高中地理 4.2 厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象課件1 新人教版選修2

1、厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象一、沃克環(huán)流一、沃克環(huán)流二二、厄爾尼諾厄爾尼諾三、拉尼娜三、拉尼娜厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象一、沃克環(huán)流一、沃克環(huán)流二二、厄爾尼諾厄爾尼諾三、拉尼娜三、拉尼娜2230AB27 30CD2227EF赤 道2230AB27 30CD2227EF赤 道G.T.沃克沃克J.皮耶克尼斯皮耶克尼斯厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象一、沃克環(huán)流一、沃克環(huán)流二二、厄爾尼諾厄爾尼諾三、拉尼娜三、拉尼娜厄爾尼諾現(xiàn)象厄爾尼諾現(xiàn)象(EL Ninos) 厄爾尼諾是一種發(fā)生在海洋中的現(xiàn)象，厄爾尼諾是一種發(fā)生在海洋中的現(xiàn)象，

2、其顯著特征是赤道太平洋東部和中部海域海其顯著特征是赤道太平洋東部和中部海域海水出現(xiàn)異常的增溫現(xiàn)象。它是海洋和大氣相水出現(xiàn)異常的增溫現(xiàn)象。它是海洋和大氣相互作用不穩(wěn)定狀態(tài)下的結果。由于這種現(xiàn)象互作用不穩(wěn)定狀態(tài)下的結果。由于這種現(xiàn)象經常發(fā)生在年末圣誕節(jié)前后，所以當?shù)厝朔Q經常發(fā)生在年末圣誕節(jié)前后，所以當?shù)厝朔Q為為“圣嬰厄爾尼諾。厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)圣嬰厄爾尼諾。厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生時，由于水溫高，浮游生物減少，魚得不生時，由于水溫高，浮游生物減少，魚得不到食物而大量死亡，所以以魚為生的海鳥也到食物而大量死亡，所以以魚為生的海鳥也將死亡或遷徙。由于厄爾尼諾現(xiàn)象給全球帶將死亡或遷徙。由于厄爾尼諾現(xiàn)象給全球帶來巨大

3、的災難，因此，這種現(xiàn)象已成為當今來巨大的災難，因此，這種現(xiàn)象已成為當今氣象和海洋界研究的重要課題。氣象和海洋界研究的重要課題。結論：結論： 赤道附近太平洋東部和西部的溫度差異赤道附近太平洋東部和西部的溫度差異減小，減小，沃克環(huán)流減弱沃克環(huán)流減弱。溫度溫度距平值距平值東南信東南信風風突然突然減弱減弱，甚至轉甚至轉為西風為西風赤道逆流赤道逆流增強，溫增強，溫暖海水覆暖海水覆蓋赤道附蓋赤道附近太平洋近太平洋東岸海面東岸海面上升流消上升流消失，南美失，南美洲西岸寒洲西岸寒流被暖流流被暖流取代取代赤道附近太赤道附近太平洋表層水平洋表層水溫東岸升高，溫東岸升高，西岸降低，西岸降低，東西溫差縮東西溫差縮小小

4、 沃克環(huán)流減弱沃克環(huán)流減弱 厄厄 爾爾 尼尼 諾諾HI圖圖 17.1 1997年強厄爾尼諾事件發(fā)生過程中全球天氣與氣年強厄爾尼諾事件發(fā)生過程中全球天氣與氣候異常事件分布圖取自候異常事件分布圖取自Climate Prediction Center, USA厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象一、沃克環(huán)流一、沃克環(huán)流二二、厄爾尼諾厄爾尼諾三、拉尼娜三、拉尼娜海洋海洋大氣大氣沃克環(huán)流沃克環(huán)流厄爾尼諾厄爾尼諾熱熱 帶帶 太太 平平 洋洋拉尼娜拉尼娜水分交換水分交換熱量交換熱量交換正常正常異常異常溫度低處升高，溫度低處升高，高處降低高處降低溫度較低處降低溫度較低處降低增強增強減弱減弱厄爾尼諾和拉尼娜

