厄爾尼諾現象的成因

簡介

厄爾尼諾（El Ni?o）在西班牙語中的意思是“圣嬰”。

厄爾尼諾是指赤道太平洋東部和中部海表面溫度持續異常偏高的現象，該現象首先發生在南美洲的厄瓜多爾和秘魯太平洋沿岸附近，多發生在圣誕節前后，因此得名。厄爾尼諾過后，熱帶太平洋有時會出現與上述情況相反的狀態，稱為拉尼娜現象。拉尼娜（La Ni?a）的意思是“小女孩”。拉尼娜現象表現為赤道太平洋東部和中部海表面溫度持續異常偏低。通常，這兩種現象伴隨著全球性氣候異常。

現象特征

厄爾尼諾現象的基本特征是太平洋沿岸的海面水溫異常升高，海水水位上漲，并形成一股暖流向南流動。位于西太平洋地區的國家如澳大利亞、印度尼西亞常出現旱災，而南美沿岸國家如秘魯、厄瓜多爾則有暴雨發生。相反，拉尼娜現象發生時，澳大利亞、印度尼西亞常有水災，而秘魯、厄瓜多爾則出現干旱。

一般而言，厄爾尼諾現象發生時，全球平均溫度會升高。不過，最近發生厄爾尼諾現象的程度加重，已造成近百年來熱帶東太平洋平均溫度最高的三年都在1990年以后。厄爾尼諾和拉尼娜是熱帶中、東太平洋海溫冷暖交替變化的異常表現，這種海溫的冷暖變化過程構成一種循環，在厄爾尼諾之后接著發生拉尼娜并非稀罕之事。同樣拉尼娜后也會接著發生厄爾尼諾。但從1950年以來的記錄來看，厄爾尼諾發生頻率要高于拉尼娜。厄爾尼諾與熱帶中、東太平洋海溫的增暖和信風的減弱相聯系，而拉尼娜卻與熱帶中、東太平洋海溫的變冷和信風的增強相關聯。因此，厄爾尼諾和拉尼娜實際上是熱帶海洋和大氣共同作用的產物。

周期

厄爾尼諾是一種不規則重復出現的現象。一般每2～8年出現一次。據統計，從1950到1998年共發生了16次厄爾尼諾現象，拉尼娜發生10次。科學家通過對全球氣候的研究1950-2011期間的全球年平均溫度異常，認為厄爾尼諾不是一個孤立的自然現象，它是全球性氣候異常的一個方面。在正常年份，秘魯西海岸的太平洋沿岸地區都受一股冷洋流控制，有一個范圍很大的天然漁場。一旦出現氣候異常，東太平洋的冷洋流即被一股暖洋流所代替。厚度達30多米的暖洋流覆蓋在冷洋流之上，使大量冷水性的浮游生物遭到滅頂之災，紛紛逃離或死亡，這就是厄爾尼諾現象。

不可預測性

厄爾尼諾事件令人驚訝地不可預測。某些全球性的氣候事件——如每年一度的季風季節——直接受到了溫室氣體排放的影響。然而，一個叫做厄爾尼諾南方振蕩——或ENSO——的特別事件卻無法與任何自然的或是人為的特定現象相關聯。這一大約每5年發生一次的氣候上的奇異事件已知會對大面積的太平洋加溫并改變世界各地的降雨模式。但是，在對跨越過去7000年的珊瑚化石記錄進行研究之后，Kim Cobb及其同事說，ENSO的行為無法與由溫室氣體所困的太陽外力作用——或太陽輻射進行明確的關聯。研究人員對熱帶太平洋的圣誕島和范寧島的珊瑚化石進行了采樣，從而記錄到了在過去7000年中的高度可變的ENSO行為沒有任何清晰的趨勢。與某些歷年來提示ENSO一直在對太陽外力作用做出反應的模型相反，Cobb及其他的研究人員提出，這一次無法看到清楚的聯系。他們說，如今的ENSO行為肯定比它在最近歷史中的行為的可變性更大但這并非是史無前例的。鑒于ENSO的不可預測性，研究人員提示，要發現其與全球暖化之間的關系——即使這種關系存在——可能是困難的。

