必威电竞|足球世界杯竞猜平台

厄爾尼諾
來源:互聯網

厄爾尼諾(英文名:El Ni?o),又稱為厄爾尼諾海流、圣嬰現象,是指發生在熱帶中東太平洋海面溫度異常增暖的一種自然現象。19世紀初,在南美洲的厄瓜多爾和秘魯等國家的漁民們發現,這種現象每隔幾年就出現一次,且最嚴重的時候往往發生在圣誕節前后,于是將其稱為西班牙語的“El Ni?o”,漢語音譯為“厄爾尼諾”。

厄爾尼諾的形成受厄爾尼諾暖流異常、地球自轉、極地日食、陸海分布、構造活動,大氣環流、海洋環流、太陽活動、潮汐變化、地球圈層角動量交換和差異旋轉等因素的影響。厄爾尼諾一般每2至7年發生一次,通常持續9至12個月。它通過影響太平洋周邊地區的洋流和氣流,進而給各地天氣帶來變化,通常干旱少雨的地區可能發生洪澇,而某些多雨的地區可能出現干旱。

在發生厄爾尼諾現象的年份,由于熱帶太平洋的大范圍增暖,常造成全球氣候的顯著變化。當這個狀態維持3個月以上,且大范圍的海水溫度比常年高出3~6攝氏度,就會被認定為厄爾尼諾事件。由于赤道中東太平洋海溫異常的中心位置等的差異,將厄爾尼諾現象分為中部型和東部型兩種類型。自上世紀50年代以來,全球發生的厄爾尼諾事件,有的持續半年,有的則持續長達一年至兩年,其中有3次達到超強厄爾尼諾級別,例如1982年4月至1983年7月的厄爾尼諾現象,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。2024年6月3日,世界氣象組織發布最新預測表示,2023年至2024年助推全球氣溫升高和極端天氣事件的厄爾尼諾現象已顯示出結束跡象,拉尼娜現象可能在2024年晚些時候出現。

命名

19世紀初,在南美洲的厄瓜多爾(Ecuador)和秘魯(Peru)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自南向北的秘魯寒流,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,就會導致海洋中的浮游生物、魚類等的大量死亡,原來以魚為食的海鳥也紛紛遷徙,使得漁民們遭受了滅頂之災。這種現象每隔幾年就出現一次,由于這種現象最嚴重的時候往往發生在圣誕節前后,于是漁民就將它與圣誕節聯系起來,將其稱為西班牙語的“El Ni?o”,漢語音譯為“厄爾尼諾”,意思為“小男孩”“耶穌之子”“圣嬰”。

定義

厄爾尼諾,又稱厄爾尼諾海流和圣嬰現象,狹義上是指熱帶中東太平洋(Pacific Ocean)大范圍海水異常增溫的現象;廣義上是指熱帶中東太平洋海水異常增溫的同時,從熱帶東太平洋到印度尼西亞群島(Indonesia Islands),海洋和大氣環流發生異常變化的現象,主要指太平洋東部和中部熱帶海洋的海水溫度異常地持續變暖(異常偏暖0.5℃以上)的一種氣候現象。如果東太平洋特定海域海溫連續3個月比常年偏高0.5℃,就表明已進入厄爾尼諾狀態。如果偏高持續5個月以上,則確認是一次厄爾尼諾事件。

成因

厄爾尼諾暖流異常、地球自轉、極地日食、陸海分布、構造活動,大氣環流、海洋環流、太陽活動、潮汐變化、地球圈層角動量交換和差異旋轉等都是厄爾尼諾形成的相關影響因素。

厄爾尼諾暖流異常

正常年份(即沒有厄爾尼諾和拉尼娜的年份),一方面,在赤道太平洋地區,海水在東北(北半球)、東南(南半球)信風的驅使下自東向西流動,將表層暖水吹送到太平洋西部堆積,熱量也不斷積蓄,太平洋西部海溫上升,水位也升高。而太平洋中東部因流出海水,靠下層冷水上升涌流補充,致使該地區的水溫低于四周,形成西高東低的海溫差。此外,東部水位也低,形成西高東低的水位結構。另一方面,每年的10月至次年的3月時值南半球夏季。南半球海溫普遍升高。自西向東流動的赤道逆流(海水吹到太平洋西部后的回流)得到加強,恰逢此時,全球的氣壓帶和風帶向南移動,東北信風跨過赤道,受到南半球的自轉偏向力作用(南半球背對風的來向向左),向左偏轉成西北季風。西北季風不但削弱了秘魯西海岸的離岸風(東南信風),使秘魯寒流冷水上泛減弱甚至消失,而且吹拂著水溫較高的赤道逆流海水沿秘魯寒流來的方向逆洋流南下,把秘魯寒流變性為暖流,這股暖流被稱為厄爾尼諾暖流,其作用時間短,使水溫上升的范圍小,通常在每年的3月以后會消失。

