厄尔尼诺与拉尼娜:太平洋的两种气候现象
左侧,厄尔尼诺至少数千年来,用一团暖水舌扭曲了太平洋表面,阻止了冷水的上涌。
右侧,拉尼娜放大了赤道地区的冷却,加剧了太平洋沿岸的干旱。
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科学摘要
Astronoo的文章介绍了ENSO现象(厄尔尼诺-南方涛动),这是年际气候变率最强大的驱动因素。文章描述了热带太平洋的信风如何通过减弱或增强,交替地将海洋倾覆到两个相反的状态:厄尔尼诺,使东太平洋异常变暖;拉尼娜,使其变冷。文章详细介绍了雅各布·皮叶克尼斯发现的海洋-大气反馈机制,追溯了1950年以来的极端事件,并强调了全球后果:干旱、洪水、粮食危机和季风扰动。
是什么使厄尔尼诺和拉尼娜成为全球气候最强大的驱动因素?
本文致力于ENSO现象(厄尔尼诺-南方涛动),即热带太平洋与地球大气之间的耦合振荡。但是什么使厄尔尼诺和拉尼娜成为全球气候最强大的驱动因素?答案在于赤道太平洋的广阔,它储存并重新分配了巨大的热量。在正常情况下,信风将暖水推向印度尼西亚,使秘鲁沿海的寒冷、营养丰富的水上涌成为可能,这对渔业至关重要。当厄尔尼诺发生时,这些信风减弱,暖水向东扩展,扰乱了几个大陆的降雨,导致干旱和洪水。拉尼娜则相反,加强了信风并过度冷却东太平洋,改变了风暴路径和季风。这两个相反的相位形成了一个气候钟摆,其影响波及农业、渔业、健康和全球经济。理解ENSO就是解读我们星球的混沌呼吸,一种被海洋和天空之舞永远重写的脆弱平衡。
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没有固定的节奏,通常每两到七年,地球上最大的海洋从一个状态倾覆到另一个状态。 有时,它的水域失控,变得异常温暖,向通常干旱的沙漠倾泻暴雨。 另一些时候,它们冻结在过度的寒冷中,推回云层,扼杀季风。 这两种相反的脉动带有继承自南美渔民的西班牙语名称:厄尔尼诺(幼年耶稣,因为它经常在圣诞节前后出现)和拉尼娜(小女孩)。 它们共同构成了ENSO现象(“厄尔尼诺/南方涛动”的缩写),这是耦合海洋和地球大气的最强烈的气候驱动因素。
雅各布·皮叶克尼斯的发现
远非孤立灾难,厄尔尼诺和拉尼娜是同一无情机制的两个方面。 雅各布·皮叶克尼斯(1897-1975),挪威气象学家,在20世纪中叶第一个理解到热带太平洋和大气通过一个令人眩晕的反馈循环相连。 打破这种舞蹈就等于试图停止地球的自转。
ENSO钟摆如何运作?
正常情况下太平洋的脆弱平衡
信风总是沿着赤道从东向西吹(从秘鲁向印度尼西亚)。 正常情况下,信风将暖水推向印度尼西亚和澳大利亚。 这种运动使秘鲁沿海的深层冷水上涌:这就是上升流(涌升),一种富含营养的现象,滋养着地球上最丰富的渔场之一。
正常:印度尼西亚/澳大利亚 ←(暖水)← 太平洋 ←(信风)← 秘鲁(冷上升流)
当信风减弱时:厄尔尼诺登场
在厄尔尼诺期间,信风和降雨带向东移动,将暖水推向中太平洋和东太平洋,阻断秘鲁的上升流。 后果连锁反应:南美洲西海岸的暴雨、印度尼西亚和澳大利亚的严重干旱、印度季风的扰动,甚至削弱了扰乱欧洲冬季的急流。
厄尔尼诺:印度尼西亚/澳大利亚 ←(暖水)← 太平洋 ←(减弱的信风)← 秘鲁(降雨)
当信风加速时:拉尼娜启动冷机器
拉尼娜相反,发生在信风异常加速时。 暖水被猛烈地推回西部,上升流变得过度活跃,东太平洋冷却到远低于正常水平。 南美海岸的降雨停止,而澳大利亚和东南亚被反复的洪水淹没。
拉尼娜:印度尼西亚/澳大利亚 ←(非常温暖的水)← 太平洋 ←(加强的信风)← 秘鲁(强烈的上升流 + 干旱)
过去一个世纪最显著的事件
极端事件年表
海洋学和卫星记录如今使我们能够精确追溯ENSO事件的历史。 下表列出了1950年以来最极端的事件,每个事件都附有NINO 3.4区域的平均热异常,该区域位于赤道太平洋中心,介于170°W和120°W之间。 这是其温度偏差正式诊断厄尔尼诺事件(异常 >+0.5 °C)或拉尼娜(异常 <-0.5 °C)的海洋区域。
