《ENSO南方涛动》PPT课件

厄尔尼诺现象的形成机制
厄尔尼诺现象（El Niño）是指在太平洋上大规模的海温变化，它主要体现在南美洲西部海岸附近的一种异常性气候现象，也被称作“厄尔尼诺-南方涛动”（ENSO）。

厄尔尼诺现象是一种全球性的气候现象，会影响有些国家的农业、渔业、旅游和其他行业的发展，因此了解它的形成机制很重要。

厄尔尼诺现象的形成机制主要是由太平洋海温、风场和大气环流的结合起来造成的。

厄尔尼诺现象的核心区在太平洋西南部的赤道带，其形成的主要机制有三个：
1. 太平洋海温：厄尔尼诺现象的形成主要是由太平洋海温变化引起的，南美洲西部海岸附近太平洋海温变化比较明显，厄尔尼诺现象一般出现在太平洋海温超过常年平均水平2-3℃时，而在厄尔尼诺现象下，太平洋海温可以超过常年平均水平5℃以上。

2. 大气环流：厄尔尼诺现象的形成也受到大气环流的影响，当太平洋海温升高时，南美洲西海岸附近的热带大气环流便会发生变化，即热带大气环流会从赤道向北倾斜，使得太平洋中部的热带雨带向西偏移，从而影响到南美洲西海岸的气候状况。

3. 风场：厄尔尼诺现象的形成也受到风场变化的影响，当热带大气环流向北偏移时，太平洋西南部的东风会加强，使太平洋西南部热带水团重新向东移动，从而影响到南美洲西海岸的气候状况。

以上就是厄尔尼诺现象的形成机制，即太平洋海温的变化、大气环流的变化以及风场的变化结合起来才能形成厄尔尼诺现象，它是一种全球性的气候现象，会影响有些国家农业、渔业、旅游等行业的发展，因此对它有足够的重视，以保护人类和环境的安全。

一、ENSO环流与NINO分区，SOI、MEI指数简介长期气候数据分析表明赤道太平洋海温在年际尺度上具有显著的2~7年周期，赤道西太平洋和中东太平洋的表层海温距平（SSTA）往往呈现反相关的状态，相关系数极高。

由于巨大的海水热容量，太平洋海温的异常往往会对全球气候都产生至关重要的影响，这种过程主要是通过海温与赤道太平洋的Walker环流交互完成。

赤道Walker环流一般意义上是指赤道太平洋对流层内的纬向环流，由于一般来说赤道西太平洋总是暖区而东太平洋相对较冷，所以Walker环流一般在赤道西太平洋地区存在上升支，而中东太平洋区为下沉支，对应的纬向低空有东风，高空有西风，这样就构成了一个完整的正环流圈，这里所谓的正指从南极向北极看的话，环流为顺时针。

而更宽泛意义上的Walker 环流还应该包括中东太平洋下沉与墨西哥湾区上升构成的逆环流、北大西洋上的正环流，以及印度洋上的季风环流，这种更宽泛意义上的Walker也叫对流层赤道纬向环流。

在本文中，Walker环流仅指代对流层赤道太平洋环流，而赤道纬向环流指对流层赤道纬向环流。

需要指出的是，赤道纬向环流只是由于年平均赤道地区局地加热率的不同而产生的垂直环流，并不是说赤道太平洋高空就一定是西风，而赤道中东太平洋就一定有下沉气流——虽然常常如此。

在赤道太平洋上，对应于Walker的西升东降，西太平洋地区近地面具有一个显著的低压，而中东太平洋下沉区则是高压，西侧的低压一般常用澳大利亚达尔文市的海平面气压代表（Pd），而东侧的高压则用塔西提岛或复活节岛的海平面气压代表（Pt），两者的差就定义为南方涛动指数（SOI=Pt-Pb），或者是其中一个关键步骤（譬如再把它转换为标准化距平）。

在某些年份，赤道太平洋海温场的暖水急剧向东堆积，造成中东太平洋地区表层水温异常偏暖而西太平洋则偏冷。

随着东太平洋地区的海平面变暖，海面附近的空气受热抬升减弱这里原来的下沉气流，对应的西太平洋地区则出现异常的下沉气流减弱Walker上升支，这个过程就叫做Elnino（圣婴）事件，反过来当西太平洋偏暖而东太平洋偏冷时就是Lanina（反圣婴/圣女）事件。