可是每隔數年,這種正常的狀態就會被破壞,會出現東南信風減弱,太平洋中東部冷水上泛現象消失,表層暖水由西向東回流,厄爾尼諾暖流異常增強南下,導致赤道太平洋中東部大范圍海面回升,海溫升高。而赤道太平洋西部則海面下降,海溫降低。秘魯厄瓜多爾沿岸由原來的冷洋流也轉變為暖洋流,厄爾尼諾由此形成。

地球自轉

研究發現,厄爾尼諾事件的發生與地球自轉速度變化有關,自50年代以來,地球自轉速度破壞了過去10年尺度的平均加速度分布,一反常態呈4~5年的波動變化。地球自轉速度變慢過程中,赤道地區的大氣和海水獲得較多的向東角動量。地球自轉速度急劇減慢期間,在±10°的低緯度地區的大氣和海水,分別可獲得1米/秒和0.5厘米/秒的向東相對速度,使該地區的信風和向西流動洋流減弱,引起東太平洋冷水上翻涌升流衰緩,加速該海域溫度上升,助長厄爾尼諾現象的產生。因此在地球自轉速度急劇變慢期間,赤道大西洋東部涌升流區也有類似于厄爾尼諾的海水升溫現象。

極地日食

赤道到極地的大氣環流是由赤道和極地的溫差形成的,赤道到中緯的哈德萊環流是由赤道和中緯的溫差形成的。極地、中緯氣溫升高,則使兩種大氣環流減弱,赤道東風減弱,東太平洋海水溫度升高,造成厄爾尼諾現象。而這些地帶的氣溫升高,則是由日食形成的。由于極地大氣質量小,極地日食對赤道東風減弱的作用小于赤道日食對赤道東風的影響,因此極地需連續4次日食或連續3次日食加中緯日食,才形成厄爾尼諾現象。

陸海分布

北半球,由于大陸的阻隔,北太平洋與北極(Arctic)之間處于半封閉狀態,海洋寒流由北冰洋(Arctic Ocean)通過狹窄的白令海峽(Bering Strait)進入太平洋時流入量受到限制:印度洋(Indian Ocean)北部是歐亞大陸,因此太平洋和印度洋的北部完全在海洋暖流的控制之下。與此相反,大西洋(Atlantic Ocean)、太平洋和印度洋對南極(Antarctica)是完全開放的,特別是環南極大陸強烈的海洋西風漂流在經過南美洲(South America)的德雷克海峽(Drake Passage)時嚴重受阻;部分寒流沿南美洲西海岸北上,加強了秘魯寒流,其規模遠大于非洲(Africa)西海岸的本格拉寒流,形成太平洋北暖南冷、西暖東冷的格局。南半球西風飄流是海洋寒流,北半球西風飄流是北太平洋暖流和北大西洋暖流,這個重大差別是由陸海分布差異造成的。

構造活動

太陽活動低值使氣溫降低,極地冰蓋開始向中低緯度擴展。由于一部分赤道區域的海水通過雨雪轉變為高緯度大陸的冰川,從而產生地表物質從赤道向兩極的大規模遷移。根據地殼均衡和水均衡原理,兩極冰蓋增加的地殼加載下沉,赤道海洋海水減少的地殼卸載上升。海洋及其周邊地區的強震可使海洋深處冷水遷到海面,使水面降溫,冷水吸收較多的二氧化碳,從而使地球降溫。這個機制放大了太陽活動低值的降溫效果,使更多赤道地區的海水轉變為兩極地區的冰蓋。

大氣環流

在赤道東太平洋上信風減弱,大范圍海洋表層水溫升高,對其上空大氣起加熱作用,對周圍大氣產生巨大影響,如每次赤道東太平洋爆發厄爾尼諾現象,太平洋和西太平洋亞熱帶高壓發生振動加強,表現在副高面積指數和強度指數均為較大的正距平特征,副高特征值達到高峰轉下降(副高減弱)3至4年又出現一輪新的厄爾尼諾現象,表明厄爾尼諾的出現實際上是大尺度海洋和大氣相互作用的結果。

海洋環流

西澳大利亞(Australia)寒流是南半球最弱的海洋寒流,因為太平洋南赤道暖流能夠通過阿拉弗拉海(Arafura Sea)進入印度洋,加強印度洋南赤道暖流,減弱西澳大利亞寒流,所形成的印度洋和西太平洋的高溫低壓區,與東南太平洋由秘魯寒流形成的低溫高壓區組成一個沃克環流,環流路徑是:太平洋和印度洋的南赤道暖流馬達加斯加暖流南中緯度的西風漂流秘魯寒流,這進一步減弱西澳大利亞寒流,加強了西風漂流和秘魯寒流,相應的海洋環流在溫差積累到一定程度時形成厄爾尼諾現象。

