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厄爾尼諾現象

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厄爾尼諾現象(El Niño Phenomenon)又稱厄爾尼諾海流,是太平洋赤道帶大範圍內海洋和大氣相互作用后失去平衡而產生的一種氣候現象。正常情況下,熱帶太平洋區域的季風洋流是從美洲走向亞洲,使太平洋表面保持溫暖,給印尼周圍帶來熱帶降雨。但這種模式每2~7年被打亂一次,使風向和洋流發生逆轉,太平洋表層的熱流就轉而向東走向美洲,隨之便帶走了熱帶降雨。

1 厄爾尼諾現象 -簡介

厄爾尼諾現象厄爾尼諾現象

厄爾尼諾現象(西班牙語:El Nino),又稱厄爾尼諾海流或聖嬰現象,是秘魯、厄瓜多一帶的漁民用以稱呼一種異常氣候現象的名詞。主要指太平洋東部和中部的熱帶海洋的海水溫度異常地持續變暖,使整個世界氣候模式發生變化,造成一些地區乾旱而另一些地區又降雨量過多。這現象往往持續好幾個月甚至1年以上,影響範圍極廣。厄爾尼諾現象屬於一種准周期氣候變化,影響範圍橫跨赤道附近太平洋。

2 厄爾尼諾現象 -名稱由來

早期學者以為厄爾尼諾現象與南方振蕩這兩種現象各自獨立,但之後的研究漸漸闡明其關係、是一體的兩面,故以厄爾尼諾-南方振蕩現象稱呼,學界一般通用縮寫ENSO。

厄爾尼諾現象 
厄爾尼諾現象厄爾尼諾與拉尼娜對比圖

「厄爾尼諾」一詞來源於西班牙語,原意為「聖嬰」。19世紀初,在南美洲厄爾尼諾的厄瓜多、秘魯等西班牙語系的國家,漁民們發現,每隔幾年,從10月至第二年的3月便會出現一股沿海岸南移的暖流,使表層海水溫度明顯升高。南美洲的太平洋東岸本來盛行的是秘魯寒流,隨著寒流移動的魚群使秘魯漁場成為世界四大漁場之一,但這股暖流一出現,性喜冷水的魚類就會大量死亡,使漁民們遭受滅頂之災。由於這種現象最嚴重時往往在聖誕節前後,於是遭受天災而又無可奈何的漁民將其稱為上帝之子--聖嬰。

後來,在科學上此詞語用於表示在秘魯和厄瓜多附近幾千公里的東太平洋海面溫度的異常增暖現象。當這種現象發生時,大範圍的海水溫度可比常年高出3~6攝氏度。太平洋廣大水域的水溫升高,改變了傳統的赤道洋流和東南信風,導致全球性的氣候反常。

海水變暖的範圍主要為太平洋東部與中部的熱帶海洋的海水溫度異常地持續變暖,使整個世界氣候模式發生變化,造成一些地區乾旱而另一些地區又降雨量過多。其出現頻率並不規則,但平均約每4年發生一次。基本上,如果現象持續期少於五個月,會稱為厄爾尼諾情況(condition);如果持續期是五個月或以上,便會稱為厄爾尼諾事件(episode)。而其中nino在西班牙語是「男孩」之意,El是定冠詞。這現象往往持續好幾個月甚至1年以上,影響範圍極廣。厄爾尼諾相反的自然現象稱為拉尼娜(La Nina),拉尼娜就是「女孩」的意思。

南方濤動
厄爾尼諾現象厄爾尼諾現象

南方濤動為厄爾尼諾現象在大氣的對應關係,不過早期學者並不了解這點。所謂的「濤動」(oscillation)是指赤道附近太平洋東西處之氣壓變化,最早由英國氣象學家沃克(Gilbert Walker)於20世紀初期發現並提出。

南方振蕩的強度由所謂的「南方濤動指數」(Southern Oscillation Index,SOI)評估之,也就是選定大溪地與澳洲達爾文兩地作為東、西太平洋的代表地,指數指出了兩地之氣壓差距。當厄爾尼諾現象時其值為負,意指大溪地(東)氣壓低於達爾文(西)。

3 厄爾尼諾現象 -基本特徵

太平洋中、東部海域大範圍內海水溫度異常升高,海水水位上漲,並且形成一股暖流向南流動。它使原屬冷水域的太平洋東部水域變成暖水域,引起暴風驟雨,從而造成太平洋西部地區乾旱,而太平洋東部地區降雨過多的異常氣候現象。

