查詞語
又稱厄爾尼諾。太平洋的秘魯和厄瓜多爾沿岸,圣誕節(jié)前后發(fā)生的一種海溫異常升高現(xiàn)象。“埃爾尼諾”一詞系西班牙語,意為“圣嬰”。這是一種大規(guī)模的海洋和大氣相互作用的現(xiàn)象。
對埃爾尼諾的研究,始于20世紀(jì)20年代中期,主要研究埃爾尼諾過程和特性。肖特首先提出,埃爾尼諾是一股沿秘魯海岸南下的暖流,可一直侵入到南緯12°以南。1969年J.皮耶克尼斯發(fā)現(xiàn),埃爾尼諾和南方濤動有密切關(guān)系。1974年K.沃特基等提出了埃爾尼諾形成的信風(fēng)理論。目前,埃爾尼諾研究已成為國際海洋和氣象科學(xué)研究上的一個重要課題,并與南方濤動一起合稱為埃爾尼諾-南方濤動(ENSO)。
現(xiàn)象 埃爾尼諾出現(xiàn)前數(shù)月,赤道表層暖水發(fā)生大規(guī)模的自西向東移動。圣誕節(jié)前后(12~2月),赤道太平洋東部沿岸暖水沿厄瓜多爾和秘魯海岸南下,水溫異常升高,暖水區(qū)可迅速向西擴(kuò)展,熱帶多雨帶也隨之南移(圖1)。原來干旱的赤道太平洋東部降水量劇增,本為雨季的赤道太平洋西部地區(qū)出現(xiàn)干旱。由于海溫異常升高,使沿岸生物大量死亡或潛逃,那里的海鳥也因喪失食物,或者餓死或者遷徙。
研究表明,埃爾尼諾事件每次持續(xù)的時間長短不一,短者數(shù)月即逝,長者可達(dá)一年以上。暖水?dāng)U展范圍也各不相同。過去,人們根據(jù)每次埃爾尼諾的強(qiáng)度、持續(xù)時間及其造成的后果來測定它的大小。一般認(rèn)為,近百年來重大的埃爾尼諾有9次,它們分別出現(xiàn)于1891年、1925年、1941年、1957~1958年、1965年、1968~1969年、1972~1973年、1976年以及最近的1982~1983年。1972~1973年發(fā)生的埃爾尼諾事件是嚴(yán)重的,它使秘魯漁場鳀魚的捕獲量從1970年的1000萬噸,減少到500萬噸左右。1982~1983年發(fā)生的埃爾尼諾事件,被認(rèn)為是20世紀(jì)以來最大的一次。1982年11月,赤道太平洋東部地區(qū)海溫異常升高的范圍越來越大,表層水溫比常年升高了 5~6℃,打破了歷史記錄。圣誕節(jié)前后,棲息在圣誕島上的1700多萬只海鳥不知去向;接著,1982年冬到1983年春,太平洋東岸秘魯?shù)葒蚁铝舜笥?,河水泛濫成災(zāi),并出現(xiàn)了世界性的氣候異常。
人們已經(jīng)知道,埃爾尼諾對天氣的影響是通過赤道太平洋上空的緯向沃克環(huán)流來實現(xiàn)的。沃克環(huán)流控制著東西半球的熱量、動量、水汽平衡和交換。一旦這種平衡被打亂,地球上的天氣就會出現(xiàn)異常。在通常情況下,沃克環(huán)流的西部,由于海溫高,氣流上升。至高空,上升氣流轉(zhuǎn)向東,由于東部海溫低,氣流下沉,到達(dá)海面轉(zhuǎn)為東南信風(fēng),由此在赤道上空構(gòu)成一個緯向環(huán)流系統(tǒng)。如果赤道太平洋東部海溫異常升高,正常的下沉氣流就會減弱。數(shù)月之后,赤道低空的東南信風(fēng)也減弱。再過數(shù)月,影響到赤道太平洋西部,使那里的上升氣流減弱。從而在一定程度上使南美秘魯和厄瓜多爾沿岸一帶,太平洋西岸的印度尼西亞和澳大利亞東部沿岸一帶,氣候發(fā)生異常。
成因 埃爾尼諾的成因至今還沒有完全搞清,但赤道太平洋中部信風(fēng)減弱,是形成埃爾尼諾的一個直接原因。這種看法,現(xiàn)在已為較多的海洋學(xué)家和氣象學(xué)家所接受。
氣象學(xué)家發(fā)現(xiàn),太平洋赤道附近的東南信風(fēng)強(qiáng)度,同南太平洋復(fù)活節(jié)島附近的高壓系統(tǒng)和印度尼西亞附近的低壓系統(tǒng)的氣壓差互成比例。即這兩個氣壓系統(tǒng)的氣壓差增大,信風(fēng)加強(qiáng);反之,氣壓差減小,信風(fēng)減弱。兩者存在著同步增強(qiáng)或減弱的變化趨勢,如同蹺蹺板那樣上下波動,波動周期為數(shù)年,這就是所謂的南方濤動。后來發(fā)現(xiàn),沃克環(huán)流同南方濤動,東南信風(fēng)與赤道太平洋水域的海溫之間存在著兩種狀態(tài):高強(qiáng)度穩(wěn)定狀態(tài)和低強(qiáng)度穩(wěn)定狀態(tài)。處于前者期間,高壓和低壓系統(tǒng)都很強(qiáng),兩者氣壓差很大,造成很強(qiáng)的東南信風(fēng);處于后者期間,高壓和低壓系統(tǒng)都很弱,氣壓差也很小,形成較弱的東南信風(fēng)。埃爾尼諾正是在這種形勢下出現(xiàn)的。由此,沃特基建立了埃爾尼諾形成的信風(fēng)理論。
沃特基信風(fēng)理論認(rèn)為,異常強(qiáng)的東南信風(fēng),使溫暖的南赤道流加速向西流動,因此赤道太平洋西部發(fā)生暖水堆積,海平面也隨之升高,從而形成赤道太平洋洋面西高東低現(xiàn)象(圖2中)。過一段時期后,赤道太平洋中部信風(fēng)減弱,于是堆積在西部的暖水就會以開爾文波的形式,沿赤道向東傳播。大約60天之后,暖水到達(dá)中美洲沿岸,爾后又沿岸南下到秘魯沿海,沿岸水位隨之升高,南赤道和秘魯海流都減弱(圖2下)。當(dāng)開爾文波到達(dá)太平洋東海岸后,又將激發(fā)出一向西傳播的赤道羅斯比波,暖水向西擴(kuò)展,在赤道太平洋海域形成了大范圍的暖水區(qū)。信風(fēng)理論在一定程度上解釋了海洋對風(fēng)場崩潰的響應(yīng),也為近年的一些實際觀測所證實。然而,迄今對風(fēng)場崩潰的原因,即信風(fēng)為什么突然減弱,尚不清楚。
當(dāng)前,科學(xué)家們正在對埃爾尼諾-南方濤動事件進(jìn)行深入的研究,并積極探索預(yù)報埃爾尼諾的途徑。