太陽活動

太陽活動通過對某些地區太陽輻射數量產生影響,使大氣環流發生變化,導致反常的冷暖、干濕差異。當南極出現太陽活動增強時,過量紫外線(約增大20%)穿過平流層進入對流層,使南極相對變暖,降低南極與南中緯度的溫差,減弱大氣南北對流和信風,造成西風漂流變弱。

潮汐變化

太陽光在冬至點(每年12月21-23日)直射南緯23.5°,即南回歸線。南回歸線上的海面在白天正午處于潮汐高潮位,而此時北回歸線上的海面正處于低潮位;地球自轉半周后,南回歸線上的海面在半夜子時處于潮汐低潮位,北回歸線上的海面此時處于高潮位,即高潮位與低潮位在南、北回歸線之間往復振蕩,這種現象也發生在夏至點(每年6月21日或22日)。同時太陽輻射、太陽風和太陽引潮力在近日點(1月3日或4日)達到最大值,分別比在遠日點(每年7月2日或3日)增大6%和9%,這使近日點時南北潮汐振蕩達到最大值,南回歸線附近太陽輻射量也達到最大值,變暖趨勢明顯。特別是從秋分冬至,日地距離變為最小,太陽引潮力變為最大。半日潮產生的強烈振蕩高值區由赤道向南北回歸線偏移,形成低緯大洋南升西移、北降東移的順時針晝環流和南降東移北升西移的逆時針夜環流,晝夜反向環流和最大幅度南北振蕩加強了冷暖水的混合。南北回歸線之間的東太平洋海面有北半球的溫暖的赤道逆流和南半球的秘魯寒流。最大幅度的南北潮汐振蕩使太平洋東部低緯度北半球暖流南移,南半球秘魯寒流北移,振蕩混合后使厄瓜多爾和秘魯沿岸海水變暖,加強了北太平洋向南太平洋的熱輸送。

地球圈層角動量交換

南冰洋(the Antarctic Ocean)的西風漂流是地球上唯一的海洋繞極環流,它在抵消風效應的同時,也形成環南極海流本身的角動量變化,是西風與固體地球角動量交換的中間媒介:西風首先與海洋環流發生角動量交換,然后海洋環流再與固體地球發生角動量交換,形成南半球大氣、海洋與巖石圈角動量交換的滯后效應。南、北半球的大氣相對西風角動量本來是反相關關系。這個滯后于北半球西風與固體地球直接角動量交換的特殊過程導致全球大氣角動量的變化主要由北半球大氣角動量的變化來決定。南半球海洋西風漂流角動量的異常增加是全球氣候異常變化和厄爾尼諾事件突然發生的原因。

差異旋轉

太陽相對地球在南北回歸線之間的擺動,使流體相對固體南北振蕩與混合。地球在春分秋分扁率變為最大,形成赤道大潮。兩極高緯地區的大氣、海水和液核流體通過臨界緯度(35°)流向赤道,并在科里奧利力和西向引潮力作用下加速向西漂移,使各圈層自轉速度變小,差異旋轉速度增大,高緯地區地殼地幔排氣排液活動強烈,形成流體與固體圈層強烈的差異旋轉,這是兩極冷水入侵赤道并使大洋西部暖水變冷的主要原因。

分類

由于赤道中東太平洋海溫異常的中心位置等的差異,將厄爾尼諾分為中部型和東部型兩種類型,用中部型指數(ICP)和東部型指數(IEP)來判定事件的類型,其發展特點、氣候影響都有所不同。

發展過程

厄爾尼諾事件的發生、發展分為前兆階段、異常發展階段、成熟階段、恢復常態階段四個發展過程。

前兆階段

沃克環流上升支東移至140°至180°E之間,且同時降水增多,達爾文港氣壓上升,180°以西的信風由異常強盛轉為減弱,海面水溫在南美沿岸一帶開始增溫,降水增多,但范圍不大。而此時印度尼西亞(Indonesia)降水卻開始減少。這是厄爾尼諾現象出現的必要條件。其充分條件是哈得萊環流加強,赤道輻合帶南移至赤道甚至赤道以南(這種南移與信風減弱、海面溫度度異常增高及赤道東部溫躍層加深有關)。初期的厄爾尼諾現象是海面溫度季節性循環的一種加強。厄爾尼諾形成的前兆包括:印度洋、印尼與澳大利亞氣壓上升;大溪地和太平洋中央、東面的海面氣壓下降;南太平洋的貿易風減弱或往東面吹;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。同時它令東面較干燥和有干旱的地方降雨。

異常發展階段

前兆階段的異常狀況進一步發展,赤道東太平洋海溫異常以每秒50至100厘米的速度向西擴展,1.0°C的增溫已擴展到180°W,最大的平均增溫達1.4°C以上,到10月份大部分熱帶太平洋都處于異常高溫區,赤道太平洋的中、東部海面溫度正距平達0.8至1.0°C以上,此時信風減弱,赤道輻合帶進一步南移。

