1、高中地理高中地理42厄尔尼诺和拉尼娜现厄尔尼诺和拉尼娜现象象1新人教版选修新人教版选修2厄尔尼诺和拉尼娜现象厄尔尼诺和拉尼娜现象一、沃克环流一、沃克环流二二、厄尔尼诺厄尔尼诺三、拉尼娜三、拉尼娜厄尔尼诺和拉尼娜现象厄尔尼诺和拉尼娜现象一、沃克环流一、沃克环流二二、厄尔尼诺厄尔尼诺三、拉尼娜三、拉尼娜2230AB27 30CD2227EF赤 道2230AB27 30CD2227EF赤 道G.T.沃克沃克J.皮耶克尼斯皮耶克尼斯厄尔尼诺和拉尼娜现象厄尔尼诺和拉尼娜现象一、沃克环流一、沃克环流二二、厄尔尼诺厄尔尼诺三、拉尼娜三、拉尼娜厄尔尼诺现象厄尔尼诺现象(EL Ninos)厄尔尼诺是一种发生在海
2、洋中的现象，其显着厄尔尼诺是一种发生在海洋中的现象，其显着特征是赤道太平洋东部和中部海域海水出现异常的特征是赤道太平洋东部和中部海域海水出现异常的增温现象。它是海洋和大气相互作用不稳定状态下增温现象。它是海洋和大气相互作用不稳定状态下的结果。由于这种现象经常发生在年末圣诞节前后，的结果。由于这种现象经常发生在年末圣诞节前后，所以当地人称为所以当地人称为“圣婴圣婴”（厄尔尼诺）。厄尔尼诺（厄尔尼诺）。厄尔尼诺现象发生时，由于水温高，浮游生物减少，鱼得不现象发生时，由于水温高，浮游生物减少，鱼得不到食物而大量死亡，所以以鱼为生的海鸟也将死亡到食物而大量死亡，所以以鱼为生的海鸟也将死亡或迁徙。由于厄
3、尔尼诺现象给全球带来巨大的灾难，或迁徙。由于厄尔尼诺现象给全球带来巨大的灾难，因此，这种现象已成为当今气象和海洋界研究的重因此，这种现象已成为当今气象和海洋界研究的重要课题。要课题。结论：结论：赤道附近太平洋东部和西部的温度差异赤道附近太平洋东部和西部的温度差异减小，减小，沃克环流减弱沃克环流减弱。温度温度距平值距平值东南信东南信风风突然突然减弱减弱，甚至转甚至转为西风为西风赤道逆流赤道逆流增强，温增强，温暖海水覆暖海水覆盖赤道附盖赤道附近太平洋近太平洋东岸海面东岸海面上升流消上升流消失，南美失，南美洲西岸寒洲西岸寒流被暖流流被暖流取代取代赤道附近太赤道附近太平洋表层水平洋表层水温东岸升高，温
4、东岸升高，西岸降低，西岸降低，东西温差缩东西温差缩小小 沃克环流减弱沃克环流减弱 厄厄 尔尔 尼尼 诺诺HI图图 17.1 1997年强厄尔尼诺事件发生过程中全球天气与气年强厄尔尼诺事件发生过程中全球天气与气候异常事件分布图（取自候异常事件分布图（取自Climate Prediction Center,USA）厄尔尼诺和拉尼娜现象厄尔尼诺和拉尼娜现象一、沃克环流一、沃克环流二二、厄尔尼诺厄尔尼诺三、拉尼娜三、拉尼娜海洋海洋大气大气沃克环流沃克环流厄尔尼诺厄尔尼诺热热 带带 太太 平平 洋洋拉尼娜拉尼娜水分交换水分交换热量交换热量交换正常正常异常异常温度低处升高，温度低处升高，高处降低高处降低温
5、度较低处降低温度较低处降低增强增强减弱减弱厄尔尼诺和拉尼娜现象对气候的影响厄尔尼诺和拉尼娜现象对气候的影响图图17.2 月平均地面气压与雅加达地面气压的相关。在南月平均地面气压与雅加达地面气压的相关。在南太平洋高压区相关系数是负的大值，而在澳大利亚太平洋高压区相关系数是负的大值，而在澳大利亚印尼印尼低压区是大的正值。由于低压区是大的正值。由于SO不是一种定常振荡，故相关不是一种定常振荡，故相关系数在无时间后延处没有最大值系数在无时间后延处没有最大值图图17.3（a）海表温度的季节变化）海表温度的季节变化（虚线）和典型（虚线）和典型ENSO事件（事件（1951，1953，1957，1963，19
