1、第四章海气作用 厄尔尼诺拉尼娜现象 1.厄尔尼诺拉尼娜现象 厄尔尼诺一词来源于西班牙文，原意是“圣婴”，最初用来表示某些年 份圣诞节前后，沿厄瓜多尔海岸出现的一支微弱且向南移动的暖洋流。 后来科学上用此词表示在南美秘鲁和厄瓜多尔附近尺度为几千千米的赤 道东太平洋海面温度的异常增温现象。 在厄尔尼诺现象之后往往出现赤道东太平洋上温度异常变冷现象，过去 称为反厄尔尼诺现象，又称为拉尼娜现象，拉尼娜是“圣女”的意思。 2.厄尔尼诺拉尼娜现象的形成 人们知道厄尔尼诺现象已经很久了，但至今对厄尔尼诺形成机制还不太 清楚。已有的研究成果认为：正常年份，当赤道南侧东南信风盛行时， 在南美秘鲁和厄瓜多尔沿岸的
2、冷洋流在离岸风(东南风)的作用下，使沿岸 一带深层的冷海水上泛，沿岸水温特别低，因此气温也很低，空气层稳 定，很少有降水，有利于干燥气候的形成。而在太平洋西岸的印度尼西 亚和澳大利亚的东北部为东南信风的向风岸，又有暖洋流经过，有利于 这些地区暖湿多雨气候的形成。 此外，在赤道地区的东西方向上还存在沃克环流圈。它是由赤道地区存在 大尺度的东西方向热力差异所引起的。在赤道太平洋西部的印尼群岛和马 来群岛，降水丰沛，水汽凝结成云致雨时释放出大量潜热，形成“热源” ；而在南美西岸沿海冷海水上泛形成“冷源”。这种东西温差引起纬向气 压差，从而形成“热源”地区气流上升，“冷源”地区气流下沉，冷源下 沉气流
3、在低空流向热源地区，热源上升气流在高空流向冷源地区，这样就 在赤道太平洋上空形成沃克环流。沃克环流很弱，并常有变化。南美西岸 冷海水上泛，再加上沃克环流下沉气流，使厄瓜多尔和秘鲁沿岸地区气候 异常干燥。而马来群岛和印尼群岛及澳大利亚东北部沿海处在沃克环流的 上升区，再加上暖湿的向岸气流，使这里降水丰沛，空气潮湿。 在非正常年份，大约每隔34年，最短2年，最长7年，东南信风会突然减 弱，甚至会转变为西风，这时赤道太平洋东岸的冷海水上泛现象消失，赤 道逆流(自西向东水流)增强，且在较大的洋面坡度作用下，有更多的暖海 水输送到东太平洋，厄瓜多尔和秘鲁沿岸的冷洋流转变为暖洋流，海水温 度高于多年平均值
4、，出现正距平。据1951年、1953年、1957年、1965年、 1969年和1972年6个厄尔尼诺年暖期3个月平均的合成图表明，发展最盛的 厄尔尼诺事件，温度正距平1 的空间范围在赤道附近南北达15个纬度， 东西达80个经度(90W170W)，中心最高正距平在2 以上。1982 1983年的厄尔尼诺规模最大，1 正距平区南北近40个纬度，东西伸展 120个经度(西伸到160E)，月平均温度正距平在5 以上，秘鲁沿海更 高。 厄尔尼诺出现时，东太平洋洋面温度升高，暖洋流代替冷洋流，原来的 沃克环流中的下沉气流减弱或消失，从而出现对流天气，气候由原来干 燥少雨变为多雨，并且出现洪涝灾害。与此同时
5、，赤道西太平洋地区因 沃克环流中上升气流减弱或消失，再加上原来的东南信风减弱或消失， 甚至变为西风，原来旺盛的上升流则减弱，降水锐减，气候明显干燥。 厄尔尼诺的出现对世界气候有很大影响，强厄尔尼诺差不多可以影响地 球3/4面积的气候。 答案略。 典例 下图为“某年太平洋表层水温异常值分布图”，图中曲线表示等 值线，数值表示高于正常年份的水温。据此完成下列问题。 (1)用箭头画出南美洲西岸A处的洋流方向。 答案 (2)这种水温异常升高的现象，被称为_现象。该现象形成的 直接原因是_。与该现象相反的现象称为 _。这两种现象都是_相互作用的表现。 答案 厄尔尼诺 太平洋东南信风的减弱 拉尼娜海气 (
6、3)简述该现象发生时，对澳大利亚东部降水、南美西岸降水和渔业的 影响。 答案澳大利亚东部：干旱(降水减少)。南美西岸：异常多雨，甚至洪 涝灾害；由于表层海水温度升高，营养物质减少，致使海洋浮游生物和 鱼类大量死亡，渔业严重受损。 答案 练习读下图，完成下列问题。 (1)补绘图上赤道附近洋面上空的大气 环流箭头，以表示正确的环流方向。 答案补绘略(箭头指向呈顺时针方向)。 解析答案 解析该图为“太平洋赤道附近海气相互作用的示意图”，把海水温 度的水平分布、垂直分布、洋流以及大气的热力环流整合在一个图上， 考查海气之间的关系。先通过图中海水性质(暖水和冷水)来判断下垫 面温度的高低：大洋西部温度高
7、，大洋东部温度低。再联系冷热不均引 起的热力环流可知：大洋西部下垫面受热，空气膨胀上升，大洋东部下 垫面温度低，相对而言，空气收缩下沉，进而引起同一水平面上的气压 差异，形成一个顺时针运动的热力环流。 (2)在大洋东部，如果赤道附近海水异常增温，温暖海水沿大洋东岸向南 流，并迫使原寒流位置向西偏移。那么，图示大气环流强弱及赤道附近 大洋西岸的降水量将如何变化？为什么？ 答案大气环流会减弱(或大气环流变得不 稳定)。因为其下垫面(洋面)东西部的热力 差异减小(或产生变化)；大洋西岸降水量会 明显减少，因为这里的上升气流减弱，对 流雨随之减少；大洋东岸降水量会明显增 多，因为沿岸暖流的增湿作用以及这里的 下沉气流减弱。 解析答案 解析某些年份，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升高，迫使秘鲁寒流的位置向西偏移；那 么太平洋赤道附近东西部的热力差异减小，大气环流会减弱。大洋东部 由于受暖流的增温增湿作用影响，降水量会增多，有时还会出现暴雨， 形成洪涝灾害。大洋西岸由于热力环流减弱，上升气流也减弱，对流雨 随之减少，所以澳大利亚、印度尼西亚等地往往发生旱灾。