為什麼會出現厄爾尼諾現象

時間 2021-08-11 16:58:41

1樓:匿名使用者

厄爾尼諾現象又稱厄爾尼諾海流,是太平洋赤道帶大範圍內海洋和大氣相互作用後失去平衡而產生的一種氣候現象。正常情況下,熱帶太平洋區域的季風洋流是從美洲走向亞洲,使太平洋表面保持溫暖,給印尼周圍帶來熱帶降雨。但這種模式每2—7年被打亂一次,使風向和洋流發生逆轉,太平洋表層的熱流就轉而向東走向美洲,隨之便帶走了熱帶降雨,出現所謂的「厄爾尼諾現象」。

2樓:匿名使用者

我們先把厄爾尼諾形成的主要原因告訴大家,然後再逐一地加以解釋,(1)全球氣溫的上升,(2)春季西風帶的加強,(3)沃克環流回歸點的東移,(4)安第斯山對迴歸的沃克環流的阻擋。以上四個原因,前兩個屬於全球性的,後兩個屬於區域性的。而造成厄爾尼諾的關鍵是沃克環流的變化,所以在解釋這四個原因之前,應當知道有關大氣環流方面的有關知識。

大氣環流這個詞在氣象預報中經常出現,因為大氣環流是支配大氣活動的主要動力之一,而大氣環流的變化也是氣候變化的主要原因之一,厄爾尼諾的出現與消失就是一個名為「沃克環流」變化的結果。大氣環流主要在10千米高度以下的對流層內活動,大氣環流有許許多多,方向也各異,可以說,世界沒有一個地方的氣候不是受某一個特定的大氣環流的變化所影響。那麼又是什麼原因能夠引起大氣環流的變化?

從根本上講,這就是全球大氣能量的收支變化所決定的。大氣能量包括大氣熱能和大氣動能的總和。大氣能量的99%以上來自太陽輻射,近一百多年來的太陽常數測量結果表明,太陽輻射量的變化引起大氣平均溫度變化不超過0.

0l℃,但實際上大氣年際之間的溫度變化可達0.2℃左右,可見引起大氣能量變化的主要原因來自大氣內部。大氣把吸收到的太陽輻射能的50%左右轉化為動能與熱能,這就是大氣能量的收入部分。

另外的50%左右反射進入字宙空間,這就是大氣能量的支出部分?大氣能嵌的收入與支出並不是固定不變的,年際間的變化幅度在+0.05以內。

引起這種變化的因素很複雜,有物理因素,有化學因素,也有動力學等因素,目前對這方面瞭解還不很消楚,但有一點是明確的,這就是對大氣、海洋和陸地的汙染是導致大氣能量收支變化的主要因素之一。由於大氣能量收支的不穩定,也是造成大氣環流變化的根本原因,同時也是氣候變化的根本原因。

我們僅討論影響厄爾尼諾出沒的大氣環流是怎樣構成和怎樣變化的,該環流名叫沃克環流,是2023年由英國人沃克最初發現的。沃克環流屬海--氣能量交換的環流,它發源於西太平洋赤道地區,陸地部分主要屬印度尼西亞和馬來西亞等國。這是一股上升的熱氣流,從這裡升程到達6-7千米高度後向東偏南方向運動,到達東太平洋南迴歸線附近下降。

它在這裡下降的原因有(1)受安第斯山的阻擋。這裡安第斯山高6000米上下,對沃克環流的東進,無疑是一巨大的阻力,(2)受南美大陸上升氣流的阻擋,這裡屬於熱帶和**帶地區,有較強的上升氣流。沃克環流在下降的過程受科里奧利力的作用使氣流問西偏移,氣流的中心位置降落在東太平洋的復活節島附近。

因氣流在下降的過程帶有很大的衝擊力、把東太平洋赤道以南大片表面洋水吹向西去。同時又把這裡深部的冷水上翻,於是在這裡出現一片冷水區。沃克環流下降後要回到它的發源地,這就在太平洋赤道地區形成一股東南風,人們稱之為「東南信風」。

這股東南信風又把太平洋赤道上的表面洋水吹向西去。(3)而西太平洋赤道地區是由成千上萬個島嶼和半島組成的弧形構造,西部基本上是封閉的,從東部吹來的洋水在這裡堆積,在一般年份這裡的海平面比東太平洋冷水區高60釐米左右。堆積的水可達1萬億立方米。