一般認為海水表層溫度連續三個月高出平均值0.5攝氏度以上,即可認為是一次厄爾尼諾現象。氣象學家普遍認為,厄爾尼諾現象的發生對全球不少地區的氣候災害有預兆意義,所以對它的監測已成為氣候監測中一項重要的內容。

4 厄爾尼諾現象 -成因

厄爾尼諾現象厄爾尼諾現象

ENSO形成的原因,科學界有多種觀點,比較普遍的看法是:在正常狀況下,北半球赤道附近吹東北信風,南半球赤道附近吹東南信風。信風帶動海水自東向西流動,分別形成北赤道洋流和南赤道暖流。

從赤道東太平洋流出的海水,靠下層上升涌流補充,從而使這一地區下層冷水上翻,水溫低於四周,形成東西部海溫差。

但是,一旦太平洋地區的冷水上翻減少或停止,海水溫度就升高,形成大範圍的海水溫度異常減弱,甚至變為西風時,赤道東太平洋地區的冷水(涌升流)上翻減少或停止,海水溫度就升高,形成大範圍的海水溫度異常增暖。而突然增強的這股暖流沿著厄瓜多海岸南侵,使海水溫度劇升,冷水魚群因而大量死亡,海鳥因找不到食物而紛紛離去,漁場頓時失去生機,使沿岸國家遭到巨大損失。

5 厄爾尼諾現象 -前兆

厄爾尼諾形成的前兆包括:

印度洋、印尼與澳洲氣壓上升; 

大溪地和太平洋中央、東面的海面氣壓下降; 

南太平洋的信風減弱或往東面吹; 

秘魯附近的暖空氣上升,令當地沙漠下雨; 

暖空氣由太平洋西岸擴散至印度洋與太平洋東面。同時它令東面較乾燥和有乾旱的地方降雨。

6 厄爾尼諾現象 -影響

厄爾尼諾現象厄爾尼諾現象
ENSO規模顯著的年份:1790-93、1828、1876-78、1891、1925-26、1982-83、1997-98

規模較小的年份:1986-1987、1991-1994、1997-1998、2002-2007、2009-2010

1982年4月至1983年7月的ENSO現象,是幾個世紀來最嚴重的一次,太平洋東部至中部水面溫度比正常高出約4至5℃,造成全世界1300~1500人喪生,經濟損失近百億美元。

1986年至1987年的ENSO現象,使赤道中、東太平洋海水表面水溫比常年平均溫度偏高2℃左右;同時,熱帶地區的大氣環流也相應地出現異常,熱帶及其他地區的天氣出現異常變化;南美洲的秘魯北部、中部地區暴雨成災;哥倫比亞境內的亞馬孫河河水猛漲,造成河堤多次決口;巴西東北部少雨乾旱,西部地區炎熱;澳大利亞東部及沿海地區雨水明顯減少;中國華南地區、南亞至非洲北部大範圍地區均少雨乾旱。

1990年初又發生ENSO前兆現象。這年1月,太平洋中部海域水面溫度高於往年,除赤道海域水面溫度比往年高出0.5℃外,國際換日線以西的海域水面溫度也比往年高出將近1℃;接近海面的28℃的暖水層比往年淺10米左右;南美洲太平洋沿岸水域的水位比平時上漲15~30厘米。

1997年至1998年的ENSO現象,太平洋東部至中部水面溫度比正常高出約3至4℃,美洲地區有持續暴雨,東南亞地區則持續乾旱併發生大規模的森林大火。這次厄爾尼諾現象緊接1990-1994年發生,頻密程度罕見,但規模較小。

同時,ENSO帶動的溫暖海水,影響魚類的成群移動,破壞珊瑚礁的生長。

特別的是,在厄爾尼諾現象發生當年,容易在西北太平洋和東北太平洋形成威力強大的颱風和颶風,例如:1997年太平洋颱風季當年就曾出現十個威力達到等級最高的五級颱風,在1997年太平洋颶風季也出現兩個等級最高的五級颶風分別是:颶風琳達和颶風蓋勒摩。

對中國氣候的影響

1)颱風減少。西太平洋熱帶風暴(颱風)的產生次數及在中國沿海登陸次數均較正常年份少。 

2)夏季風較弱,季風雨帶偏南,位於中國中部或長江以南地區。北方地區夏季容易出現乾旱、高溫,南方易發生低溫、洪澇。中國的嚴重洪水,如1931年、1954年和1998年長江中下游地區的洪水,都發生在厄爾尼諾現象出現的次年。

3)秋季降水偏少;氣溫除內蒙古北部、東北北部偏低以外,其他地區偏高。

4)厄爾尼諾現象發生后的冬季,中國北方地區容易出現暖冬。

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