厄尔尼诺现象专题

本专 献给 过去的和现在的以及将来的高三文科学生们。 并特别感谢原377班某位同学的提问。 一、定义 1、厄尔尼诺(西班牙语:El Niño)，是西班牙语"圣婴"的音译，是指赤道太平洋中东部海洋面温度持续异常增温的现象。因为这种现象发生在圣诞节前后，则被当地渔民称为厄尔尼诺-即"圣婴"(上帝之子)的意思。 国际上关于厄尔尼诺现象公认的判断标准是:连续3个月以上太平洋东部和中部赤道海域的月均温高于平均值0.5?以上，就算海水温度异常。 2、拉尼娜是西班牙语"小女孩"的意思。指发生在赤道太平洋东中部海水大范围持续异常变冷的现象。拉尼娜也称反厄尔尼诺现象。 由于拉尼娜现象与厄尔尼诺现象相反，故以下文章以厄尔尼诺为重点讲叙。 二、成因 简单地说，太平洋地区东南信风的减弱可能是厄尔尼诺最重要的成因。 在正常情况下，太平洋赤道两侧盛行稳定强劲的偏东信风，它将温暖的表层海水，吹离南美沿岸，并向西流动形成南北赤道暖流，在赤道太平洋西部堆积，其海面可比东侧高30-40厘米;同时，在南美沿岸也相应出现了为补偿西去海水而形成的上升流(秘鲁寒流)。上翻的海水来自深层，含有丰富浮游生物，为鱼类提供了大量的食饵。更有意义的是它的温度比较低，因此最终在赤道太平洋地区形成了西暖东冷、对比明显的水温分布型。对大气来说，海水就象一台热机，西部海温高，被加热的大气上升，到达高空后转向东;而东部海温低，空气被冷却下沉，到达海面后转向西(即东南信风)，由此在赤道上空形成一个完整的纬向垂直环流圈，被气象学家称为"瓦克环流"。常年如此，结果赤道太平洋东侧沿岸因盛行下沉气流，成为著名的赤道干旱带，日界线以东，赤道-南纬10?范围内年降水量仅500毫米左右，在临近冷水岸的秘鲁、智利沿岸就更少了。与此相反，在西侧菲律宾、印度尼西亚一带，对流上升气流旺盛，形成湿润多雨气候区，常降水量在2000毫米以上，瓦克环流也正是产生南方涛动的纽带。 但是，当有某种原因引起了偏东气流减弱，使中东太平洋深层冷水涌升大大减弱，甚至由于在赤道附近出现西风气流，使原堆积在西部的暖海水向东回流，吹拂着水温较高的赤道逆流海水沿秘鲁寒流来的方向逆洋流南下，把秘鲁寒流变性为暖流。这股悄然而至不固定的暖流被称之为厄尔尼诺暖流。这样原来的海温分布格局受到破坏，太平洋西侧海温下降，赤道中东太平洋海温上升。当增温幅度高于0.5?并持续几个月至半年时，便形成了一次新的厄尔尼诺现象。通常增温不仅发生在海表，有时可影响到200米深处。97年的厄尔尼诺开始后，就观测到太平洋中东部暖水区扩大了300%，12月中东太平洋海域水温高出正常年份5?。海温的异常必然影响到瓦克环流。 思考: 上面左图为正常年份南太平洋部分海区水温分布图，上面右图为厄尔尼诺现象年的南太平洋部分海区水温分布图，读图并按要求回答问题。 (1 )正常年份，澳大利亚东部海域降水 ( 多或少 ) ，海面水温 ( 高或低 ) ，原因是 ( 2 )厄尔尼诺年中，秘鲁西岸海域受 洋流的影响，海水表层水温 。可出现 等异常天气。 答案:(1)多，高，盛行上升气流;(2)赤道逆流，升高，降水较多。 为什么增温0.5?就算异常了呢,海水的比热大、吸收太阳辐射能力强，因此广阔的大洋通常被视为大气的重要热库。有人计算过，100米深的海水温度变化0.1?所用的热量，便足以使上面5000米厚度的大气层温度提高6?。赤道太平洋水域占全球海域1/4，因此那里的海温异常变暖，立即会影响瓦克环流的强度与方向。在自然界，持续的上升气流意味着水汽不断凝结和大量降雨，而持续的下沉气流则相应久晴和干旱。由于南美沿岸增温处附近原下沉气流盛行区变为上升对流旺盛区，所以异常多雨，发生洪涝，干旱区多年积累的花草种籽，遇雨百花怒放，沙漠顿时成绿洲。而在西部，印度尼西亚、伊利安岛、澳大利亚北部的热带雨林区由于海温降低引起气流上升对流减弱，造成降雨大幅度减少，导致干旱发展。同时，在海洋中，上升流的减弱或消失，使水中浮游生物骤减，鱼类因食物锐减随之死亡，以鱼为食的海鸟也成批饿死或迁徙。