厄爾尼諾南方濤動

螞蟻環礁,波納佩,密克羅尼西亞。 照片©尼克霍爾

厄爾尼諾南方濤動(ENSO)是熱帶太平洋海洋 - 大氣系統的周期性變化,影響著世界各地的天氣。 它發生在每個3-7年(平均5年),通常持續9個月到兩年。 它與洪水,乾旱和其他全球干擾有關。

在正常或非厄爾尼諾現象期間,信風向西吹過太平洋。 這些風在西太平洋堆積了溫暖的地表水,因此印度尼西亞周圍的海面比厄瓜多爾周圍高約半米。 海洋上湧發生在秘魯和厄瓜多爾沿海地區,為地錶帶來了營養豐富的冷水,並增加了捕撈量。 赤道太平洋西側的特點是溫暖,潮濕,低壓的天氣,因為收集的水分以颱風和雷暴的形式傾倒。

在ENSO事件期間,印度洋,印度尼西亞和澳大利亞的氣壓上升,塔希提島和中東太平洋其他地區的氣壓下降。 南太平洋的貿易風減弱或向東移動,溫暖的水從西太平洋和印度洋向東擴散到東太平洋(厄爾尼諾現象的動畫和圖形)。 這導致西太平洋的大面積乾旱和通常乾燥的東太平洋的降雨。

雖然厄爾尼諾現象的特點是赤道太平洋中部和東部的海洋氣溫異常溫暖,但拉尼娜的特點是該地區異常寒冷的海洋溫度,而西太平洋則是溫暖的海水。 在大多數年份,變暖只持續幾週或一個月,之後天氣模式恢復正常,釣魚改善。 然而,當厄爾尼諾現象持續數月之後,海洋變暖將更加廣泛,其對國際市場當地捕撈的經濟影響可能非常嚴重。

ENSO插圖

該圖顯示了厄爾尼諾現象,正常和拉尼娜條件下熱帶太平洋的表面溫度,風,上升空氣區域和溫躍層(藍色表面)的模型。 點擊放大。 資料來源:NOAA / PMEL / TAO項目辦公室,Michael J. McPhaden博士,主任

ENSO的預測

ENSO事件是一個自然過程,已存在數千甚至數百萬年。 ENSO事件不是由氣候變化引起的,它們是由海洋表層與熱帶太平洋上覆大氣之間的相互作用引起的。 然而,全球變暖肯定有可能改變厄爾尼諾循環的行為方式。

自1970中期開始,厄尼娜現像比拉尼娜現象更頻繁和持久。 熱帶太平洋降水的變化與ENSO的這種變化有關,這也影響了海面溫度的模式和大小。 然而,尚不清楚ENSO循環中的這種變化是由於正常變化還是與全球變暖有關。

儘管一些科學家假設全球海面溫度升高可能會導致厄爾尼諾事件的增加,但厄爾尼諾現象的變化是否仍然是一個活躍的研究領域。 對歷史數據的研究表明,最近厄爾尼諾現象的變化很可能與全球變暖有關。 文獻 相比之下,最近的一項研究表明,氣候變化預計不會影響ENSO在21st世紀的範圍或頻率,但可能會惡化其影響。 文獻

預測ENSO事件

科學家們不確定未來ENSO會發生什麼變化,氣候建模者會做出不同的預測。 文獻 更頻繁和更強烈的厄爾尼諾事件可能只發生在全球變暖的初始階段,然後這些事件可能會變弱。 或者厄爾尼諾事件可能會繼續加強並增加到未來。 由於厄爾尼諾現象和拉尼娜現像對氣候模式產生了重大影響,能夠預測這些事件何時發生至關重要。

許多工具可用於監測,研究和預測ENSO事件,包括衛星和海洋內觀測,提供近地表風,海洋溫度,海流和其他參數的實時數據。 目前,季節性預測通常平均準確,但個別事件難以預測。 專家建議,厄爾尼諾現像或拉尼娜現象預測未來超過9月可能不准確。 通過檢查幾個模型而不僅僅是一個模型可以做出更好的預測(參見 厄爾尼諾和拉尼娜的預測).

