海洋是地球生命的起源地,同時也孕育了豐(feng) 富多樣的自然現象,其中發生在中東(dong) 太平洋的厄爾尼諾和拉尼娜分別被稱為(wei) 海洋中的“小男孩”和“小女孩”,它們(men) 一旦淘氣起來,會(hui) 對氣候係統產(chan) 生非常大的影響,引起全球範圍內(nei) 的洪澇、幹旱、異常增暖或降溫等事件。那麽(me) “小男孩”和“小女孩”究竟是何方神聖?為(wei) 什麽(me) 它們(men) 發生在赤道,卻可以影響全球的氣候呢?
厄爾尼諾與(yu) 拉尼娜誕生記
秘魯是南美洲太平洋沿岸國家,由於(yu) 秘魯寒流是強大的上升性寒流,能夠把海底的淤泥上泛到海麵,從(cong) 而給浮遊生物帶來營養(yang) 物質,大量繁殖的浮遊生物又成為(wei) 了魚蝦的餌料,使這裏形成了世界上著名的秘魯漁場。
19世紀時,南美洲太平洋沿岸漁民發現,每隔幾年的10月到次年3月都會(hui) 出現自北向南的暖流,使得秘魯沿岸海水比正常時候偏暖很多,造成秘魯漁場中喜歡冷水的魚類大量死亡。由於(yu) 這種情況在聖誕節前後最為(wei) 嚴(yan) 重,因此當地漁民稱之為(wei) “小男孩”或“聖嬰”,秘魯漁場也因此成為(wei) 厄爾尼諾現象的發源地。厄爾尼諾發生時海表溫度偏暖;拉尼娜發生時海表溫度偏冷
自然界的事物總是成雙成對地出現,有“小男孩”就會(hui) 有“小女孩”。發生在赤道太平洋中部和東(dong) 部的海水異常偏冷事件就被稱為(wei) 拉尼娜(西班牙語中“小女孩”之意),它與(yu) 厄爾尼諾現象正好相反,也稱為(wei) “反厄爾尼諾”或“冷事件”。
當赤道中東(dong) 太平洋海域,海表溫度高出常年平均值0.5℃時,即進入厄爾尼諾狀態,這種狀態持續6個(ge) 月以上便形成一次厄爾尼諾事件,反之則是拉尼娜事件。
你方唱罷我登場
正常情況下,中東(dong) 太平洋表麵海水被太陽曬熱後,會(hui) 在向西的信風作用下吹向太平洋西部,使得暖水在西部堆積下沉,因此西部海平麵要比東(dong) 部高將近60厘米。暖水堆積也使得海盆西部氣溫較高、大氣垂直上升。海盆東(dong) 部海水被向西輸運造成水體(ti) 虧(kui) 空後,會(hui) 由下層的冷海水上升而填補,進而冷卻海表,導致東(dong) 太平洋氣溫較低、大氣垂直下沉。因此在太平洋上空,形成西上東(dong) 下、低空東(dong) 風而高空西風的東(dong) 西向閉合環流圈,被稱作沃克環流。
正常狀況下的海洋和大氣狀況
厄爾尼諾發生時的海洋和大氣狀況
拉尼娜發生時的海洋和大氣狀況
當沃克環流變弱時,自東(dong) 太平洋向西堆積的暖水變少,由於(yu) 太平洋西部海水變冷、東(dong) 部海水變暖,就形成了厄爾尼諾現象。而當沃克環流變得異常強烈,西部海水變得更暖、東(dong) 部海水變得更冷,就形成了拉尼娜現象。與(yu) “小男孩”相比,“小女孩”發生的次數相對較少,持續時間也較短,但二者又相互依存。當厄爾尼諾還在盡情展示著它的巨大威力時,拉尼娜可能已經悄無聲息地開始孕育,然後在厄爾尼諾消退後接替上場。
“小女孩”發脾氣了
正常情況下赤道地區溫度高,空氣上升,而極地地區溫度低,空氣下沉,高空產(chan) 生自北向南的風場。在地球旋轉的作用下,由赤道向北極運動的風場不斷右偏,在中緯度形成環繞地球一圈的西風帶急流。極地的冷空氣因此被西風急流牢牢束縛在北極圈附近。赤道和北極的溫度差異越大,西風帶就越強,對極地冷空氣的束縛也就越強。
正常情況時極地冷渦與(yu) 西北帶
拉尼娜時西北帶容易減弱,冷空氣南下,形成寒潮
當拉尼娜現象發生時,赤道地區變冷,如果遇上北極也異常增暖,那麽(me) 赤道和北極的溫度梯度就會(hui) 減弱,使得西風帶減弱,從(cong) 而不能有效束縛極地冷空氣。這樣盤踞在西伯利亞(ya) 地區的冷空氣就會(hui) 頻繁南下侵入中國(即發生寒潮事件),從(cong) 而導致中國冬春季節的極端寒冷天氣,而在其他地區則會(hui) 伴隨南方暖空氣向北的移動。
厄爾尼諾對中國的影響
拉尼娜對中國的影響
厄爾尼諾和拉尼娜主要通過調整全球天氣係統(即“大氣橋”或“遙相關(guan) ”),從(cong) 而對千裏之外的東(dong) 亞(ya) 、南亞(ya) 、非洲、北美大陸上的國家和地區造成重大災害性影響,如發生大暴雨、幹旱、極端高溫、嚴(yan) 寒和超強熱帶氣旋(或颶風)等。2020年12月底至2021年1月初,席卷全國的重大寒潮過程就被認為(wei) 與(yu) 拉尼娜狀態有關(guan) ,因為(wei) 拉尼娜一旦達到一定強度就容易誘發寒潮事件。
厄爾尼諾和拉尼娜盡管發生在赤道太平洋,卻可以給千裏乃至萬(wan) 裏之外的國家和地區帶來巨大影響。雖然科學家們(men) 在預報它們(men) 的發生時間和強度等方麵取得了一定進展,但離全麵掌握其演變規律還有很大差距,有待未來更多的探索。
作者:龍上敏(河海大學海洋學院)
責任編輯:陳天昊美術
編輯:周遊
來源:《星空体育官网入口网站就是力量》雜誌
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