例如1925年厄尔尼诺期间，秘鲁不仅大批鱼死鸟亡，还在3月份观测到394.4毫米的降水量，而这里前5年的降水量总和才不过17.9毫米。 三、影响 (1)全球性气候异常。厄尔尼诺，扰乱海流模式及大气环流，赤道以南东南信风减弱或消失，南赤道暖流减弱或消失，赤道逆流加强。南太平洋东部及沿岸水温异常升高，降水增多，太平洋西部变得干旱少雨，非洲撒哈拉沙漠却异常干旱。 (2)全球气候变暖。厄尔尼诺暖流西流的过程中与黑潮暖流(即日本暖流)发生碰撞，使其向北移动。黑潮暖流是横越太平洋的一支暖流，来自日本附近，通常把巨大的热量输往东太平洋海域。它的北移，使北部海域水温上升，北半球气温升高。 (2)海洋生物灾难。秘鲁渔场附近水温升高，上升流变为下沉流，海洋生态遭受破坏，海洋生物生存受到威胁。1972——1973年发生强厄尔尼诺现象时，太平洋东部和中部赤道附近与南美洲西岸海域，表层水温竟高出常年值4?，使秘鲁鱼大量死亡或南迁，导致以鳗鱼为食的鸟类大量死亡。各种生物尸体漂浮在海面上，腐烂发臭，腥气冲天，海水发黑。 (3)特大风暴潮灾。海洋学家多年研究发现，惨重的风暴潮灾的发生与厄尔尼诺现象有直接关系。 (4)全球性瘟疫流行。厄尔尼诺现象扰乱了全球原有的气候模式，诱发一此天灾，导致了某些生物的迁徙，从而诱发某些流行性瘟疫在世界各地的传播。1993年加勒比海和美洲中部地区流行的登革热、流行性瘟疫在波多黎哥及中美洲和巴西北部地区肆虐横行;1994年孟加拉流行的霍乱、南美洲流行的肝炎及东方马脑炎在美国马萨诸塞州的传播，也都与厄尔尼诺有直接的联系。 (5)连带的经济损失。1973年厄尔尼诺现象时，秘鲁鯷鱼大量死亡或南迁，导致以鳗鱼为食的鸟类大量死亡。这一年，秘鲁的鱼获量由常年的秘鲁捕鱼量从1030万吨锐减到180万吨，。出口下降，渔民无收，渔民大批失业。以鯷鱼(沙丁鱼)为原料的鱼粉业出现萧条时期，厂房倒闭，鱼粉业价格迅速上涨，世界各地以鱼粉作饲料的厂商，不得不改用大豆作饲料。于是，大豆价格也猛涨，甚至远在太平洋彼岸的日本，豆腐价格也提高了很多。强大的厄尔尼诺暖流，给世界经济的某些方面带来极为不利的影响。 (6)生命财产损失。1982年至1983年的强厄尔尼诺现象，使秘鲁北部和厄瓜多尔洪水泛滥，造成600人死亡，损失达6.5亿美元;同时，引起印度尼西亚和澳大利亚和严重干旱，使400人死亡，损失达30亿美元;1997年——1998年，厄尔尼诺引起世界上亿美元的经济损失。 对我国的影响: (1)厄尔尼诺年，夏季风减弱，我国夏季雨带位置偏南，华北一带少雨干旱，1997年华北主汛期的降水量为46年来第二个少雨干旱年。 (2)长江中下游地区进入梅雨的日期偏晚。 (3)在厄尔尼诺年的秋季，我国东部地区容易出现北少南多的降水分布类型。 (4)我国往往出现暖冬。 (5)厄尔尼诺年，在西北太平洋和南海地区生成的热带风暴和台风个比常年少。 四、练习 1、下图中两图分别是 “ 厄尔尼诺 ” 和 “ 拉尼娜 ” 盛期时热带太平洋海表温度正常值的偏差(单位:?)， 请判断哪一幅表示厄尔尼诺现象，哪一幅表示拉尼娜现象, 2、“厄尔尼诺”和“拉尼娜”现象均指赤道附近的太平洋东部和中部海水温度大范围持续异常 的现象，它们会造成全球性气候异常。读图1“拉尼娜现象发生时的赤道附近低空等压面分布 状态示意图”，回答 (1) 当拉尼娜现象发生时，下列说法正确的是 ( ) A (乙处等压面凸起比常年平均位置低 B (秘鲁渔场鱼类大量死亡 C (赤道上的水平气流由乙吹向甲 D (印度尼西亚东部岛屿火灾风险预警等级上升 (2) 若上图中乙处海水温度持续异常上升，则降水可能增加的地区是 ( ) A (印度尼西亚东部岛屿 B (澳大利亚东海岸 C (马达加斯加山脉东坡 D (加利福尼亚半岛 (3) 下图为此次冰冻雪灾受灾严重的地区，下列说法正确的是 ( ) A (由于韶关的水汽更充足，其受灾程度比郴州严重 B (郴州受灾程度比该省北部的岳阳严重 C (由于岳阳受冬季风影响大，靠近洞庭湖，水汽更充足，因而受灾程度比郴州严重 D (图中铁路?比铁路?