成熟階段

由11月到次年1月,熱帶太平洋溫度異常高溫進一步發展,增溫最大平均達1.6°C以上,整個熱帶太平洋海面溫度異常溫暖,溫暖區較之前一階段更加擴大。此時,信風格外微弱,熱帶輻合帶較常年更加南移,哈得萊環流加強,中部太平洋降水異常增多。這時,正是厄爾尼諾的成熟、鼎盛時期,在赤道太平洋海洋將大量的熱量輸送到大氣中去。

恢復常態階段

180°W以東的各種異常現象逐漸減弱,且減弱的方式與發展階段極為相似,海溫負距平和強信風首先在東南熱帶太平洋出現,然后向西傳播,在厄爾尼諾開始的一年后,整個熱帶太平洋又恢復正常狀態為止。而在日界線以西,恢復常態的歷程與其以東不盡相同,160°W附近的萊恩島上的降水減少,風由東向風變為西向風,溫躍層深度變深。這些現象均發生在12月到次年1月,且不同的厄爾尼諾現象總在同一個月內恢復正常狀態。

強度等級

厄爾尼諾事件過程中,NINO3.4的3個月滑動平均的絕對值達到最大的時間和數值分別定義為事件的峰值時間和峰值強度,出現數值相同的多個峰值時,以首次出現的峰值為準,并以事件的峰值強度代表其強度。

監測技術

厄爾尼諾生命周期和強度的準確監測有利于相關部門做好應對準備、避免或減輕潛在損失至關重要。技術的發展使監測厄爾尼諾事件得以實現,主要技術有衛星測高技術、海洋浮標和無線電探空儀。

衛星測高技術

熱帶太平洋赤道附近,特別是西太平洋赤道附近表層溫度較高海水的聚集是厄爾尼諾的前兆。而海面變化能較好地反映表層海水表層溫度的變化,因此衛星測高技術通過實時動態測定海面變化,包括熱帶地區降雨、風力和海洋溫度模式,以及熱帶氣旋形成條件的變化來監測厄爾尼諾。

海洋浮標

海洋浮標用于測量表層海水溫度、海面風速和風向以及氣溫。風速、風向傳感器安裝在浮標上部塔架上。表層水溫在1米水深處測量;次表層水溫在10個選擇的深度上測量,從水深20至500米,由安裝在聚氨基甲酸護套雙層鎧裝的3芯電纜上的熱敏電阻測量。在海洋浮標數據收集/處理系統內,數據被記錄在RAM存儲裝置上,同時經Argos系統安裝在衛星上的環境數據收集裝置—傳輸的。數據Argos服務部門處理,并接入全球遠程通訊系統,分發到海洋/大氣分析預報中心。

無線電探空儀

無線電探空儀,用于監測全球天氣和氣候模式。其通常是由充滿氫氣或者氦氣的氣球搭載升空,探測中低層大氣的主要數據,最后通過無線電將數據返回地面氣象站點的儀器。無線電探空儀主要由感應原件、轉換裝置、發射機、和電源組成。感應原件用來遙感大氣壓強、溫度濕度等信息;轉換裝置用來將測量到的信號轉化為無線電信號;發射機通過約數十或者數百兆赫的高頻無線電振蕩,將信號傳至地面;電源則供了整個探空儀的能量來源。

影響

對全球的氣候影響

厄爾尼諾是當前科學預測氣候的重要因子之一,一般每2至7年發生一次,通常持續9至12個月。厄爾尼諾發生時,通過海洋和大氣相互作用影響全球天氣氣候。

非洲

通常情況下,厄爾尼諾發生時,非洲東南部等地易出現干旱

南極洲

許多厄爾尼諾發生在南極洲周圍的高緯度地區。具體來說,厄爾尼諾導致阿蒙森海(Amundsen Sea)和貝林斯豪森海(Bellingshausen sea)上空出現高壓異常,導致這些區域以及羅斯海(Ross Sea)海冰減少和極地熱量增加 。 相反,威德爾海(Weddell Sea)在厄爾尼諾期間往往會變得更冷,海冰更多。

亞洲

隨著溫暖的海水從西太平洋印度洋向東太平洋擴散,雨水也隨之而來,導致西太平洋大面積干旱,如印度尼西亞、印度半島(Indian Peninsula)均出現干旱,而通常干燥的東太平洋則出現降雨。2014年2月,新加坡經歷了自1869年有記錄以來最干燥氣候,當月降雨量只有6.3毫米,2月26日氣溫高達35攝氏度。其次是1968年和2005年的2月份,降雨量為8.4毫米。在厄爾尼諾發展年夏季,中國華北南部、華中北部、華東中部、西北地區東部等地氣溫易偏高,中國北方季風區秋冬季降水偏少,易形成干旱;中國南方秋季則降水增加,易發生洪澇災害。

