓以東近海及南中國(guó)海熱帶氣旋生成增多。

拉尼娜/厄爾尼諾年熱帶氣旋平均分布

藍(lán)圈

-厄爾尼諾

紅三角

-拉尼娜

(資料來(lái)源：香港天文臺(tái))經(jīng)度緯度

五、厄爾尼諾對(duì)中國(guó)東北低溫的影響

資料分析表明，中國(guó)東北地區(qū)的夏季低溫同ENSO有密切關(guān)系。ElNino年夏季，中國(guó)東北氣溫往往偏低；而在LaNina年夏季，中