相關探究

在探索厄爾尼諾現象形成機理的過程中，科學家們發現了這樣的巧合：20年代到50年代，是火山活動的低潮期，也是世界大洋厄爾尼諾現象次數較少、強度較弱的時期；50年代以后，世界各地的火山活動進入了活躍期，與此同時，大洋上厄爾尼諾現象次數也相應增多，而且表現十分強烈。根據近百年的資料統計，75%左右的厄爾尼諾現象是在強火山爆發后一年半到兩年間發生的。這種現象引起了科學家的特別關注，有科學家就提出，是海底火山爆發造成了厄爾尼諾暖流。

近年來更多的研究發現，厄爾尼諾事件的發生與地球自轉速度變化有關，自50年代以來，地球自轉速度破壞了過去10年尺度的平均加速度分布，一反常態呈4～5年的波動變化，一些較強的厄爾尼諾年平均發生在地球自轉速度發生重大轉折年里，特別是自轉變慢的年份。地轉速率短期變化與赤道東太平洋海溫變化呈反相關，即地轉速率短期加速時，赤道東太平洋海溫降低；反之，地轉速率短期減慢時，赤道東太平洋海溫升高。這表明，地球自轉減慢可能是形成厄爾尼諾現象的主要原因。　分析指出，當地球自西向東旋轉加速時，赤道帶附近自東向西流動的洋流和信風加強，把太平洋洋面暖水吹向西太平洋，東太平洋深層冷水勢必上翻補充，海面溫度自然下降而形成拉尼娜現象。當地球自轉減速時，“剎車效應”使赤道帶大氣和海水獲得一個向東慣性力，赤道洋流和信風減弱，西太平洋暖水向東流動，東太平洋冷水上翻受阻，因暖水堆積而發生海水增溫、海面抬高的厄爾尼諾現象。

赤道風將溫水向西吹、冷水沿南美洲海岸上涌

溫水向南美洲吹送，冷水不再上涌使海洋變暖

歷史記錄顯示，自1949年至1990年的40余年間共發生10次厄爾尼諾現象，平均3.5年一次，而90年代以來的最近幾年里竟出現了4次（1991年～1992年、1993年、1994年～1995年、1997年～1998年），實屬歷史罕見。而且，90年代以來太平洋海溫長期持續偏高，時起時伏的厄爾尼諾現象伴隨著全球氣溫持續異常，自然災害特別是氣候巨災頻發。這表明，近年來厄爾尼諾現象的發生有加快、加劇的趨勢。是誰在助長“圣嬰”、“女嬰”作惡？

人們已經認識到，除了地震和火山爆發等人類無法阻止的純粹自然災害之外，許多災害的發生同人類的活動有密切的關系。“天災八九是人禍”這個道理已被越來越多的人所認識。那么肆虐全球的厄爾尼諾現象是否也受到人類活動的影響呢？近些年厄爾尼諾現象頻頻發生、程度加劇，是否也同人類生存環境的日益惡化有一定關系？有科學家從厄爾尼諾發生的周期逐漸縮短這一點推斷，厄爾尼諾的猖獗同地球溫室效應加劇引起的全球變暖有關，是人類用自己的雙手，助長了“圣嬰”作惡。當然，要證明全球變暖對厄爾尼諾現象是否起了作用還需大量科學佐證。但厄爾尼諾現象頻繁發生的結果，也可能產生一個更溫暖的世界，這樣，是厄爾尼諾現象引起全球變暖，還是全球變暖加快厄爾尼諾現象的發生，就陷入了一個先有雞還是先有蛋的怪圈。

人類最終徹底走出“厄爾尼諾”怪圈，也許就取決于人類自己對自然的態度.1998年2月3日至5日，來自世界各國的100多名氣象專家聚集曼谷，研討對付“厄爾尼諾”的良策。科學家們認為，在預測厄爾尼諾現象方面，人類已取得了長足的進步。不少因“厄爾尼諾”造成的災害得到了較為準確和及時的預測，使人類能夠未雨綢繆。科學家發出了這樣的呼吁：拯救大自然，也就是拯救人類自己。