又因這裡的水不能流動,有較強的蓄熱作用,所以這裡成為太平洋最熱的水域。在一般年份這裡比中太平洋高2℃左右,比東太平樣冷水區高6℃左右。這就是非厄爾尼諾時期太平洋出現的三種現象的原因。

(1)東太平洋赤道附近的冷水區,(2)太平洋赤道上的東南信風,(3)西太平洋赤道地區堆積的熱水。

上述三種現象的消失就是厄爾尼諾的出現,我們看看厄爾尼諾是怎樣形成的。現在大家都公認的現象是,厄爾尼諾年一定是氣溫偏高年,這是為什麼?氣溫上升,大氣必然向外膨脹,這是熱力學基本法則,大氣向外膨脹,所有的大氣環流的高度也將上升。

大氣平均溫度升高0.1℃可使大氣平均向外膨脹20-30米。對於赤道附近的大氣向外膨脹值要比平均值高數倍。

沃克環流的高度升高後將超過安第斯山,已具備跨越安第斯山繼續東進的條件,但在南美大陸上升氣流的阻擋下。又難以東進。全球大氣每年冬春季節西風帶強盛,在強盛的西風帶的推動下,使得已具備跨越安第斯山的沃克環流得以東進。

但已是強弩之末,很快地在南美大陸上空下降,下降後再返回它的發源地時,立即受到安第斯山的阻擋,這時的沃克環流全部降落在南美大陸。因沃克環流帶有大量的水汽,使得這裡經常出現暴雨成災狂風大作的反常天氣。這是「上帝之子」下凡後給人間帶來的第一個災害。

與此同時,在安第斯山西側的東太平洋海域的冷水區消失,太平洋赤道地區的東南信風也消失,堆積在西太平洋赤道的熱水向東部迴流,這就是厄爾尼諾的出現,上面已經講過,這種現象一定開始於春季。經過四個月左右,這股熱水流到東太平洋,於是整個太平洋赤道地區都熱了起來,厄爾尼諾達到高峰期,這時的季節必然是夏季,此時,東西太平洋的海平面也趨於一致。

當厄爾尼諾達到高峰時,堆積在西太平洋赤道地區的多餘的熱水也所剩無幾,沃克環流的源動力也大為減弱,進入南美大陸上空的沃克環流開始西退,厄爾尼諾開始減弱。如果沃克環流退回的路程與原東進的路程相等,於是在東太平洋赤道海域又恢復了原來同-海域的冷水區,但由於沃克環流源頭的熱量比原來減少很多,所以沃克環流退回的路程往往是比原東進的路程還遠,這樣,冷水區將問西擴大,這就是拉尼娜現象。一次厄爾尼諾消失後必然出現拉尼娜,可以說,拉尼娜是厄爾尼諾的「副產物」。

圖1d表示的就是拉尼娜出現的原因。拉尼娜一般發生在夏秋之交,因為這時全球大氣東風加強、西風帶減弱。這也為沃克環流的西退提供了一些動力。

在厄爾尼娜形成的四個條件中,安第斯山起著-種獨特的作用。在氣溫不高的年份,它擋住了沃克環流的東進。在氣溫偏高的年份,它擋住了沃克環流的迴歸,這是地理因素對氣候影響的典型事例之一。

安第斯山北起北緯10附近,南至南緯50附近。全長約9000千米、一般高度在3000米上下,最高處處在6000米左右,主要位於南迴歸線附近,這裡正是沃克環流經過之處。可以說,厄爾尼諾現象的形成也是大自然多種因素的巧合。

2023年的厄爾尼諾是有記錄以來最強的一次,持續的時間長,受害的區域廣,危害的區域廣,危害的程度大,其原因除全球性氣溫持續偏高外,地方性因素起的作用也不能忽視。東南亞地區自80年代以後,工業高速發展,海、陸、空也遭受全面的空前的汙染,使該地區的溫室效應不斷增強,這也為沃克環流提供了更多動力,使它長時間東進不歸,持續一年之久,從2023年春直到2023年夏。2023年7、8月份出現拉尼娜,也是預料之中的,因為持續一年之久的厄爾尼諾使得沃克環流的源頭失去太多熱量。

2023年儘管是一個高溫年,但仍然出現了拉尼娜。可見拉尼娜的出現與全球性氣溫關係不大,更多的取決於沃克環流源頭的熱能的提供情況,如果在印度尼西亞發生較強的火山活動,一定會出現拉尼娜。拉尼娜的出現原因,給我們提供一個有益的啟示,如果能人為地降低西太平洋的溫度,也有可能避免厄爾尼諾的出現。

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