歐洲

與世界某些地區不同,厄爾尼諾對歐洲的影響相對微小。在厄爾尼諾年份,初冬比平時更溫暖、更潮濕,冬末則更冷、更干燥。

北美洲

在北美地區,厄爾尼諾對氣溫和降水的主要影響通常發生在10月至次年3月之間,除加拿大東部沒有發生重大影響外,加拿大其他大部分地區的冬季和春季一般都比正常情況下溫和;在美國得克薩斯州(State of Texas)和佛羅里達州(Florida)之間的墨西哥灣(Gulf of Mexico)沿岸比平常潮濕,而夏威夷(Hawaii State)、俄亥俄州河谷(Ohio River)、太平洋西北部和落基山脈(Rocky Mountain)則較為干燥;在加利福尼亞州(California)和美國西南部,厄爾尼諾與高于平均水平的降水之間的關系較弱,并且在很大程度上取決于厄爾尼諾事件的強度,即赤道太平洋中部的海面溫度偏差越大,才會造成明顯影響。

南美洲

因為厄爾尼諾的暖池助長了上方的雷暴,它使太平洋中東部的降雨量增加,包括南美洲西海岸的部分地區。厄爾尼諾對南美洲的影響比對北美洲的影響更直接、更強烈。赤道太平洋中東部,由于海水溫度升高,氣壓低、氣流上升,降水豐沛,造成秘魯厄瓜多爾阿根廷(Argentina)、巴西南部、巴拉圭(Paraguay)等地,每當厄爾尼諾現象強烈或極端時,就會引發嚴重的洪水。而赤道太平洋西部海水溫度下降,氣壓高,氣流下沉,降水很少,造成嚴重干旱,如巴西東北部會出現干旱。厄爾尼諾發生時,巴西南部和阿根廷北部的春季和初夏比正常情況更潮濕;智利(Chile)中部冬季溫和;雨量充沛,秘魯的阿爾蒂普拉諾高原(Bolivian 高原)有時會出現不尋常的冬季降雪事件;亞馬遜河流域(Amazon River)、哥倫比亞市(Columbia)的部分地區出現干燥和炎熱的天氣。

大洋洲

在厄爾尼諾年,澳大利亞南部大部分地區通常由于云量減少導致白天溫度高于平均水平,特別是在春季和夏季,較高的溫度通過增加蒸發來影響這些地區的降雨量,導致降雨量減少。而對于阿德萊德(Adelaide)和墨爾本(Melbourne)等南部沿海地區,厄爾尼諾年的個別極端高溫往往強度更大,但長時間溫暖的頻率會降低。與厄爾尼諾有關的西太平洋降水的轉移,也導致澳大利亞大陸的東部和北部地區的降雨量在冬春季節通常會減少。雖然厄爾尼諾年份的最高氣溫通常高于平均水平,但云量的減少往往導致澳大利亞東部冬季至春季的夜間溫度低于平均水平,特別是新南威爾士州(New South Wales)南部和維多利亞州(Victoria)北部地區在厄爾尼諾現象期間的霜凍天數可能比歷史平均水平多15%至30%。在厄爾尼諾年,與正常年份相比澳大利亞地區的熱帶氣旋較少,如在昆士蘭州(Queensland)氣旋穿越海岸的可能性只有一半,使得與強風、熱帶氣旋相關的大雨和洪水的可能性降低;在澳大利亞的高山地區則往往有較低的積雪深度。

對人類和生態的影響

厄爾尼諾現象不僅僅會對赤道太平洋兩岸產生氣候影響,還會對對人類和自然的社會生態造成影響。

經濟影響

厄爾尼諾現象對全球經濟產生重要影響。厄爾尼諾現象會導致全球氣候的異常變化,而氣候是農業、漁業和能源等經濟產業的重要基礎。全球氣候的異常變化導致了世界各地的經濟作物和魚類資源受到干擾,導致農作物和漁業產量減少,對各國食品價格產生一定沖擊,影響各國的社會穩定。此外,厄爾尼諾現象導致的嚴重干旱還會引發水資源短缺、能源供應不穩定等問題,給全球經濟帶來重大的影響。

2023年12月,根據全國廣播公司商業頻道CNBC的報道,受厄爾尼諾現象等因素影響,橙汁、咖啡等商品的價格飆升。預計在未來幾個月內,消費者可能需要為這些產品支付更高的費用。此外,荷蘭合作銀行在其“2024年展望”中指出,2023年東南亞大部分地區、印度澳大利亞和非洲部分地區的干旱災情,已經推動了糖、咖啡和可可等商品價格的上漲。