6、65，1969和和1972年事件）的海表温度变化（在年事件）的海表温度变化（在3oS12oS沿南美海岸沿南美海岸100公里处航线公里处航线上测到的海温平均值）。在中、东热带上测到的海温平均值）。在中、东热带太平洋，海表温度，海平面高度和温跃太平洋，海表温度，海平面高度和温跃层厚度大，垂直密度层（分开暖表层水层厚度大，垂直密度层（分开暖表层水与深厚冷海水的层次）之间相关提高；与深厚冷海水的层次）之间相关提高；（b）ENSO事件期间对规则季节变化事件期间对规则季节变化的海表温度偏差。的海表温度偏差。1976年（未给出）年（未给出）强增温与强增温与1972年相似；（年相似；（c）ENSO事事件期间特
7、鲁克岛（件期间特鲁克岛（152oE7oN）的海）的海平面高度变化。这些变化代表了热带西平面高度变化。这些变化代表了热带西太平洋的变化；（太平洋的变化；（d），（），（c）中）中ENSO事件的平均海平面高度变化（实线），事件的平均海平面高度变化（实线），虚线是不包括虚线是不包括ENSO事件的特鲁克岛的事件的特鲁克岛的海平面高度年变化海平面高度年变化 图图17.4 1950到到1973年间年间7次次NESO事件平均的海表温事件平均的海表温度分布（度分布（）。（）。（a）爆发后的）爆发后的3月和月和4月；（月；（b）以后的）以后的8，9，10月；（月；（c）以后的）以后的12，1，2月；（月；（d）
8、爆发后）爆发后1年年5，6，7月。月。图图17.5 Nino3区（区（90 oW150oW，5 oN7oS）海表）海表温度距平。南方涛动指数（温度距平。南方涛动指数（SOI）与对流活动的指数）与对流活动的指数（COI）的时间序列（国家气候中心诊断室）的时间序列（国家气候中心诊断室）表表17.1 EL Nino事件分类一览事件分类一览表表 注：注：VS很强，对暖（冷）事件强度指数很强，对暖（冷）事件强度指数18.0（16）；）；VW很弱，对暖（冷）事件，强度指数很弱，对暖（冷）事件，强度指数-4.5（-3.5）；）；S强，对暖（冷）事件强度指数强，对暖（冷）事件强度指数为为17.914.0（12
9、.0）；）；M中等，对暖中等，对暖（冷）事件强度指数为（冷）事件强度指数为7.0（6.0）；）；W弱，对暖（冷）事件强度指数为弱，对暖（冷）事件强度指数为4.6（3.6）；）；E动太平洋爆发型；动太平洋爆发型；C中太平洋爆发型。中太平洋爆发型。表表17.2 La Nina事件分类一览事件分类一览表表 图图17.6 南方涛动两个阶段的概括图。上图是厄尔尼诺前或南方涛动两个阶段的概括图。上图是厄尔尼诺前或正常条件的情况；下图是厄尔尼诺发生的情况。实线代表海正常条件的情况；下图是厄尔尼诺发生的情况。实线代表海平面等压线；实箭头代表地面风；粗虚线代表平面等压线；实箭头代表地面风；粗虚线代表ITCZ和和
10、SPCZ（南半球辐合区）位置；双箭头还给出了（南半球辐合区）位置；双箭头还给出了Walker环流的上环流的上升支（取自美国科学委员会，升支（取自美国科学委员会，1988）图图17.7 赤道东太平洋海温距平变化曲线（从赤道东太平洋海温距平变化曲线（从19811987年）。虚线为过去年）。虚线为过去6次厄尔尼诺平均次厄尔尼诺平均图图17.8 沿赤道地区沿赤道地区OLR（射出长波辐射）的距平时间（射出长波辐射）的距平时间经度图。（经度图。（a）19861987年；（年；（b）19821983年；年；单位：单位：Wm-2图图17.9 赤道太平洋热力结构对变化的信风的响应。上图：正常风场条件赤道太平洋热