经过的省会城市多 【解析】 (1) 结合热力环流原理可知，当拉尼娜现象发生时，乙处等压面凸起，比常年平均位置高;秘鲁渔场鱼类属于冷水鱼，所以不会有太大损失;印度尼西亚东部岛屿此时正处在气流上升处，降水量偏大，火灾风险预警等级下降。 (2) 若乙处海水温度持续异常上升，即发生厄尔尼诺现象，则降水可能增加的地区是加利尼福尼亚半岛。 (3) 郴州位于南岭北部，冷空气受山地阻挡滞留在郴州，形成准静止锋，使郴州受灾程度严重，而冷空气受南岭的阻挡，对韶关的影响小;?为京广铁路，?为京九铁路，京广铁路经过的省会城市多。 【答案】 (1)C (2)D (3)B 3、“厄尔尼诺”现象是指南美洲西海岸(秘鲁和厄瓜多尔附近)向西延伸，经赤道东太平洋至国际日界线附近的海面温度异常增温的现象;而当同一纬度的赤道西太平洋海水温度异常偏高，降水异常偏多时，称为“拉尼娜”现象。读“厄尔尼诺和拉尼娜现象图”，回答下列问题: (1)图中箭头?、?为东风，它所处的风带是 ，位于A处著名渔场的名称是 ，位 于B处附近的群岛国家的名称是 。 (2)如图所示，在“厄尔尼诺”发生的年份，东风强度减弱，赤道附近海水的垂直环流方向与正常年份相反。在图中 用箭头标出此时赤道附近海水垂直环流的流动方向，并说明“厄尔尼诺”对A处渔业生产的影响。 (3)如图所示，在“拉尼娜”发生的年份，东风强度异常加强，为此B国需要防御的自然 灾害主要有( ) ?森林火灾 ?泥石流 ?地震灾害 ?洪涝灾害 A (?? B(?? C(?? D(?? (1)信风带 秘鲁渔场 印度尼西亚 (2)绘图略(垂直环流呈顺时针方向，画出一处箭头即可)。由于东风强度减弱， 表层暖水向东回流，导致秘鲁沿岸(赤道东太平洋附近)海面水温升高， 导致浮游生物和鱼类大量死亡，对A地的渔业生产造成不利影响。 (3)C 2003年普通高等学校招生全国统一考试(新课程卷)文科综合能力测试第37题 (( 37 分)读图 5 完成下列要求 ( 1 )补绘图上赤道附近洋面上空的大气环流箭头，以表示正确的环流方向。( 4 分) ( 2 )在大洋东部，如果赤道附近海水异常增温，温暖海水沿大洋东岸向南流，并迫使原寒流位置向西偏移。那么，图示大气环流强弱及赤道附近大洋两岸的降水量将如何变化,为什么,( 16 分) 气象与人民生活密切相关，“德尔菲”定律揭示了气象行业的投入与产出的密切关系，即在气象行业投入 1 元钱，可以获得 98 元的经济回报。我国某省气象部门一年便可为该省带来经济效益 15 亿元以上。一些地区已经出了专业的气象经纪人和气象服务企业，气象经济已经成为我国国民经济新的增长点。 ( 3 ) 2002 年夏天，北京等地为缓解当地旱情，采取了许多人工增雨的，明显增加了降水。试“人工增雨”所体现的哲学道理。( 8 分) ( 4 )试用所学经济常识分析气象经济迅速发展这一现象。( 9 分) 答案: 37 (( 1 )箭头指向呈顺时针方向。 ( 2 )大气环流会减弱(或大气环流变得不稳定)，因为其下垫面(洋面)东西部的热力差异减小(或产生变化);大洋西岸降水量会明显减少，因为这里的上升气流减弱，对流雨随之减少;大洋东岸降水量会明显增多，因为沿岸暖洋流的加湿作用以及这里的下沉气流减弱。 ( 3 )?事物运动是有客观规律的。 ?人能够发挥主观能动性，认识和利用规律，为人类造福。 ( 4 )?气象信息也是一种经济资源，企业有效利用气象信息可以减少损失，创造效益。 ?气象服务企业和经纪人的出现，有利于充分利用气象信息的经济价值。 ?气象服务业是新兴的第三产业，它的兴起反映了经济发展的内在要求。 下图为“厄尔尼诺发生时太平洋表层水温异常现象示意图”。 图中等值线为太平洋海域表面水温正距平(?)。读图回答 2-3 题。 2 (据图判断，太平洋海域表面水温正距平“? 5 ?”的海区在赤道上延伸约 A ( 3500km B ( 6500km C ( 5000km D ( 4000km 3 (下列关于赤道附近 A 、 B 两地的叙述正确的是 A ( A 地降水增加，气候更加湿润 B ( A 地上升气流较正常年份减弱 C ( B 地气温升高，气候干燥少雨 D ( B 地下沉气流较正常年份增强 答案:CB