计划的核心成员国。 下图为在赤道太平洋布放了庞大的“TAO”阵列浮 标，建立了实时立体监测体系，为ENSO研究提供了丰 富的资料，使得ENSO预测成为可能。
（ENSO观测系统）
From Tropical Atmosphere & Ocean
ENSO的监测内容
ENSO监测主要包括：各区的海温指数、SOI指 数、信风指数和沃克指数等。 海表面温度：海表面温度是衡量气候变率的重 要指标，是ENSO监测和诊断最基本的变量。
达尔文岛（红色）和塔希提岛（绿色）海平面气压距平的演变
南方涛动指数（SOI）：塔希提（Tahiti）岛与达尔文
（Darwin）岛之间的气压差。
气象学家沃克发现：
1. 当南方涛动指数较高时，东、西太平洋气压 差值增大，赤道地区盛行偏东风； 2. 当该指数较低时，则东风较弱，在西太平洋 地区甚至会出现西风。 厄尔尼诺期间，东南太平洋气压明显减弱，
（El Niñ o / Southern Oscillation）

ENSO实际上就是El Niñ o和Southern Oscillation
的简称。
ENSO事件不仅仅作为一个事件发生， 而且还是周而复始的一种循环，其周期大约 2～7年，故又称ENSO循环。 厄尔尼诺和拉尼娜则是ENSO循环过程 中冷暖两种不同位相的异常状态。
层海水向东移，低层营养
盐的涌升流不会上升。
1960s 美国气象家雅各布· 皮叶克 尼斯（Jacob Bjerknes）发现：
南方涛动与厄尔尼诺事件和拉尼娜事件
Jacob Bjerknes将厄尔尼诺（El Niñ o）与
南方涛动（Southern Oscillation）合并为
ENSO（音：恩索）。 厄尔尼诺+南方涛动= ENSO
全球海面水温的年平均分布（℃）
第二节 ENSO含义
一．厄尔尼诺和拉尼娜现象 二．ENSO含义
三．沃克环流
四．ENSO的监测与指标
一、什么是厄尔尼诺现象？
厄尔尼诺（El Niñ o）现象，又称圣婴现象，是
指赤道中东太平洋附近的海表温度持续异常增
暖现象。
El Niñ o在西班牙语中意为“圣婴”，也可译作
诺事件出现了15次，拉尼娜事件出现了11次。
1951－2001年期间Nino3区海表面温距平
1991年12月太平洋海表面温距平分布
1998年12月太平洋海表面温距平分布
第三节 ENSO形成机制及其 对气候的影响
一．ENSO形成机制 二．ENSO事件对全球气候的影响
三．ENSO事件对我国气候的影响
表层洋流与赤道潜流
西
东
冷水上翻
在赤道东太平洋，表层暖的海水流走后，迫使
表层以下温度较低的海水上升，以替代流走的
海水，因此在这个地区形成巨大的涌升流，称
为冷水上翻区，使得该海域水温比周围要低。
秘鲁渔场的成因示意图
太平洋海温西高东低的原因？
1. 秘鲁寒流沿着大陆两侧北上，其中一部分在 赤道附近变成南赤道海流后向西移动； 2. 沿低纬海域由东向西吹的信风使赤道附近的 暖水积蓄在太平洋西侧，通常称为暖池；
三．洋流和信风
一、海洋对大气的重要性
海洋覆盖了全球面积的71%。由于海水和空气的
物理属性差别很大，例如海水的热容量约为空气
的3100倍，即1立方厘米的海水降低温度1℃所放
出的热量，可以使3100立方厘米的空气增高温度
1℃。因此海洋的热容量要比大气大得多，海洋
温度微小变化能使得大气温度发生强烈的响应，
而地球系统中的水分循环更离不开海洋。
海洋和大气相互作用：主要指水和热的交换
海洋与大气的相互作用
可以说，如不考虑海洋的存在和发生在海洋 中运动状态的变化，是模拟不出气候的平均 状态来的。另一方面，海流（洋流）又是在 大气风应力驱动下运动的，海洋和大气在气 候异常变化的时间和空间尺度上是相互作用 和相互依存的。
2. 西太平洋温跃层深达200米；
“上帝之子”，因为这种赤道中东太平洋持续 异常增暖事件通常在圣诞节前后开始发生。
厄尔尼诺
厄尔尼诺（El Niñ o）是西班牙语 “圣婴” 音
译（上帝之子），原指每年圣诞节前后，沿厄
瓜多尔和秘鲁沿岸出现一股弱暖洋流，取代了
沿岸原有冷海水的现象。
正常状态
（1990年12月）
厄尔尼诺期间
（1997年12月）
一、什么是拉尼娜现象？
拉尼娜（La Niñ a）现象，是指赤道中东太平 洋海表温度大范围持续异常偏冷的现象。
La Niñ a在西班牙意为“小女孩”，正好与意
为“圣婴”相反，也称为“反El Niñ o ”。
拉尼娜现象
因东风强盛，涌 升流强劲使东赤 道太平洋海水温 度比长期平均值
低。
拉尼娜盛期（1988.12-1989.2）热带太平洋海表面温 度距平（红色为异常偏暖区，蓝色为异常偏冷区）。 图中赤道中东太平洋甚至偏低约2－3℃之间。