11、力结构对变化的信风的响应。上图：正常风场条件下，西部海平面上升，温跃层加深；中图：强信风情况，上述海洋的响应下，西部海平面上升，温跃层加深；中图：强信风情况，上述海洋的响应明显加强，这造成强赤道上翻和南赤道流，西太平洋有暖水积累，温跃层明显加强，这造成强赤道上翻和南赤道流，西太平洋有暖水积累，温跃层加深。同时赤道东太平洋（尤其是秘鲁沿岸）海温降低；下图：当信风减加深。同时赤道东太平洋（尤其是秘鲁沿岸）海温降低；下图：当信风减弱时，水向东流，这导致沿南美沿岸的温跃层加深，海平面高度上升，而弱时，水向东流，这导致沿南美沿岸的温跃层加深，海平面高度上升，而在西太平洋海平面高度下降，温跃层上升。在西太
12、平洋海平面高度下降，温跃层上升。Correlations with the SO index(SOI)(based on normalised Tahiti minus Darwin sea level pressures)for annual(May to April)means for sea level pressure(top left)and surface temperature(top right)for 19582004,and GPCP precipitation for 19792003(bottom left)updated from Trenberth and Caro
13、n(2000).The Darwin-based SOI from 18662004(Knnen et al 1998)(lower right)features seasonal values with an 11-point low frequency filter,which effectively removes fluctuations with periods of less than 8 months(Trenberth,1984).The heavy line represents a low pass filter(heavy line)to emphasize decada
14、l variability.Red values indicate positive sea level pressure anomalies at Darwin and thus El Nio conditions.dyxYYIYYE21121dyyLIH1因而瓦克环流可以看作是更一般的纬向或东西环因而瓦克环流可以看作是更一般的纬向或东西环流的一部分。时间平均的东西环流基本上是辐散流的一部分。时间平均的东西环流基本上是辐散运动。因而可用辐散风或速度势定义东西环流和运动。因而可用辐散风或速度势定义东西环流和哈得莱环流：哈得莱环流：图北半球冬季和夏季图北半球冬季和夏季IE强度和东西环流强度和东西
15、环流 图是瓦克环流的概略图。上部代表冷水期和高图是瓦克环流的概略图。上部代表冷水期和高SO时期。时期。在坎顿岛以东是相对高压区，盛行下沉运动。下部是反在坎顿岛以东是相对高压区，盛行下沉运动。下部是反位相振荡时期。低压在坎顿以东。坎顿上方的环流圈方位相振荡时期。低压在坎顿以东。坎顿上方的环流圈方向是相反的。向是相反的。图图17.12 Walker环流概略图。上图是对南美沿岸冷水期，环流概略图。上图是对南美沿岸冷水期，风箭头是风箭头是200和和850hPa平均风距平（平均风距平（ms-1）；下图是）；下图是El Nio暖水月的情况暖水月的情况El NinoEl Nino年对中国降水的影响年对中国降水的影响El NinoEl Nino次年对中国降水的影响次年对中国降水的影响La Nina年对中国降水的影响年对中国降水的影响La Nina次年对中国降水的影响次年对中国降水的影响人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。