| 年份 | ENSO类型 | NINO 3.4平均异常 | 主要影响 | 评论 |
|---|---|---|---|---|
| 1957-1958 | 强厄尔尼诺 | +1.2 °C | 印度干旱,秘鲁洪水 | 第一个用现代数据记录的事件 |
| 1965-1966 | 中等厄尔尼诺 | +0.9 °C | 印度季风失败,饥荒 | 加剧了印巴战争 |
| 1972-1973 | 强厄尔尼诺 | +1.4 °C | 秘鲁鳀鱼渔业崩溃 | 鱼粉产业急剧衰退 |
| 1982-1983 | 极强厄尔尼诺 | +2.1 °C | 澳大利亚干旱,波利尼西亚气旋 | 20世纪最致命(2000多人死亡) |
| 1988-1989 | 强拉尼娜 | -1.6 °C | 美国大平原干旱 | 紧随1982-1983年超级厄尔尼诺之后 |
| 1997-1998 | 极端厄尔尼诺 | +2.4 °C | 印度尼西亚火灾,肯尼亚洪水 | 当时有记录以来最强烈的 |
| 1999-2000 | 中等拉尼娜 | -1.1 °C | 印度上空活跃季风,大西洋飓风 | 延长了前一次厄尔尼诺的影响 |
| 2010-2012 | 持续拉尼娜 | -1.3 °C | 昆士兰洪水,德克萨斯干旱 | 有记录以来最长之一 |
| 2015-2016 | 极强厄尔尼诺 | +2.3 °C | 大规模珊瑚白化,创纪录高温 | 强度与1997-1998相当 |
| 2020-2023 | 三重拉尼娜 | -1.0 °C(三年平均) | 巴塔哥尼亚干旱,东南亚异常降雨 | 罕见现象:连续三个冬季 |
2020-2023年“三重拉尼娜”的显著案例
N.B.:
“三重拉尼娜”事件(连续三个冬季的拉尼娜)在记录中很少见。上一次可追溯到1973-1976年期间。2020-2023年的发生令模型感到意外。
要点
非常真实的后果
超越气候异常的数字,厄尔尼诺和拉尼娜具体表现为粮食危机、流行病、被迫迁移和巨大的经济损失,已持续数千年。
地球的混沌呼吸
厄尔尼诺和拉尼娜不是气象的任性。 它们体现了我们星球的混沌呼吸。 气候稳定并不存在:只有一种被海洋和天空之舞永远重写的脆弱平衡。
参考文献
FAQ:关于厄尔尼诺和拉尼娜你需要知道的一切
什么是ENSO现象?
ENSO是厄尔尼诺-南方涛动的缩写,即热带太平洋与大气之间的耦合振荡。它指的是两个相反相位的无规律交替:厄尔尼诺(暖相)和拉尼娜(冷相)。这一现象是全球范围内年际气候变率的主要模式。
厄尔尼诺和拉尼娜有什么区别?
厄尔尼诺对应于中太平洋和东太平洋表层水的异常变暖,伴随着信风的减弱。拉尼娜则相反,以同样水域的异常冷却和信风的加强为特征。这两个相位是同一个海洋-大气钟摆的两端。
厄尔尼诺和拉尼娜事件多久发生一次?
ENSO事件无规律地发生,通常每两到七年一次。其持续时间从几个月到两年以上不等。一些特别长的事件,如2020-2023年的“三重拉尼娜”,可以持续三个连续的冬季。
厄尔尼诺对全球气候的主要影响是什么?
厄尔尼诺在南美洲西海岸引发暴雨,在印度尼西亚和澳大利亚引发干旱,扰乱印度季风,并削弱影响欧洲冬季的急流。它还可能助长热带地区的流行病和粮食危机。
拉尼娜的主要影响是什么?
拉尼娜在南美海岸带来更干燥的条件,在澳大利亚和东南亚引发洪水,并增加大西洋飓风。它还可能导致美国南部和巴塔哥尼亚的干旱。
气候变化会改变ENSO现象吗?
科学家观察到,全球变暖可能通过增加海洋中储存的热量来加剧极端ENSO事件,特别是厄尔尼诺。然而,关于该现象频率和振幅的未来演变,预测仍然不确定。
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