健康影響

厄爾尼諾現象與人體健康之間有著明顯的關系,主要是通過自然災害和相關的傳染性疾病的爆發影響人體的健康,如蟲媒傳播的疾病(瘧疾、裂谷熱)和流行性腹瀉(霍亂和志賀氏菌屬病)。在與厄爾尼諾現象有關的極端氣候現象期間,瘧疾的發病率顯著增加的情況。而且當受累人群免疫力水平不高時,爆發不僅大而且較嚴重。裂谷熱,是一種主要感染家畜的蟲媒傳染病,在東非幾乎每次暴雨過后都有爆發。1997年的厄爾尼諾現象導致非洲的海角區的霍亂疫情惡化。暴雨和洪水過后,這一地區的大部分國家的報告霍亂病例數和死亡數明顯升高。

生態影響

每到厄爾尼諾年,東南亞地區長期高溫干旱,很容易誘發森林大火,再加上人為的濫砍濫伐等現象,使亞洲的熱帶雨林面積迅速減小。熱帶雨林的破壞也使大量珍稀樹種瀕危,同時使許多以雨林為棲息地的動物遷徒或死亡。而當厄爾尼諾現象發生時,南美沿岸海水的上升減弱,無法把海洋深處的營養物質帶到海水表面,正常的食物鏈被打破,浮游生物減少,該地區的魚類也大量遷徒或死亡。魚類的減少,使該地區以魚為食的海鳥被大量餓死或遷飛。此外,這種強烈的厄爾尼諾氣候變暖模式亦引發太平洋地區珊瑚礁嚴重破壞,異常高的水溫促使珊瑚排斥驅逐共生的,為其提供了大部分食物和鮮亮的顏色蟲黃藻,導致珊瑚礁白化,大部分珊瑚死亡。

歷史記錄

自上世紀50年代以來,全球發生的厄爾尼諾事件,有的持續半年,有的則持續長達一年至兩年,其中有3次達到超強厄爾尼諾級別。

重要事件

“世紀性洪水”

1997年11月中旬,在太平洋赤道附近東部地區發生了本世紀以來最為嚴重的厄爾尼諾現象。太平洋赤道附近海水溫度垂直分布圖的顏色越來越紅,其面積也越來越大,水溫不斷升高,11月份海面平均水溫比平常年份高出3.3℃。1998年是厄爾尼諾事件次年,副高強度異常強大并在7月出現異常擺動,中國的長江嫩江松花江等流域出現特大洪水,影響范圍之廣、持續時間之長、洪澇災害之重。從氣象因素上看,主要是在厄爾尼諾影響下,副高活動導致雨帶擺動異常。當年6月中旬,雨帶第一次北跳至長江中下游平原,當地出現持續兩周的梅雨;6月底雨帶北跳至華北地區東北地區;7月13日,長江三峽庫區水位告急,流量達到50000立方米/秒;7月17日,雨帶異常南落至長江和江南北部,當地出現“二度入梅”;8月,長江上游暴雨頻繁;8月6日,沙市區水位高達44.48米,超過警戒水位1.48米。

印度尼西亞森林大火

1997年的厄爾尼諾現象導致印度尼西亞發生森林大火,被稱為“世紀災難”的這一場森林大火燒了兩個多月,燒毀森林30多萬公頃,直接經濟損失達1250萬美元。森林中許多珍貴熱帶樹木和動物化為灰燼。大火產生的煙霧嚴重威脅著東南亞地區人民的健康。印度尼西亞本國受害者多達2000萬。這場大火的煙霧造成大范圍的呼吸道疾病,患者多達5萬人以上。

海洋界的“李小龍”

2014至2016年,赤道中東太平洋發生了一次超強厄爾尼諾事件,有專家把它稱為海洋界的“李小龍”,這次發生的超強厄爾尼諾事件具有“生命史長、累計強度大、峰值強度高”這三個重要特點。此次事件于2015年11月達到峰值,12月開始衰減,其峰值強度超過了1951年以來另外兩次超強厄爾尼諾事件的強度,成為了1951年以來最強的事件。截至2016年4月,事件已持續20個月,也成為了1951年以來持續時間最長的厄爾尼諾事件。在這次事件的發展過程中,熱帶太平洋至東亞亞熱帶地區的大氣環流表現出了顯著的響應特征:赤道中東太平洋對流活動加強,異常上升運動發展,而赤道西太平洋對流活動受抑制,異常下沉運動控制;菲律賓附近異常反氣旋生成并發展加強,西太平洋副熱帶高壓強度偏強、西伸脊點異常偏西,尤其2015年冬季副熱帶高壓強度為1980年以來最強。它是全球氣候異常變化的重要因素之一,使2016年創下的全球最暖紀錄。

極端高溫繼續肆虐全球

世界氣象組織2023年5月初發布厄爾尼諾警告以來,全球各地出現的極端高溫事件有增無減。在美國得克薩斯州(State of Texas)和墨西哥灣(Gulf of Mexico)沿岸的多個州均遭遇極端高溫,其中得克薩斯州的休斯敦(Houston)、布朗斯維爾(Brownsvill)等地體感溫度接近50℃;在歐洲,氣候危機加劇已導致地下水水位不斷下降,歐盟議會6月15日就水資源危機發出嚴厲警告;在印度,該國人口最多的兩個邦過去幾日已經有近百人因高溫而死亡;在巴基斯坦,該國西南部地區6月16日最高氣溫達到50℃,導致多人中暑

