(一)正常年份的赤道附近太平洋大气环流(沃克环流) 1.主要分布:赤道附近及其以南(0°—5°S)的太平洋(及大西洋、印度洋)东西两岸之间。 2.形成原理 正常年份,赤道附近太平洋中东部海域,因受强劲稳定的东南信风(离岸风)影响,表层的温暖海水被吹离南美沿岸(形成自东向西的离岸流—南赤道暖流),下层的冷海水随之上涌补充(形成上升流),加之沿岸还有从较高纬度流来的秘鲁寒流,使该海域表层海水温度较低,气流下沉,然后沿赤道向西运动,成为赤道信风的一部分,吹向西太平洋;而赤道附近西太平洋海域,因接受吹来的暖海水,海水温度较高,气流上升,至高空后向东运动。最终,通过海—气的热量交换,在赤道附近太平洋上空形成了一个接近东西向、封闭的大气环流,即沃克环流。 3.对气候的影响:正常年份,在沃克环流控制下,赤道附近太平洋中东部海域因气流下沉,大气较稳定,降水较少,气候干燥少雨;西太平洋海域因气流上升,降水较多,气候湿润多雨。 4.对海—气相互作用的指示作用:沃克环流的强弱变化是判断厄尔尼诺与拉尼娜现象发生的重要依据。 有的年份大洋表层海水温度发生异常,大气环流也会异常,甚至出现极端的天气事件。厄尔尼诺和拉尼娜现象就是赤道附近太平洋的海—气相互作用异常导致的。 (二)厄尔尼诺和拉尼娜现象 1.厄尔尼诺现象 (1)概念:指赤道附近太平洋东部和中部(约4°N—4°S,90°W—150°W之间)数千公里海水带的水温异常升高的现象。 (2)形成 厄尔尼诺年份,东南信风减弱(甚至转为西风),导致南赤道暖流(离岸流)和沿岸上升流变弱(甚至消失),秘鲁寒流同时也西偏、减弱变性,而赤道逆流增强,使赤道附近太平洋西侧表层温暖海水向东回流,最终导致赤道东太平洋海域表层水温升高(当增温幅度大于0.5℃,并持续几个月至半年时,便形成了一次新的厄尔尼诺事件)。 (3)对地理环境的影响: a.对大气环流的影响: 厄尔尼诺现象发生后,赤道附近太平洋地区东、西部海面的温度差异减小,赤道附近的太平洋东部(如南美洲西北部秘鲁和智利沿海)因水温异常升高,下沉气流减弱或消失,甚至出现上升气流;赤道附近的太平洋西部(如澳大利亚和印度尼西亚)因水温异常偏低,上升气流减弱或消失,甚至出现下沉气流。最终沃克环流减弱,甚至发生逆转。 b.对气候的影响: ——赤道附近中、东太平洋及南美洲太平洋沿岸:因下沉气流减弱,出现上升气流,气候由原来的干燥少雨变为异常多雨,引发洪涝灾害。例如2017年厄尔尼诺年份秘鲁洪水;南美洲西部的阿塔卡马沙漠在2015年出现“沙漠花海”。 ——赤道附近的太平洋西部:因上升气流减弱或消失,出现下沉气流,气候由温润多雨转变为干燥少雨,带来旱灾或森林大火。例如1997—1998年印度尼西亚出现长时间干旱,引发了严重的森林大火。 ——我国: 夏季,由于西太平洋赤道地区形成冷水区,上升气流减弱,甚至出现下沉气流,导致西太平洋副高位置持续偏南,影响我国的暖湿夏季风(东南季风)势力较弱,不易北上,进而使锋面雨带偏南,北移速度慢,导致我国南方降水量总体偏多,北方偏少,易出现“南涝北旱”现象。 夏秋季节,由于西太平洋地区水温偏低,且副高偏南对该海区影响大,气流不易上升,所以生成于西北太平洋热带或副热带海区的台风数量和登陆我国的台风次数减少。 冬季,我国南北温差减小,冬季风变弱,寒潮天气减少,大部分地区出现暖冬。 ——全球: 厄尔尼诺导致全球大气环流异常,并对全球气候变化产生很大影响,与更广大范围内的气候异常现象呈现一定的相关性,极端天气事件增加。 厄尔尼诺的出现,减缓了富含二氧化碳的太平洋赤道海域上泛冷水的上移速度,从而减少海洋向大气释放的二氧化碳数量,延缓全球变暖。 c.对洋流的影响: 厄尔尼诺年份,赤道太平洋地区东南信风减弱,甚至转为西风,导致南赤道暖流减弱;沿岸上升流(冷海水上泛现象)变弱,甚至消失;赤道逆流增强,赤道附近表层暖水向东回流;秘鲁寒流西偏,近赤道段变性为暖流。 d.对生物的影响: 厄尔尼诺年份,由于赤道太平洋地区东南信风减弱,甚至逆转,秘鲁西海岸上升流受到抑制,鱼的饵料减少,导致鱼类减少;而且水温升高,冷水性鱼类因不适应温暖海域的环境而大量死亡;也导致以鱼类为食物的鸟类死亡或迁徙。 e.对农业的影响: 厄尔尼诺年份,全球高温、干旱、洪涝等极端天气增多,农作物减产,许多地区海洋水温和洋流异常,导致渔业减产,并引发一系列更多影响。 在厄尔尼诺现象出现的次年,通常会出现拉尼娜现象,因其特征与厄尔尼诺现象相反,故又称反厄尔尼诺现象,但影响程度及范围较厄尔尼诺现象小。 2.拉尼娜现象 (1)概念:指赤道附近太平洋东部和中部海域表层水温持续异常下降的现象。 (2)形成:拉尼娜年份,东南信风异常增强,南赤道暖流加强,赤道附近太平洋中东部表层暖海水西流增加,下层冷海水上泛增多,同时秘鲁寒流补充也增多,导致表层海水温度大幅度异常偏低。 (3)对地理环境的影响: 拉尼娜现象常与厄尔尼诺现象交替出现,但发生频率要比厄尔尼诺现象低,其对地理环境的影响基本与厄尔尼诺相反。 a.对大气环流的影响: 拉尼娜现象发生后,赤道附近太平洋东西部的海面温度差异增大,中东部海区因水温异常偏低,下沉气流增强;西部海区因水温异常偏高,上升气流加强。最终沃克环流得到加强。 b.对气候的影响: ——赤道附近太平洋东部气流下沉更加明显,降水异常偏少,更加干旱;西部则因上升气流加剧,印度尼西亚、澳大利亚东部等附近地区降水偏多,甚至发生洪涝灾害。 ——全球:拉尼娜也会导致全球气候异常现象和极端天气事件增加,但影响程度及范围比厄尔尼诺小。 ——我国在拉尼娜年份易出现冷冬热夏、“南旱北涝”现象;登陆我国的热带气旋数量也比往常年份多。 c.对洋流的影响: 拉尼娜年份,赤道太平洋地区东南信风增强,导致东部海域沿岸上升流增强,秘鲁寒流势力也得到加强。 d.对渔业的影响: 因上升流增强,深层海水上泛的营养物质增多,海洋表层浮游生物增加,沿岸秘鲁渔场等渔业增产。 【方法指导】厄尔尼诺和拉尼娜现象的区别与联系
编辑:徐立 审核:陈加钟 |
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