第五节 热带海气相互作用与气候变化.doc

3. 厄尔尼诺（El Nino） 定义 在赤道东太平洋每隔几年出现的海表水温异常增暖的现象，同时伴随沿岸地区的强降水天气。 El Nino发展和消亡的过程1. 前兆阶段在此阶段，沃克环流上升支东移至140180E之间，同时降水增多，达尔文港气压上升，180E以西的信风由异常强盛转为减弱（出现西风距平），海面水温在南美沿岸一带开始增温降水增多，但范围不大；而此时印度尼西亚降水却开始减少。同时，哈得莱环流加强，赤道幅合带(1TIZ)南移至赤道甚至赤道以南（这种南移与信风减弱、海面温度异常增高及赤道东部温跃层加深有关）2. 异常发展阶段上述的异常状况进一步发展，赤道东太平洋海温异常以每秒50100厘米的速度向西扩展，1C的增温已扩展到180W。最大的平均增揾达1.4C以上，到10月份大部分热带太平洋部处于异常高温区此时赤道太平洋的中东部海面温度正距平达0.81C以上。此时，信风减弱，赤道辐合带进一步南移。3. 成熟阶段成熟阶段由11月到翌年1月，热带大平洋温度异常高温进一步发展，增温最大平均达1.6C以上，整个热带太平洋海面温度异常温暖，温暖区较之的阶段更加扩大。此时，信风格外微弱，热带辐合带较常年更加南栘，哈得莱环流加强中部太平洋降水异常增多4. 消亡180W以东的各种异常现象逐渐减弱，且减弱的方式与发展阶段极为相似，负温负距平和强信风首先在东南热带太平洋出现，然后向西传播，在厄尔尼诺开始的一年后，整个热带太平洋又恢复正常状态为止。不同的厄尔尼诺总在一个月内恢复正常。总之，厄尔尼诺从23月开始到翌年3月止，大约维持一年多，最大正距平出现在1112月之间，平均强度为1C，在个别年份，个别地区可以更大，直至46C，1982年12月到1983年1月在南美沿岸曾出现9C的正距平。空间范围南北约15个纬度（10S5N），发展最盛时，东西达90度（90W180）。海温正距平影响的深度可达1000m。海水的热容量比空气大1200倍，100米水深的海水温度变化0.19C,所释放的热量可将其上空的大气柱加热6。因此，从热力影响看，厄尔尼诺的影响相当大。上述厄尔尼诺发展过程是一般情况，具体的厄尔尼诺现象又有各自的特点。l 热带太平洋三大现象的形成过程和他们相互联系、相互影响的关系热带太平洋三大现象是相互联系，相互影响的，是热带太平洋海气耦合系统的组成部分，是一个有机整体。这三大现象的形成过程和他们相互依存，相互影响的关系可以描述如下：由于热带太平洋地区偏东信风的作用，表层暖的海水向热带西太平洋附近汇集，造成热带太平洋海平面西高东低的态势；同时使得热带西太平洋海水温度偏高，形成“西太平洋暖池”，在南美沿岸，偏东信风起到离岸风的作用，引起深层冷的海水上翻，再加上秘鲁寒流的影响，南美沿岸的热带东太平洋区域为普遍的冷水区，这样热带太平洋的海温场也为西高东低的形式。根据热低压、冷高压的形成原理，热带东南太平洋为高压，有下沉运动，西太平洋为低压，有上升运动，在水平方向上，由此构成垂直纬向环流，即沃克环流。若由于异常原因，信风异常减弱，西太平洋暖池的暖水从海洋次表层流向东太平洋，并上升到海表，导致南美沿岸表层海水异常升温，以及西太平洋海水降温，形成El Nino现象，同时热带西太平洋气压升高（因此时海表温度降低，热低压和上升运动削弱），东太平洋气压降低（因此时，东南太平洋海表温度升高，冷高压和下沉运动削弱），形成南方涛动，同时沃克环流减弱，其上升支东移到日界线附近。 反之，信风异常加强，则西太平洋暖池加强，东南太平洋冷水区偏冷，西太平洋热低压因此加强，气压降低，东太平洋高压也加强，气压升高，形成反位相的南方涛动，同时沃克环流加强，其上升支西移，这就是反位相的El Nino，即La Nina现象。4. ENSO的形成机制 Bjerknes的不稳定太平洋海气相互作用假设 Wyrtki的信风张驰理论 波动理论 地球自转第三节 ENSO与全球气候变化1. ENSO与全球气候变化 热带海洋与降水与El Nino关系最密切的是印尼的干旱、澳大利亚、印度的干旱，巴西东北的干旱，以及赤道中太平洋到南美的多雨。2. ENSO与降水的关系3. ENSO与中国气候1. ENSO与东亚大气环流2. 对我国东部降雨的影响我国很多地区的降水过程都表现出显著的3.5年周期的振荡，尤其是东部地区的雨量和赤道东太平洋海温属于同一振荡系统。这表明ENSO对我国天气气候有重要影响，且存在内在联系。一般的，El Nino年华南西部和西南降水明显减少，长江中下游和东北降水增多，容易出现洪涝。还有专家认为ENSO对我国旱涝分布的影响与ENSO不同阶段有关系。3. 对我国气温的影响我国大部分地区的气温演变也有3.5年的准振荡周期。El Nino年，华南西部和西南出现高温，长江流域和东北偏低。根据统计，我国东北和El Nino有显著的遥相关现象，19511977年，东北频繁出现低温，除1964年之外都发生在El Nino年。El Nino年，我国东部容易出现暖冬，达74，而反El Nino年，则容易为冷冬，约70。4. 对台风活动的影响 西太平洋台风活动与那里的ITCZ有密切的关系。后者与ENSO现象有相当程度的关联研究表明西太平洋台风颇数与赤道东太平洋海温之间有明显的负相关。当东太平洋暖