最新預測

2023年是厄爾尼諾的發展年,根據世界氣象組織5月發布的消息,受到溫室氣體的積聚和自然發生的厄爾尼諾現象的影響,全球氣溫在未來五年可能會達到創紀錄的水平。綜合國外預測意見,此次厄爾尼諾事件強度可達到中等以上,明顯超過了2018/2019年和2019/2020年兩次弱厄爾尼諾事件,對中國秋冬季和明年夏季降水的影響可能更加顯著。有分析表明,2023或2024年打破全球最暖紀錄的概率在增大。其影響中國主要是通過影響東亞地區的季風系統直接影響西太平洋副熱帶高壓產生作用。2023年11月20日,中國氣象局稱,已經形成的東部型(即海溫暖中心位于赤道東太平洋)、中等強度的厄爾尼諾事件,會持續到2024年春季,復合型氣象災害風險或加大。2024年6月3日,世界氣象組織發布最新預測表示,2023年至2024年助推全球氣溫升高和極端天氣事件的厄爾尼諾現象已顯示出結束跡象,拉尼娜現象可能在2024年晚些時候出現。

中國南方強降雨

2024年4月,中國南方大部分地區降雨頻繁。據國家氣象中心監測,4月1日以來,華南地區降水較常年同期偏多一倍以上,為1961年以來的歷史第二多。19日以來,華南多地遭遇破紀錄降雨,截至23日早晨,廣東省廣西壯族自治區共17個國家氣象觀測站日雨量突破4月極值,珠江流域北江發生特大洪水。中國氣候中心首席鄭志海表示,華南地區的降水與厄爾尼諾存在明顯關系,4月以來西太平洋副熱帶高壓是持續的,這個偏強引導來自南海孟加拉灣向中國南方地區輸送的水汽極為充沛,同時,配合青藏高原和華南地區的環流異常,形成了多次強降水過程。

學術研究

厄爾尼諾監測

在1986 年,Miller等利用Geosat衛星的測高數據繪制了赤道太平洋地區的月海面異常圖,并對1986至1987年厄爾尼諾現象進行了監測分析。1997至1998年接連發生的強厄爾尼諾事件受到科學界的廣泛關注,國內外很多學者利用衛星測高技術對其進行了深入的研究分析,Busalacchi等揭示了衛星測高技術相對于傳統海洋模型方法研究預測厄爾尼諾的優越性的;胡建國等基于TOPEX/POSEIDON衛星測高資料全程監測到了該次事件;Chambers等發現印度洋海域的海水異常增暖現象與歷次厄爾尼諾事件具有相關性。

全球海氣耦合厄爾尼諾預測模型系統

2015年,中國“十一五”國家科技支撐計劃深入研究了厄爾尼諾的發生機理及不同類型事件對中國夏季氣候的影響,建立了全球海氣耦合厄爾尼諾預測模型系統。該系統在業務化應用中,提前3個月對2015/2016年超級厄爾尼諾事件的爆發作出了預報。

多模式集合厄爾尼諾預測系統

2015年,海洋公益性行業科研專項中部署了中國實現厄爾尼諾的多模式集合預測系統研制的任務。通過與中國多家科研單位的合作,經過4年的研究,基本完成了多模式集合厄爾尼諾預測系統的構建、檢驗和評估工作。2019年,該系統運行狀態良好,多次為厄爾尼諾春秋季大會商和滾動會商提供模式的預測結果,顯示出了較高水平的預測能力,預測技巧顯著高于國內外多家業務機構的平均水平,為厄爾尼諾預測業務起到了很好的科技支撐作用。

卷積神經網絡模型

卷積神經網絡模型在1984年至2017年的驗證期間,NINO3.4指數的全季相關能力遠高于動態預報系統。卷積神經網絡模型也更好地預測了海面溫度的詳細緯向分布,克服了動態預報模型的弱點。分析表明,卷積神經網絡模型使用物理上合理的前兆預測厄爾尼諾事件,該模型是預測厄爾尼諾事件和分析其相關復雜機制的有力工具。

相關文化

紀錄片《BBC地平線:厄爾尼諾的影響》

紀錄片《BBC地平線:厄爾尼諾的影響》由安娜貝爾·吉林斯(Annabel Gillings)執導、海頓·格溫(Haydn Gwynne)主演,于2016年1月3日在英國播出,該影片講述了厄爾尼諾現象從一個鮮為人知的事件發展成為吸引頭條新聞現象的過程、其毀滅性力量的預測和利用,以及其在世界意識中的崛起,將歷史與科學相結合,展示這一自然現象對全球經濟和政治史的影響。

