厄尔尼诺现象与气候异常

第7版(国际)
专栏：院士园地

　　厄尔尼诺现象与气候异常
　　中国科学院院士巢纪平
　　编者按：为进一步加强本报的国际科技报道，由本报和中国科学院、中国工程院合办的“院士园地”今天与读者见面了。
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　　1997年全球性气候异常，使厄尔尼诺现象成为举世关注的一个热点。目前，厄尔尼诺现象还在世界一些地区肆虐，但据各国科学家们预测，这次厄尔尼诺现象正在减弱。
　　19世纪末航海学家发现在秘鲁沿岸有一支从北向南的暖洋流，它产生的时间正好在圣诞节前后，因此被命名为厄尔尼诺流（厄尔尼诺是西班牙语，意为“圣婴”）。这支洋流在有的年份温度会超过一般年份很多，暖的表层海水造成秘鲁沿岸地区的暴雨、洪灾，并致使海洋和大气的生态失去平衡，鱼群、鸟类大量死亡。当地居民把这种暖水现象称为厄尔尼诺现象。
　　到了60年代，海洋观测资料增多，海洋学家发现秘鲁沿岸暖的表层海水可以向北扩展到赤道附近，并沿着赤道两侧向西延展到几千公里的范围。同时也认识到赤道东太平洋大范围海水变暖是海洋对风的变化调节的结果。在热带太平洋上空，常年吹的是东北和东南信风，在信风的驱动下，赤道附近形成了向西的南、北赤道洋流，由于洋流是向西离开美洲大陆的，因此在美洲沿岸附近表层下的冷水就要上升，形成赤道东太平洋表层的大面积冷水，这是正常情况下的海洋状态。有的年份，信风减弱，甚至改吹西风，这样就致使赤道东太平洋的冷水相应减弱，出现了在距平意义下的暖水，现在在海洋学上把赤道东太平洋大范围持续的增暖现象（温度高于1．5℃）称为厄尔尼诺现象。
　　厄尔尼诺现象的出现，其原因看起来在大气环流的变化上，如信风的减弱，但大气环流的变化在一定程度上又受到海洋加热的影响，因此厄尔尼诺这种现象实际上是大尺度海洋和大气相互作用的结果。正因为这样，对厄尔尼诺现象的预测是一个正在解决的复杂的科学问题。
　　但厄尔尼诺现象的出现是有规律的，一般3—5年出现一次，从50年代以来，1951、1953、1957、1963、1965、1969、1972、1976、1982、1986、1991／1992和1994都是厄尔尼诺年，其中以1982年的厄尔尼诺为较强的一次。但从1997年4月份开始的厄尔尼诺现象，不论是其发展的速度和强度都超过了1982年那一次。1997年12月中旬赤道东太平洋有一些地区的月平均海水温度高于4℃，海洋表层温度的增高，将给其上空的大气提供大量的热量，致使大气环流发生异常的变化而造成气候异常。资料分析表明，由厄尔尼诺造成的气候异常不仅出现在美洲，也不仅出现在热带地区，而是全球性的，只不过美洲和热带地区离厄尔尼诺现象发生的源地近，气候异常的规律易于掌握，而全球其他地区气候异常的分布就不那么简单了。特别是我国，位于东亚季风区，季风气候的特征明显，气候的变化不单由厄尔尼诺造成，还受其它因素的制约，如青藏高原夏季的加热就对中国的气候变化有相当的影响。
　　另外需要指出的是，赤道东太平洋大范围暖的表层海温即厄尔尼诺现象结束后的1—2年，赤道东太平洋也会出现比正常海水温度冷得多的现象，这种现象被称为反厄尔尼诺现象，或拉莉娜（西班牙语意为“圣女”）现象也同样会对全球气候造成异常，所以仍值得注意，只是人们对其印象不如对厄尔尼诺那么深。这次厄尔尼诺过程至今年2月东太平洋的表层海水温度已降到2℃左右，估计到今年5—6月份可恢复到正常。但到明年有可能出现拉莉娜现象并对气候产生异常的影响。
　　为了进一步研究厄尔尼诺现象产生的原因和对全球气候异常的影响，从1985年开始，在世界气象组织等制定的“全球气候研究计划”中，特别制定了为期10年的“热带海洋和全球大气”研究计划。我国的海洋和气象部门是这一计划积极的参与者和支持者，如由国家海洋局、中国气象局和中国科学院联合参加的“中美热带西太平洋海气相互作用研究”（1985—1991）、“海洋和大气相互响应研究”（1991—1992）以及中国科学院的“热带西太平洋调查研究”等。
　　现在中国气象局、国家海洋局和中国科学院的气象和海洋学家除了在积极地研究厄尔尼诺的成因和对中国气候的影响外，并已开展对厄尔尼诺现象的业务性预报。目前，各有关国家的科学家对厄尔尼诺的出现已有一定的预报能力，如已经用数值预报方法在半年多前成功地预报出1982年、1986年的两次厄尔尼诺事件，我国有关部门也对1997年的厄尔尼诺事件事先做出了预测。但由于现象复杂，预测资料不够，特别是开展海洋观测投资很大，因此，目前预报准确率尚不能满足社会经济发展的需要。但随着对厄尔尼诺现象研究的深化，观测手段的加强，特别是海洋卫星的施放，会大大改进预报的准确率。
　　作者简介：1932年10月出生于江苏无锡，1954年毕业于南京大学气象系。1984年—1989年任国家海洋环境预报研究中心主任，现为该中心名誉主任。1995年当选为中国科学院院士。曾任国际海洋和气候变化委员会委员、国际热带和全球大气科学指导小组成员、中美热带西太平洋海气相互作用计划和中美海洋大气相互响应试验计划中方首席科学家。（附图片）