1.简述ENSO现象赤道太平洋海面水温的变化与全球大气环流尤其是热带大气环流紧密相关。

其中最直接的联系就是日界线以东的东南太平洋与日界线以西的西太平洋—印度洋之间海平面气压的反相关关系，即南方涛动现象（SO）。

在拉尼娜期间，东南太平洋气压明显升高，印度尼西亚和澳大利亚的气压减弱。

厄尔尼诺期间的情况正好相反。

鉴于厄尔尼诺与南方涛动之间的密切关系，气象上把两者合称为ENSO（音“恩索”）。

这种全球尺度的气候振荡被称为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。

因此厄尔尼诺也称ENSO暖事件，拉尼娜也称ENSO冷事件。

2. 气候动力学的任务、特点和方法气候动力学是以地球流体力学和大气环流动力学为基础，是大气科学与海洋学等地球科学和物理学、数学以及计算机科学相互交叉的一个前沿学科。

它和当代大气环流以及大尺度、长期动力过程理论的发展越来越紧密，在很多方面都已很难严格定义气候动力学、大气环流和大尺度动力学之间的区分和差异，实际上它们是相互联系、相互渗透的大气科学动力学理论中极为重要的部分。

了解异常气候的变化规律和形成机制，并对异常气候作出较为可靠的预测，己成为各国政府做出决策和社会发展所必要的重要条件。

对这些问题的研究和解决是气候动力学的重要任务和目标。

当代气候的主要特点：1) 经典气候把气候当作静态来研究，因此常用多年“统计平均”来描述气候状态；而当代气候认为气候是不断变化的，因此，研究某个地区或全球范围的各种时间尺度的气候变化是当代气候的主要任务之一。

2) 在当代气候中引进了“气候系统”的概念，气候系统的子系统包括大气、海样、冰雪圈、陆地表面(岩石圈)和生物圈。

因此，气候的形成和变化不仅是大气内部的状态和行为的反映，而且也是气候系统各子系统相互作用的结果。

3) 在研究方法上经典气候主要采用统汁方法和定性描述方法；而当代气候则要求对气候系统进行定量观测和综合分析，并对气候形成和变化的动态过程进行理论研究和数值模拟。

厄尔尼诺计算方式厄尔尼诺是指赤道太平洋地区海温异常升高的现象，它对全球气候产生了深远的影响。

为了研究和预测厄尔尼诺事件的发生，科学家们开发了多种计算方式。

本文将介绍几种常用的厄尔尼诺计算方式，并简要解释其原理和应用。

一、厄尔尼诺南方涛动指数（ENSO Index）厄尔尼诺南方涛动指数是最常用的厄尔尼诺计算方式之一。

它通过比较东太平洋海温与中太平洋海温的差异来判断厄尔尼诺事件的发生。

具体来说，该指数是根据厄尔尼诺和拉尼娜事件期间赤道中东太平洋海温与拉尼娜3.4区域平均海温之间的差异来计算的。

当该指数大于零时，表示可能出现厄尔尼诺事件；而当该指数小于零时，表示可能出现拉尼娜事件。

二、厄尔尼诺南方涛动指数-3.4（ENSO 3.4 Index）ENSO 3.4指数是另一种常用的厄尔尼诺计算方式。

它是根据东太平洋厄尔尼诺地区（即东经170°至120°之间，南纬5°至5°S之间）的海温变化来估计厄尔尼诺事件的发生。

ENSO 3.4指数是厄尔尼诺和拉尼娜事件期间赤道中东太平洋海温与正常海温之间的差异。

当该指数超过一定阈值时，一般认为厄尔尼诺事件即将发生。

三、海温指数（SST Index）海温指数是一种基于海表温度（SST）变化的厄尔尼诺计算方式。

该指数主要用于判断厄尔尼诺的强度和发展趋势。

科学家们通常会分析厄尔尼诺事件期间全球各地的海表温度变化，并以特定海域的海温来表示整个厄尔尼诺事件的状况。

四、厄尔尼诺指数（ENSO-I）厄尔尼诺指数是一种综合考虑海温、大气压力和风场等因素的计算方式。

它通过对厄尔尼诺事件期间赤道太平洋地区的气象因素进行综合分析，得出一个描述厄尔尼诺事件发展的指数。

该指数可以帮助科学家们更准确地预测厄尔尼诺事件的出现和发展趋势。

以上所述的计算方式只是厄尔尼诺研究中的一部分，科学家们还在不断改进和开发新的计算方法。

这些计算方式的应用促进了对厄尔尼诺事件的理解和预测，有助于更好地应对其带来的气候变化和自然灾害。

南方涛动和沃克环流厄尔尼诺指的是在赤道中、东太平洋，相隔几年才发生一次、持续时间长达半年以上的大范围海表温度异常现象;南方涛动是指太平洋东、西两侧海平面气压的一种反相关关系。