北極厄爾尼諾現象發現者:大衛·湯普森

在大衛·湯普森(David Thompson)還是美國華盛頓大學的一名研究生時,他幫助發現了一種現象從根本上改變了氣候學家北極氣候的理解模式。大衛·湯普森和他的指導老師——大氣學家約翰·M·華萊士(John M. Wallace)最先確定了這種席卷北極的氣候體系,他們稱之為北極濤動,北極濤動改變了整個半球的氣候模型,從克利夫蘭(Cleveland)的暴風雨到西班牙的降雨,再到東部沿海地區頻繁的、可怕的風暴,這就是北極的厄爾尼諾現象。

參考資料 >

海洋災害之厄爾尼諾現象.海洋大學堂.2023-07-17

壞脾氣“圣嬰”-厄爾尼諾.中國科學院煙臺海岸帶研究所.2023-07-17

厄爾尼諾.中國氣象局.2023-07-17

【原創科普文章】淺談厄爾尼諾.湖北氣象局.2023-07-17

世界氣象組織宣布厄爾尼諾條件形成.中國氣象數據網.2023-07-19

國家氣候中心:最強厄爾尼諾不會出現 北方不會遇極端高溫.央廣網.2025-07-08

什么是厄爾尼諾事件?.金投網.2023-07-18

談談與厄爾尼諾相關的那些事.中國氣象局.2023-07-18

全球有記錄以來最熱的9年!厄爾尼諾顯示結束跡象.光明網-今日頭條.2024-06-05

什么是厄爾尼諾事件?可能對我國氣候產生哪些影響?專家解讀.光明網.2023-07-26

厄爾尼諾加劇全球氣候異常,我們如何應對?.光明網.2023-07-26

厄爾尼諾現象.央視網.2023-07-17

飛雪、暴雨、冬雷,玉林這個冬季如此極端,幕后黑手竟是…….微信公眾平臺.2025-04-16

厄爾尼諾/拉尼娜事件判別方法.中國氣象標準化網.2023-07-18

【圖個明白】一張圖了解厄爾尼諾.中國氣象局.2023-07-18

厄爾尼諾為什么導致氣候異常?.中國氣象局.2023-07-26

What are the prospects for the weather in the coming winter?.Met Office Press Office.2023-07-26

With El Ni?o likely, what climate impacts are favored for this summer?.SCIENCE & INFORMATION FOR A CLIMATE-SMART NATION.2023-07-27

United States El Ni?o Impacts.SCIENCE & INFORMATION FOR A CLIMATE-SMART NATION.2023-07-27

Atmospheric Consequences of El Ni? o.University of Illinois.2023-07-27

What is El Ni?o and how does it impact Australia?.Australian Government-Bureau of Meteorology.2023-07-27

厄爾尼諾現象致多種商品價格上漲,可可價格創46年新高.澎湃新聞.2023-12-27

《自然》:2016年度十大科學人物.世界科學.2023-07-18

專訪|這輪“厄爾尼諾”預計強度和影響如何?中國氣象局首席專家詳解.中國氣象局.2023-07-18

最熱的年份,可能還沒來.新華社客戶端.2023-07-27

厄爾尼諾現象之迷.武漢大學環境法研究所.2023-07-20

深度報道:從2016回望1998年特大洪水.中國氣象局.2023-07-18

歷史上特大森林火災.央視網.2023-08-03

印度尼西亞發生嚴重森林火災.大興安嶺地區行政公署.2023-08-03

厄爾尼諾事件將打破全球最暖紀錄?中國氣象局專家回應每經:本次厄爾尼諾事件是中等以上強度.每日經濟新聞.2023-07-20

《厄爾尼諾/拉尼娜事件判別方法》國家標準發布 準確把握厄爾尼諾/拉尼娜對我國的影響.中國氣象局.2023-07-20

2014—2016年超強厄爾尼諾事件的氣候影響.中央氣象臺.2023-07-20

印度已有近百人喪生!厄爾尼諾氣候下極端高溫繼續肆虐全球:美國超4200萬人處于警報狀態、巴基斯坦上破50℃…….每日經濟新聞.2023-08-03

此次厄爾尼諾事件將持續至明春!未來幾天北方降雪致災風險高.南方都市報-今日頭條.2023-11-21

中國氣象局解析南方強降雨:與厄爾尼諾存在明顯關系.中國新聞網-今日頭條.2024-04-26

判別厄爾尼諾,做好監測預測.中華人民共和國自然資源部.2023-07-28

Deep learning for multi-year ENSO forecasts.nature.2023-08-03

BBC地平線:厄爾尼諾的影響.貓眼電影.2023-07-18

世界十大科學才子.中國日報網.2023-07-18

大氣科學領域的國際經典著作:《大氣科學(第二版)》.科學出版社.2023-07-28

生活家百科家居網