17.2 厄尔尼诺现象和ENSO事件
厄尔尼诺现象是一种海洋现象，一般它是指南美沿 岸海洋水温的异常增暖，通常在秘鲁和智利沿岸地 区同时有暴雨出现。实际上厄尔尼诺现象也可以看 作是南美沿岸水温的异常季节增幅。图17.3和17.4 清楚地给出了厄尔尼诺现象的时空演变。在北半球 春季（2月和3月）在厄瓜多尔和秘鲁沿岸开始有中 等程度的温度正距平，以后向西扩展，6个月之后影 响到整个热带太平洋。1963年弱的厄尔尼诺和1982 年与1986年强的厄尔尼诺演变情况不同，这三次的 异常暖水首先出现在中太平洋地区，以后向东扩展 再影响南美沿岸，因而非典型厄尔尼诺现象的位相 非常不同于较典型厄尔尼诺事件的位相。
图17.3 （a）海表温度的季节变化（虚 线）和典型ENSO事件（1951，1953， 1957，1963，1965，1969和1972年事 件）的海表温度变化（在3oS～12oS沿 南美海岸100公里处航线上测到的海温 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；（b）ENSO 事件期间对规则季节变化的海表温度偏 差。1976年（未给出）强增温与1972 年相似；（c）ENSO事件期间特鲁克 岛（152oE～7oN）的海平面高度变化。 这些变化代表了热带西太平洋的变化； （d），（c）中ENSO事件的平均海平 面高度变化（实线），虚线是不包括 ENSO事件的特鲁克岛的海平面高度年 变化
高等天气学系列讲座 单元六：大尺度环流的遥相关与低 频运动
第十七讲 ENSO事件对中国天气 气一旦发生后作为一种热带地区的热源 强迫会对热带和中高纬地区的天气和气候产生深 刻的影响，造成不同的大气环流遥相关型。因而 通过ENSO事件及遥相关问题的研究有可能了解 某一地区天气和气候的原因。 图8.1是1997年强厄尔尼诺事件发生时全球天气 与气候的异常情况。
暖 事 件
1951.06－1952.01
1953.04－1953.11 1957.04－1958.07 1963.70－1964.01
8
8 16 7
1.0
0.9 1.4 0.8
11
9 1 10
W
VW S W
图17.5 Nino3区（90 oW～150oW，5 oN～7oS）海表温度 距平。南方涛动指数（SOI）与对流活动的指数（COI） 的时间序列（国家气候中心诊断室）
表17.1 EL Nino事件分类一览表
爆发与结束时间 长度 最高 SSTA(℃) SSTA 最高月 SSTA 强度 综合 强度 爆发 类型
图17.4 1950到1973年间7次NESO事件平均的海表温度 分布（℃）。（a）爆发后的3月和4月；（b）以后的8， 9，10月；（c）以后的12，1，2月；（d）爆发后1年5， 6，7月。
图17.5是赤道东太平洋Niño3区海表温度距平 （SSTA）与南方涛动指数（SOI）和对流活动 振幅指数（COI）（负值代表对流活动强）的时 间序列。有的厄尔尼诺事件延续时间较长，可达 2年左右的时间，有的延续时间较短，约1年左右。 有的厄尔尼诺爆发过程是逐渐的，有的则很迅速。 厄尔尼诺事件的长度和强度有明显的差别，短的 只有6个月，长的可达16个月。其增温幅度弱的 为0.9℃，强的可达2.8℃（1997～98年事件）。 SSTA达到最大值的月份一般在冬季，但也有在 春秋季的。厄尔尼诺最早发生的地区一般在赤道 东太平洋，有时可在赤道中太平洋首先发生（表 17.1）。
图17.2 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—印尼低 压区是大的正值。由于SO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
南方涛动与赤道太平洋的降水有密切的关系。在SO的不 同的位相阶段，赤道降水有不同的条件。在SO的正位相 阶段（南美气压升高，澳大利亚气压降低）赤道太平洋 的台站降水一般偏少，是干期，而在负位相阶段情况大 致相反。 另一方面南方涛动与中东赤道太平洋的海表温度有密切 的关系。目前已经指出，人们曾研究了SO与Puerto Chicama海温的直接关系。例如对每隔一个月的SO指数 （取圣地亚哥与达尔文港的地面气压差）与规一化的 Puerto Chicama海温进行了交叉谱分析（据1925～1935 年资料），得到SO指数和秘鲁沿岸海温是反相关的，即 秘鲁沿岸出现高温时，SO指数减小，这或者由南太平洋 反气旋的气压降低造成，或由澳大利亚气压升高引起。 对这个事实成为联系El Niño现象与SO及其有关现象的依 据。这两种现象的组合就变成ENSO一词，它反映了海气 相互作用的结果。
图 17.1 1997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Climate Prediction Center, USA）
17.1 南方涛动
南方涛动是指太平洋一些台站的气压和印度与爪哇的降水有 同时增加的趋势，而此时印度地区的气压减小。也就是说， 相对于平均值，当太平洋气压是高的情况下，从非洲到澳大 利亚的印度洋地区气压是低的，因而在大尺度范围内，气压 在太平洋和印度洋之间似乎是来回摆动的。降水的变化方向 与气压相反，当太平洋一些台站气压升高时，在该处降水减 小，而印尼一带气压降低，降水增加。图17.2给出月平均地 面气压与雅加达地面气压相关系数等值线分布。可以明显地 看到上两个地区的负相关关系。谱分析研究也表明，交叉谱 的相角差几乎是±。这表明澳大利亚的达尔文港和南美的圣 地亚哥在南方涛动时气压变化是相反的。此外这种现象的带 宽范围相当大，有几年的时间尺度（2～7或2～10年），这 说明南方涛动不是一般意义上的周期性脉动或振荡。但这种 现象肯定是一种振荡，由此而造成的气压的来回升高或降低 影响了全球很大范围的地区和大气活动中心，尤其是印度和 东太平洋地区。南方涛动实际上是一种行星尺度的现象，最 大的振幅出现在波数1中。