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1、有關(guān)氣象的背景知識--厄爾尼諾現(xiàn)象氣象理論認為驅(qū)動氣候長期變化的動力是熱帶太平洋的加熱和冷卻。海風(fēng)就是個眾所周知的例子。在晴朗的下午，大陸要比海洋增溫快；陸地上的空氣加熱并抬升，海洋表面上的冷空氣流向海岸取代熱空氣。在高層，熱空氣流向海洋并冷卻下沉，于是一個循環(huán)就形成了。這種原理在整個地球都適用。一年中，赤道得到的太陽直射光線比中緯度和極地都要多，因此，赤道海洋比其它海域吸收的熱量要多得多。赤道海洋上空的空氣被海水加熱后膨脹上升（帶著熱量），流向極地；相反，副熱帶和極地的高密度冷空氣流向赤道，取代了那里的熱
2、空氣。換言之，大氣和海洋的相互作用就像一個地球的熱機。這種熱量的連續(xù)再分配，再加上受地球自西向東轉(zhuǎn)動的影響，產(chǎn)生出了高空急流和盛行向西吹的信風(fēng)。然后，風(fēng)隨地球的旋轉(zhuǎn)帶動了大尺度的洋流，如北大西洋的墨西哥灣流、南太平洋的洪堡海流、南、北赤道洋流。在熱帶海洋處，東風(fēng)獲得了海上的水汽并將之從世界的一個地方帶到另一個地方然后下沉。例如，海洋-大氣的動力作用使南美太平洋沿岸地區(qū)一般比較干燥，而在太平洋海盆另一側(cè)的印度尼西亞和新幾內(nèi)亞卻有著茂密的叢林。信風(fēng)向西吹帶動熱帶海洋的上層暖水。當暖水在西太平洋堆積時，東太平洋的
3、深層海水便涌升至表面。正如研究人員逐步認識到的那樣，如果他們獲取了熱帶太平洋某些海域的次表層溫度，就能提前幾個月預(yù)報出信風(fēng)。相反，如果知道了信風(fēng)的特點，海表溫度也能預(yù)報出來。厄爾尼諾問題首先是在大氣研究中提出的。二十世紀初，英國數(shù)學(xué)家、印度氣象臺臺長SirGilbertWalker利用已有的氣象資料在大氣科學(xué)研究中做出了根本性的突破。1899年，印度農(nóng)民所希冀的季風(fēng)雨遲遲未來，緊接著一場大饑荒發(fā)生了。Walker授命研究這種天氣異常的預(yù)報方法，他精選從全球氣象觀測網(wǎng)中挑出來的四十年溫度、氣壓和降水資料，發(fā)現(xiàn)
4、東南太平洋（塔希提島以東）和印度洋（澳大利亞的達爾文站以西）氣壓之間有一種蹺蹺板式的關(guān)系，也就是說，這其中的一個地區(qū)氣壓偏高，另一個地區(qū)的氣壓反過來就偏低。在1928年給皇家氣象科學(xué)會提供的一篇論文中，Walker將這種蹺蹺板式的氣壓型定義為南方濤動，還給出了測量兩個地區(qū)之間的氣壓差的尺度。他觀測得到，每當氣壓東邊很高西邊很低時，印度的季風(fēng)雨量就會很大。而東西差異不大時，雨量則小，甚至無雨或干旱。此外，Walker的研究還指出干旱條件不僅襲擊澳大利亞、印度尼西亞和印度，還會襲擊非洲的次撒哈拉沙漠地帶，與此同
5、時，加拿大則可能出現(xiàn)暖冬。由于Walker用圖點出了一年中不同時段兩地氣壓差之間的時間滯后相關(guān)性，他認為這些觀測結(jié)果也可以用于一些地區(qū)的長期天氣預(yù)報。Walker很有洞察力和遠見，但他卻不能識別南方濤動的物理機制。后來的三十年，由于各方面的因素，對南方濤動的深入研究跌入低谷。其中最主要的是在1930年到1950年之間，表征厄爾尼諾和南方濤動的氣候信號較以前異常不明顯，人們的研究熱情隨之降低。什么是厄爾尼諾現(xiàn)象?"厄爾尼諾"現(xiàn)象正在威脅著世界。西班牙語"ElNino"意為"小孩"，寫成"ELNINO"則是"圣
6、嬰"（Christchild）的意思。這個詞最初出現(xiàn)在19世紀，當時的秘魯航海家發(fā)現(xiàn)，每隔數(shù)年，在圣誕節(jié)前后，海岸附近的海水溫度升高，海流變向朝南。同時，氣候變壞，像天性反復(fù)無常的小孩在大發(fā)脾氣。正常情況下，強勁的西向貿(mào)易風(fēng)將太平洋南美洋面的海水吹向亞洲，在溫暖的海水上面，潮濕的空氣上升，大氣壓降低，導(dǎo)致大量的降雨，滋潤了亞洲的雨林。同時，高空的冷空氣流向南美，在那里形成高氣壓，導(dǎo)致南美太平洋沿岸降雨減少，成為地球上最干旱的地區(qū)之一。但是調(diào)皮的"圣嬰"改變了這種天氣模式。西太平洋沿岸的大氣壓升高，導(dǎo)致從澳大
7、利亞到印度的階段性干旱天氣。貿(mào)易風(fēng)減弱，在極端的年份甚至變成向東吹。在氣象學(xué)上，"厄爾尼諾"現(xiàn)象是指南美赤道附近（約北緯4度至南緯4度，西經(jīng)150度至90度之間）幅度數(shù)千公里的海水帶的異常增溫現(xiàn)象。由于水的比熱要比空氣約大四倍，密度約大1000倍，因此海水溫度的微小變化所釋放的熱量就可使其上空的大氣環(huán)流發(fā)生劇烈變化，造成氣候異常。原來，太平洋洋面并不是完全水平的。在南半球的太平洋上，由于強勁的東南信風(fēng)向西北橫掃，將海水也由東南向西推動，結(jié)果是位于澳大利亞附近的洋面要比南美地區(qū)的洋面高出約50厘米。與此同時，
8、南美沿岸大洋下部的冷水不停上翻，給這里的魚類和水鳥等海洋生物輸送大量養(yǎng)料。令人不解的是，每隔數(shù)年，這種正常的良性環(huán)流便被打破。一向強勁的東南信風(fēng)漸漸變?nèi)跎踔量赡艿罐D(zhuǎn)為西風(fēng)。而東太平洋沿岸的冷水上翻也會勢頭減弱或完全消失。于是太平洋上層的海水溫度便迅速上升，并且向東回流。這股上升的厄爾尼諾洋流導(dǎo)致東太平洋海面比正常海平面升高二三十厘米，溫度則升高2-5攝氏度。這種異常升溫轉(zhuǎn)而又給大氣加熱，引起難以預(yù)測的氣候反常。例