太平洋两侧大气的这种反相关关系，与海洋表面温度的变化又有极为密切的联系。

大气和海洋的相互作用，对风场、降水以及天气的其他方面有重要影响。

当赤道太平洋东部海温升高时，西部的海温往往会下降，温度升高的海水又使其上方大气压力减小，温度下降的海水则使其上方大气压力增加，这样，赤道太平洋上空气压与正常情况相比，就会东边降低西边升高，南方涛动指数减小成为负指数;反之，南方涛动指数值则上升为正指数。

鉴于厄尔尼诺(EN)与南方涛动(SO)之间的这种密切联系，科学家把它们统称"ENSO"。

南方涛动(SouthernOscillation),是热带环流年际变化最突出、最重要的一个现象。

主要指发生在东南太平洋与印度洋及印尼地区之间的反相气压振动。

即东南太平洋气压偏高时印度洋及印尼地区气压偏低,反之亦然。

详细解释为:太平洋与印度洋间存在的一种大尺度的气压升降振荡。

当太平洋上气压变高(低)时，印度洋上从非洲到澳大利亚气压变低(高)，即两地气压的距平有反向的变化。

其最大正相关中心位于澳大利亚北部至印度尼西亚的低压区;最大负相关中心位于东南太平洋高压区，在东北太平洋亦有一较大的负相关区。

因此塔希提(148?05'W，17?53'S)或复活节岛(109?30'W，29?00'S)与达尔文(130?59'E，12?20'S)两地的海平面气压差的距平值被普遍地用以表示南方涛动的特征指数，称为SOI。

当出现低SOI时，赤道东太平洋海面水温伴随出现异常增暖。

由于低SOI与高ENI(厄尔尼诺指数)相互联系，故称为厄尔尼诺-南方涛动事件。

通常情况下，太平洋沿南美大陆西侧有一股北上的秘鲁寒流，其中一部分变成赤道海流向西移动，此时，沿赤道附近海域向西吹的季风使暖流向太平洋西侧积聚，而下层冷海水则在东侧涌升，使得太平洋西段菲律宾以南、新几内亚以北的海水温度升高，这一段海域被称为"赤道暖池"，同纬度东段海温则相对较低。

厄尔尼诺现象的特点厄尔尼诺现象，又称“厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）”，是指赤道太平洋上海洋温度异常升高，与大气环流相互作用形成的一种气候现象。

厄尔尼诺现象的特点多方面，包括温度异常、降水异常、风场异常等，下面将详细论述这些特点。

一、温度异常厄尔尼诺现象主要表现为赤道太平洋海洋温度异常升高。

正常情况下，赤道东太平洋海水温度较高，而赤道中太平洋海水温度相对较低，在两者之间有一个温度递增带，即所谓的“温带”。

而在厄尔尼诺现象发生时，赤道东太平洋海水温度异常上升，导致温带不断向东扩展。

这种温度异常的升高可以导致全球气候变化，影响面非常广泛。

二、降水异常厄尔尼诺现象也会导致降水分布异常。

在厄尔尼诺发生时，赤道中太平洋东部地区偏湿，降水量较多，而西部地区则偏干，降水量减少。

同时，厄尔尼诺现象也会影响南美洲、东南亚等地区的降水分布。

比如，在厄尔尼诺发生时，南美洲夏季降水通常较多，而东南亚地区则降水偏少。

这种降水异常对于农业、水资源管理等方面都有很大的影响。

三、风场异常厄尔尼诺现象还会引起大气环流异常，即风场异常。

在厄尔尼诺发生时，赤道太平洋地区出现大规模的东风异常，风速加强。

这种风场异常会影响海洋运动、海洋生态系统等，也可能导致热带气旋活动增强。

另外，在赤道以外的地区，也会出现相应的风场异常，例如，南美洲东部地区常被称为副热带高压隆起区，但在厄尔尼诺期间，副热带高压位置偏离，使得南美洲东部发生干旱。

综上所述，厄尔尼诺现象的特点主要包括温度异常、降水异常和风场异常。

这种气候现象对全球各地气候产生广泛而深远的影响，不仅影响农业、水资源管理等人类活动，也对海洋生态系统、热带气旋等方面产生重要影响。

因此，对厄尔尼诺现象的研究和预测具有重要意义，能够为社会提供科学的气象预报和灾害防控措施。