海气相互作用的产物
——厄尔尼诺
周顺武
南京信息工程大学大气科学学院大气科学系
近年来，各类媒体越来越关注这样一 个名词－厄尔尼诺。众多气候现象与灾难 都被归结到厄尔尼诺的肆虐上，例如印尼
的森林大火、巴西的暴雨、北美的洪水及
暴雨、非洲的干旱等等。
厄尔尼诺几乎成了灾难的代名词！
非洲干旱
澳大利亚干旱
印尼的森林大火
收，因此海表面温度高于海洋内部。
混合层与温跃层
海洋上层的温度受到大气影响，在海洋表面
向下的几十米的水层里，风浪和海流引起的
湍流混合十分强烈，海水温度的垂直变化很
小，因此被称为混合层。但到某一个高度以
后，很快遇到一个较薄的水层，其海水温度 随深度的变化特别剧烈，这一区域被称之为 温跃层。
混和层
温跃层
赤道中、东太平洋被划分为以下4个ENSO监测
区（下图），各海区海表面温度的距平值即表
示各海区海表温度特征的指数。
4个ENSO监测区
Hale Waihona Puke 根据 Nino3区（ 5N~5S, 160W~90W）海表 面温度距平（SSTA），当该海域月的区域平均 海温距平 ≥ 0.5℃并持续6个月以上，则定义为 一次厄尔尼诺事件；月的区域平均海温距平 ≤ 0.5℃并持续6个月以上，则定义为一次拉尼娜 事件。按此定义，1951～2001 年期间，厄尔尼
厄尔尼诺也称为ENSO暖事件； 拉尼娜也被称为ENSO冷事件。
三、 ENSO监测与指标
上世纪80年代初，世界气象组织（WMO）等组织
为研究ENSO现象及其对气候的影响，制定了为期10年
（1985～1994）的“热带海洋和全球大气”（Tropical
Ocean & Global Atmosphere，TOGA）计划，我国是该
赤道太平洋海水温度垂直分布
温跃层又称斜温层
温跃层把热带海洋分隔成上下两个不同
热力性质的海水层，上层为暖水层，而下层 则为冷水层。赤道太平洋东部20℃等温线一 般位于50m深处，但向西逐渐倾斜，在赤道 太平洋西部一般位于200m深处。因此，温 跃层也被气象和海洋学家称为斜温层。
三、洋流和信风
洋流是海洋表层的水，常年比较稳定地沿着一 定的方向作大规模的流动，洋流又称为海流 （Ocean current）。 洋流是海洋水体运动的主要形式。
就形成一个闭合的东西向环流圈，称为沃克环流。
沃克环流图
赤道附近东西向之垂直大气环流结构与海面水温分布
（来源: Peixoto and Oort， 1992)
沃克环流把南方涛动和赤道太平洋的海 表温度联系在一起。
El Niñ o现象
正常年：海水向西移动， 海洋低层低温富有营养盐 的涌升流上升补充。 厄尔尼诺期间：使海水向 西的力量减弱，反而使表
3. 相随于信风沿赤道吹东风，太平洋东侧下层
冷海水涌升到海表面。
暖 池
热带西太平洋是全球海温最高的海域，常年维持
着28℃以上的高温，全球大约90%的暖海水集中
在这里，故称西太平洋暖池（Western Pacific Warm Pool）。该区海温异常制约着亚太区域乃 至全球的气候变化，是大气热量主要供应地。由 于太阳辐射、热量交换、自东向西信风吹送等的 作用，大量暖水逐渐积蓄在暖池区，致使该区海 表面温度比东太平洋高出3℃～9℃。
？
2、海温的垂直分布
170E
2004年6月沿赤道太平洋次表层月平均海温深度－经度剖面
1、请判断三 个测站纬度 的高低，并 说明理由？
2、你发现海 水温度垂直 变化的什么 规律?
太平洋170E 3个不同纬度的测站水温随深度分布曲线
深层海水温度变化规律
海温随深度增加而递减： 1000m以内，降温快； 1000m以下，变化小。 原因：太阳辐射入海的光能被表层海水吸
印度尼西亚和澳大利亚的气压升高。
拉尼娜期间的情况正好相反。
二、沃克环流（Walker Circulation）
在东赤道太平洋地区强烈的冷海水上翻，使得其 海洋表层温度与西赤道太平洋地区的“暖池”之 间形成强烈的对比。在东赤道太平洋冷水域的上
空大气强烈下沉，西赤道太平洋印度尼西亚海洋
大陆上空大气对流强烈，大气以上升为主，这样
北美的暴雨和洪水
世界天气、气候异常的三大因子
1997年－1998年由于“天灾”给全世界造成了百多亿
美元以上的经济损失和7000多人的死亡。
“老天爷”为何狂躁不安？专家们比较一致的看法由
于赤道东南太平洋地区形成了近几百年来持续时间最
长的一次厄尔尼诺现象，由此而引起了世界天气、气
候异常。世界气象组织（ World Meteorological
暖水向东回流到东太平洋，秘鲁渔场消失→鱼鸟大量死亡
海表面温度距平（SSTA）