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《ENSO事件对我国天气的影响》读书报告
读书报告：
《ENSO事件对我国天气的影响》
报告人:郭晓升
2012年10月
内容摘要：
ENSO是年际气候变化的最强信号，对全球气候产生着重要影响。ENSO也是我国短期
气候预测的一个重要因子，事实上ENSO预测本身既是短期气候预测的重要内容之一。
近十年来，ENSO的周期变短，振幅加强。虽然不同ENSO过程大体上有相同的特征，但
每一个ENSO事件各有各自的特点。20世纪80年代，国内外在ENSO研究方面已近取得
了十分重要的进展，但我们仍无法确切解释ENSO地形成机制，研究表明，ENSO对我国
气候的影响取决于时间的强度，发生的时间及其演变特征。因此，研究ENSO对我国有十分重要的意义。
对ENSO对研究，能提高我们海洋大气相互作用的认识，提高自身的知识含量，对今后的学习有十分重要的意义。
一、什么是厄尔尼诺现象？
厄尔尼诺是海-气耦合中的一个重要现象。所谓厄尔尼诺,就是在南美洲的秘鲁和厄瓜多尔沿海地带, 在圣诞节前后海水某些年份突然出现增暖的现象。具体的说, 流经南美沿岸的秘鲁海流, 在几乎与秘鲁海岸平行的东南信风吹送下, 表层海水离岸外流,深层海水上涌补充, 同时将营养盐类挟至上层, 因而浮游生物繁盛, 吸引大量秘鲁沙丁鱼等冷水性鱼类在此繁衍、栖息,使该地区成为著名的东南太平洋渔场。可是在某些年份,东南信风暂时减弱, 太平洋赤道逆流的南支越过赤道沿厄瓜多尔沿岸南下, 使厄瓜多尔和秘鲁沿岸水温迅速升高, 冷水性浮游生物和鱼类因不适应新的环境而大量死亡。由于沿海水温上升在圣诞节即圣子耶稣诞辰前后最为激烈, 秘鲁居民将这种海水温度季节性上升的现象称为厄尔尼诺(厄尔尼诺为西班牙文音译), 意为“圣婴”。
厄尔尼诺现象发生的频率越来越多,从原来7、8 年发生一次到现在的每3、4 年发生一次。厄尔尼诺现象的出现将会给全球气候带来灾难性的影响。例如，1997 年智利大洪水和印尼森林大火与1998年我国发生的洪涝灾害都与厄尔尼诺现象有关。由于厄尔尼诺导致全球台风活动异常,我国的台风也比往年同期偏少,致使西太平洋副热带高压长时间停留在我国境内,由于西太平洋副热带高压带来大量暖湿气流,从而导致我国南方及北方部分地区降水比往年同期偏多。
二、厄尔尼诺现象发生的原因
诸科学家提出了不同的观点, 各有一定道理, 但是都有不明之处。鉴于此, 科学家们做了大量的分析研究, 提出了内因、外因结合的观点。众所周知, 当地球自转加速时, 地球的赤道及其两侧一定范围内要鼓起, 这样地壳受到南北向张应力, 故之易于出现近东西向裂缝, 因此地下热汽、热浆等就易于出来, 大者如火山喷发, 小者为喷泉,更小者为喷气孔。它们沿赤道分布。由于东太平洋本身裂谷多, 故易喷出热物质。西太平洋则为俯冲挤压带, 在地球赤道转起时, 放出热液较少, 故赤道东太平洋水温相对升高, 从而形成厄尔尼诺现象。另外, 由于秘鲁和厄瓜多尔地区地表距地心距离最大, 因之离心力亦大, 故鼓起更为剧烈, 这样海底热量进入海水中亦多, 故这里先形成海水增温现象。然后, 由于赤道海域由东向西流而使增温带向西扩展, 这样就可以把热水传至中太平洋, 当热水带面积达到一定程度时, 即为厄尔尼诺现象的盛期。厄尔尼诺事件的成因机制是地球自转、日月引力和地热活动的综合结果。厄尔尼诺现象的构造基础与激发因素： A 厄尔尼诺发生在南美洲西部的构造基础 B潮汐振荡产生的季节性增暖
C强潮汐振荡与厄尔尼诺现象的关系 D液核潮汐对厄尔尼诺的影响
E构造运动影响气候变化的其它证据