5、現(xiàn)象對氣候的影響厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象對氣候的影響圖圖17.2 月平均地面氣壓與雅加達地面氣壓的相關。在南月平均地面氣壓與雅加達地面氣壓的相關。在南太平洋高壓區(qū)相關系數(shù)是負的大值，而在澳大利亞太平洋高壓區(qū)相關系數(shù)是負的大值，而在澳大利亞印尼印尼低壓區(qū)是大的正值。由于低壓區(qū)是大的正值。由于SO不是一種定常振蕩，故相關不是一種定常振蕩，故相關系數(shù)在無時間后延處沒有最大值系數(shù)在無時間后延處沒有最大值圖圖17.3 a海表溫度的季節(jié)變化海表溫度的季節(jié)變化虛線和典型虛線和典型ENSO事件事件1951，1953，1957，1963，1965，1969和和1972年事件的海表溫度變化在年事件的海表溫度變化在3o

6、S12oS沿南美海岸沿南美海岸100公里處航公里處航線上測到的海溫平均值。在中、東熱線上測到的海溫平均值。在中、東熱帶太平洋，海表溫度，海平面高度和溫帶太平洋，海表溫度，海平面高度和溫躍層厚度大，垂直密度層分開暖表層躍層厚度大，垂直密度層分開暖表層水與深厚冷海水的層次之間相關提高；水與深厚冷海水的層次之間相關提高；bENSO事件期間對規(guī)那么季節(jié)變事件期間對規(guī)那么季節(jié)變化的海表溫度偏差。化的海表溫度偏差。1976年未給出年未給出強增溫與強增溫與1972年相似；年相似；cENSO事事件期間特魯克島件期間特魯克島152oE7oN的的海平面高度變化。這些變化代表了熱帶海平面高度變化。這些變化代表了熱帶

7、西太平洋的變化；西太平洋的變化；d，c中中ENSO事件的平均海平面高度變化實事件的平均海平面高度變化實線，虛線是不包括線，虛線是不包括ENSO事件的特魯事件的特魯克島的海平面高度年變化克島的海平面高度年變化 圖圖17.4 1950到到1973年間年間7次次NESO事件平均的海表溫事件平均的海表溫度分布度分布。a爆發(fā)后的爆發(fā)后的3月和月和4月；月；b以后的以后的8，9，10月；月；c以后的以后的12，1，2月；月；d爆發(fā)后爆發(fā)后1年年5，6，7月。月。 圖圖17.5 Nino3區(qū)區(qū)90 oW150oW，5 oN7oS海海表溫度距平。南方濤動指數(shù)表溫度距平。南方濤動指數(shù)SOI與對流活動的指數(shù)與對流

8、活動的指數(shù)COI的時間序列國家氣候中心診斷室的時間序列國家氣候中心診斷室表表17.1 EL Nino事件分類一覽事件分類一覽表表 注：注：VS很強，對暖冷事件強度指數(shù)很強，對暖冷事件強度指數(shù)18.016；VW很弱，對暖冷事件，強度指數(shù)很弱，對暖冷事件，強度指數(shù)-4.5-3.5；S強，對暖冷事件強度指數(shù)強，對暖冷事件強度指數(shù)為為17.914.015.912.0；M中等，中等，對暖冷事件強度指數(shù)為對暖冷事件強度指數(shù)為13.97.011.96.0；W弱，對暖冷事件強度指數(shù)為弱，對暖冷事件強度指數(shù)為6.94.65.93.6；E動太平洋爆發(fā)型；動太平洋爆發(fā)型；C中太平洋爆發(fā)型。中太平洋爆發(fā)型。 表表17