對珊瑚礁生態系統的影響

厄爾尼諾和拉尼娜都會對珊瑚礁生態系統產生嚴重影響,尤其是珊瑚礁。 在全球範圍內,ENSO在1982-1983期間產生了大量漂白和珊瑚死亡, 文獻 1997 1998, 文獻 2002 2003, 文獻 2005, 文獻 和2010,並導致珊瑚物種可能滅絕。 文獻

關於過去50年間珊瑚褪色事件的全球觀測(截至5月2015)。 資料來源:Reefbase

關於過去50年間珊瑚褪色事件的全球觀測(截至5月2015)。 點擊放大。 資料來源:Reefbase

厄爾尼諾事件

  • 在巴拿馬觀察到大規模漂白 文獻
  • 與厄爾尼諾事件有關的溫暖海面溫度(SSTs)被確定為巴拿馬超過50%珊瑚和加拉帕戈斯珊瑚的99%死亡原因 文獻
  • 導致全球前所未有的珊瑚褪色和珊瑚死亡 文獻
  • 關於70-80%的所有淺水珊瑚在許多印度洋太平洋珊瑚礁和大堡礁被殺死
  • 佛羅里達群島的珊瑚礁經歷了輕微到嚴重的漂白 文獻
  • 大部分漂白事件恰逢厄爾尼諾事件發生,並立即轉向強大的拉尼娜現象
  • 熱帶大西洋和加勒比地區的高海洋溫度導致該地區有史以來最嚴重的漂白事件之一
  • 2005事件期間的熱應力超過了加勒比地區在之前的20年中觀測到的熱應力,而且區域平均溫度是150年來最溫暖的 文獻
  • 自1997-1998厄爾尼諾現像以來珊瑚褪色最糟糕的一年
  • 造成印度洋和東南亞地區廣泛的漂白和死亡(從西部的塞舌爾到東部的蘇拉威西和菲律賓的漂白,包括斯里蘭卡,緬甸,泰國,馬來西亞,新加坡和西部的許多地方的珊瑚礁和印度尼西亞東部)以及加勒比部分地區(如委內瑞拉和巴拿馬)也發生嚴重漂白現象

雖然1997-1998中廣泛存在的珊瑚白化與ENSO系統之間存在相關性,但模式尚不清楚。 例如,在1997-1998事件期間,東太平洋觀測到的漂白與厄爾尼諾事件有關。 相比之下,東南亞的漂白與隨後的1998-1999強拉尼娜相吻合,後者為西太平洋帶來了溫暖的海水。 當時的印度洋漂白與厄爾尼諾現象的變暖相對應,而加勒比海部分地區的漂白在厄爾尼諾現象之後的夏季出現了典型的漂白現象。 然而,大規模漂白事件不一定與厄爾尼諾現像或拉尼娜事件一起發生。 加勒比地區記錄的最大的漂白事件發生在2005,伴隨著溫和的厄爾尼諾現象,與厄爾尼諾現象氣候模式聯繫不佳。文獻 儘管厄爾尼諾現象和拉尼娜現像對珊瑚褪色事件的影響有所局限,但科學家們擔心全球海溫異常增加以及厄爾尼諾事件可能增加,威脅著珊瑚礁的生存。 10月2015,NOAA宣布,由於厄爾尼諾現象和全球變暖的結合,歷史上第三次(也是最糟糕的)全球漂白活動正在進行中。 自從厄爾尼諾現像開始於2014以來,太平洋,印度洋,加勒比海,澳大利亞,夏威夷和佛羅里達群島都出現了漂白現象。 科學家說,大堡礁的93%現已被漂白(截至4月2016)。