三、厄尔尼诺现象的影响
在正常年份, 秘鲁沿海表层海水是深层海水上升形成的冷水, 由于上升流把下层营养盐类源源不断带至表层, 因而这里浮游生物非常繁茂, 形成世界四大渔场之一鱼
为主。但在厄尔尼诺年, 冷水性的鱼迁离沿海, 渔业资源消失, 而且以鱼资源为食的沿海鸟群大量死亡, 通过一系列的连锁反应引起世界农产品和粮食市场价格的波动。厄尔尼诺不仅给南美沿岸人民生活带来巨大灾难,也往往酿成全球性的灾难性气候异常, 如接连出现的世界范围的洪水、暴风雪、旱灾、地震等, 媒体上概称为“厄尔尼诺现象(事件)”。科学家们则把那些季节升温十分激烈, 大范围月平均海温高出常年1℃以上的年份才称为厄尔尼诺年。中国的厄尔尼诺年, 一般河套一带干旱;淮河下游一带多雨;东北常出现低温冷害, 粮食减产;南方梅雨期八梅编迟或空梅。在厄尔尼诺的下一年, 河套一带多雨;淮河下游则干旱。
四、厄尔尼诺现象对我国夏季降水的影响
一些研究都表明,厄尔尼诺现象与我国降水存在着一定的相关关系。夏季(6～8 月)是我国雨量特别集中的季节,这时西太平洋副热带高压北跳,江南、长江中下游和黄淮流域相继进入雨季。由于我国大部分地区夏季降水集中强度较大,而且年际变化也较大,旱涝现象比较常见,对农业影响也最大。而且每年夏季,我国南海到辽东半岛的沿海和东部内陆地区都有受到台风侵袭的可能。强台风来临时,往往带来狂风、暴雨天气,引起巨浪和风暴潮,尤其是当台风移近大陆或登陆后,更易带来巨大的灾害。因此夏季降水分布与我国旱涝灾害和农业生产密切相关,研究我国夏季降水和厄尔尼诺的关系对预测洪涝灾害具有重要的意义。
通过对厄尔尼诺不同位相时我国夏季降水分布情况的分析,得到我国夏季降水和厄尔尼诺现象的相关关系。但是厄尔尼诺事件与我国降水的关系是很复杂的,由于厄尔尼诺发生的月份或最暖海温出现的地理位置不同,对我国降水有不同影响。同时由于我国幅员辽阔,地形复杂,所以受厄尔尼诺影响的敏感区在各时段中有所变化,在同一时段内,各区域的对应关系也不完全相同,因此厄尔尼诺与我国降水的相关关系不能简单地一概而论。在对我国夏季降水分析中,有些降水分布情况并不能完全由厄尔尼诺来解释,这说明厄尔尼诺事件并不是决定我国降水的惟一因素。我国地处欧亚大陆的东南部,影响我国天气气候的因素比较复杂,考虑厄尔尼诺现象及大气环流、冰雪和其他物理过程的综合影响,对解释一些复杂的气候情况是十分重要的。
五、什么是南方涛动现象？及其产生的原因？
南方涛动(Southern Oscillation),是热带环流年际变化最突出、最重要的一个现象。
主要指发生在东南太平洋与印度洋及印尼地区之间的反相气压振动。即东南太平洋气压偏高时印度洋及印尼地区气压偏低,反之亦然。
详细解释为：太平洋与印度洋间存在的一种大尺度的气压升降振荡。当太平洋上气压变高（低）时，印度洋上从非洲到澳大利亚气压变低（高），即两地气压的距平有反向的变化。其最大正相关中心位于澳大利亚北部至印度尼西亚的低压区；最大负相关中心位于东南太平洋高压区，在东北太平洋亦有一较大的负相关区。因此塔希提（148°05＇W，17°53＇S）或复活节岛（109°30＇W，29°00＇S）与达尔文（130°59＇E，12°20＇S）两地的海平面气压差的距平值被普遍地用以表示南方涛动的特征指数，称为SOI。
当出现低SOI时，赤道东太平洋海面水温伴随出现异常增暖。由于低SOI与高ENI（厄尔尼诺指数）相互联系，故称为厄尔尼诺—南方涛动事件。
通常情况下，太平洋沿南美大陆西侧有一股北上的秘鲁寒流，其中一部分变成赤道海流向西移动，此时，沿赤道附近海域向西吹的季风使暖流向太平洋西侧积聚，而下层冷海水则在东侧涌升，使得太平洋西段菲律宾以南、新几内亚以北的海水温度升高，这
