厄尔尼诺和拉尼娜现象的成因,及厄尔尼诺和拉尼娜现象的影响
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。
探索厄尔尼诺现象
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。
相反,当信风持续加强时,赤道太平洋东侧表面暖水被刮走,深层的冷水上翻作为补充,海表温度进一步变冷,就容易形成拉尼娜。
厄尔尼诺的简化模型表明了能量在海洋中传播过程中的不同波动的作用。在这个简化模型中,海洋中的被称为罗斯贝波的波动,从赤道附近的异常暖的海面向西传播。
当它达到海洋的西边界时会被反射成一种不同的波,称为开尔文波,这种波向东传,它起着抵消或改变原来的暖海温距平符号的作用,并引发降温事件出现。
整个厄尔尼诺事件中这半个循环所需时间是由这些波传播的速度决定的,它大约需要2年。
这一现象本质上由海洋动力学驱动,与之相应的大气变化是由海表面温度确定的(反过来大气的变化会加强海洋温度分布型),而海表面温度分布是由海洋动力学决定的,因而用上面的简化模型表示的厄尔尼诺现象本质上是可预报的。
厄尔尼诺现象显示图
厄尔尼诺和拉尼娜的影响:厄尔尼诺现象发生时,位於西太平洋地区的国家如印尼和澳大利亚易出现旱灾,而南美沿岸国家如秘鲁、厄瓜多尔则有暴雨发生。
相反,拉尼娜现象发生时,澳大利亚和印尼易有水灾,而秘鲁、厄瓜多尔则出现干旱。一般而言,厄尔尼诺现象发生时,全球平均温度会升高。
最近10年发生厄尔尼诺现象的频率加快,已造成近百年来平均温度最暖的三年都在1990年以后,其中1998年是 1861年以来最暖的一年。
在20世纪80年代以来,短短的17年中,接连发生过6次厄尔尼诺事件,3次拉尼娜事件。
其中1982-1983年、1997-1998年这两次是20世纪最强的厄尔尼诺事件,给拉美、亚太和非洲等地区带来了不可估量的灾害,初步估计给世界经济造成250亿美元的损失。
厄尔尼诺和拉尼娜事件对我国气候影响也很大,如1998年夏季6-8月,我国长江流域、嫩江流域、松花江流域发生了特大洪水,特别是长江流域连续出现暴雨。
而且降雨范围广,强度大,持续时间长,致使长江发生了1954年以来的又一次全流域性的大洪水据统计,1998年我国29个省市区遭受不同程度的暴雨洪涝灾害。
全国受灾人口2.3亿,死亡3656人,倒塌房屋733万间,损坏房屋1379万间,农作物受灾2544万公倾,直接经济损失2642亿元。
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