9、.2 La Nina事件分類一覽事件分類一覽表表 圖圖17.6 南方濤動兩個階段的概括圖。上圖是厄爾尼諾前或南方濤動兩個階段的概括圖。上圖是厄爾尼諾前或正常條件的情況；以下圖是厄爾尼諾發(fā)生的情況。實線代表正常條件的情況；以下圖是厄爾尼諾發(fā)生的情況。實線代表海平面等壓線；實箭頭代表地面風；粗虛線代表海平面等壓線；實箭頭代表地面風；粗虛線代表ITCZ和和SPCZ南半球輻合區(qū)位置；雙箭頭還給出了南半球輻合區(qū)位置；雙箭頭還給出了Walker環(huán)流環(huán)流的上升支取自美國科學委員會，的上升支取自美國科學委員會，1988圖圖17.7 赤道東太平洋海溫距平變化曲線從赤道東太平洋海溫距平變化曲線從19811987年

10、。虛線為過去年。虛線為過去6次厄爾尼諾平均次厄爾尼諾平均圖圖17.8 沿赤道地區(qū)沿赤道地區(qū)OLR射出長波輻射的距平時間射出長波輻射的距平時間經度圖。經度圖。a19861987年；年；b19821983年；年；單位：單位：Wm-2圖圖17.9 赤道太平洋熱力結構對變化的信風的響應。上圖：正常風場條件赤道太平洋熱力結構對變化的信風的響應。上圖：正常風場條件下，西部海平面上升，溫躍層加深；中圖：強信風情況，上述海洋的響應下，西部海平面上升，溫躍層加深；中圖：強信風情況，上述海洋的響應明顯加強，這造成強赤道上翻和南赤道流，西太平洋有暖水積累，溫躍層明顯加強，這造成強赤道上翻和南赤道流，西太平洋有暖水積

11、累，溫躍層加深。同時赤道東太平洋尤其是秘魯沿岸海溫降低；以下圖：當信風加深。同時赤道東太平洋尤其是秘魯沿岸海溫降低；以下圖：當信風減弱時，水向東流，這導致沿南美沿岸的溫躍層加深，海平面高度上升，減弱時，水向東流，這導致沿南美沿岸的溫躍層加深，海平面高度上升，而在西太平洋海平面高度下降，溫躍層上升。而在西太平洋海平面高度下降，溫躍層上升。Correlations with the SO index (SOI) (based on normalised Tahiti minus Darwin sea level pressures) for annual (May to April) means

12、for sea level pressure (top left) and surface temperature (top right) for 19582004, and GPCP precipitation for 19792003 (bottom left) updated from Trenberth and Caron (2000). The Darwin-based SOI from 18662004 (Knnen et al 1998) (lower right) features seasonal values with an 11-point low frequency f

13、ilter, which effectively removes fluctuations with periods of less than 8 months (Trenberth, 1984). The heavy line represents a low pass filter (heavy line) to emphasize decadal variability. Red values indicate positive sea level pressure anomalies at Darwin and thus El Nio conditions. dyxYYIYYE2112

14、1dyyLIH1因而瓦克環(huán)流可以看作是更一般的緯向或東西環(huán)因而瓦克環(huán)流可以看作是更一般的緯向或東西環(huán)流的一局部。時間平均的東西環(huán)流根本上是輻散流的一局部。時間平均的東西環(huán)流根本上是輻散運動。因而可用輻散風或速度勢定義東西環(huán)流和運動。因而可用輻散風或速度勢定義東西環(huán)流和哈得萊環(huán)流：哈得萊環(huán)流：圖圖17.11北半球冬季和夏季北半球冬季和夏季IE強度和東西環(huán)流強度和東西環(huán)流 圖圖17.12是瓦克環(huán)流的概略圖。上部代表冷水期和高是瓦克環(huán)流的概略圖。上部代表冷水期和高SO時期。在坎頓島以東是相對高壓區(qū)，盛行下沉運動。下時期。在坎頓島以東是相對高壓區(qū)，盛行下沉運動。下部是反位相振蕩時期。低壓在坎頓以東?？差D上方的環(huán)部是反位相振蕩時期。低壓在坎頓以東?？差D上方的環(huán)流圈方向是相反的。流圈方向是相反的。 圖圖17.1