一段海域被称为“赤道暖池”，同纬度东段海温则相对较低。对应这两个海域上空的大气也存在温差，东边的温度低、气压高，冷空气下沉后向西流动；西边的温度高、气压低，热空气上升后转向东流，这样，在太平洋中部就形成了一个海平面冷空气向西流，高空热空气向东流的大气环流（沃克环流），这个环流在海平面附近就形成了东南信风。但有些时候，这个气压差会低于多年平均值，有时又会增大，这种大气变动现象被称为“南方涛动”。
SO是热带印度洋到东南太平洋区域在日界线东西两侧海平面气压反相关的年际振荡，伴随着SO，热带太平洋东西方向的气压梯度距平与纬向风距平做相应振荡。
六、ENSO与中国几类自然灾害的关系 ENSO对中国的影响：
1、东北夏季低温我国东北地区的夏季低温是
一种重要的气候灾害。在灾害严重的低温年, 东北粮食平均可减产左右。有意思的是, 严重的东北夏季低温几乎都发生在爆发的年份, 而在它的下一个夏季, 温度均较前一年有回升。
2、我国东部的夏季异常降水, 即洪涝灾害。在爆发年, 我国大部分地区降水偏少, 尤其是北方的早情严重, 而在次年, 出现多雨天气的可能性大, 一些明显的涝年恰恰发生在爆发后的次年, 例如年我国三江流域的百年一遇的大洪水就是一个很好的例证。
3、东海气旋发生的频率增加, 即东海海区坏天气—对船舶航行影响较大的大风, 大雨或雾等天气现象—的次数增多。发生在东海气旋后部常出现偏北大风, 愈靠近中心风力愈强, 可达7一8级, 台湾海峡由于地形影响风力更大。在气旋加深过程中, 常常造成长江口以南沿海大风天气, 而且这种大风的发生往往比较突然, 强度大, 持续时间长, 对于在我国近海航行的船舶影响很大。
4、西太平洋的台风活动减少, 这对于海上航行而言可是个好消息, 可对于我国南方沿海城市来讲,却意味着酷暑和干早。
我国东部夏季降水及异常降水事件变化的统计
站点数
A区 B区 C区 D区 所有4个区
31484421144
+1.0-9.0***-3.7-2.7**-14.4***
异常多雨事件的线性趋势异常少雨事件的线性趋势降水量变化的线性趋势
(次/10a)
1954-761977-98
+8.3*** +7.8** +2.8 +2.2*
(次/10a)
1954-761977-98-2.4*1.93.90.5
-1.2-2.3-0.3-2.1-5.4
+3.1-9.1**-6.8-6.7*-5.4**
(%/10a)1954-761977-98
+14.6**+9.5**+2.2+6.8*+7.5***
+20.3***3.9
*** 显著水平达99%, ** 显著水平达95%, * 显著水平达90%.35
20565453020
655035
我国东部地区夏季异常降水事件及其趋势。(左侧为异常多雨事件，右侧为异常少雨事件；虚线分别为1954-76和1977-98年的线性趋势；阴影标出1976-78年.)1951年以来的ENSO事件(根据Nin ～o Z区)[ 1107至195109至198804至195805至199207至196310至199506至196604至199811至197005至200304至197308至200705至198304至19571.9 极强197403 1909至19630.7 极弱198410 1303至19651.2 弱198806 1508至19680.8 弱199505 906至19721.5 强199807 2305至19741.6 中等
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