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21

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1、 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) 流二 、 厄 爾 尼 諾三 、 拉 尼 娜 厄 爾 尼 諾 和 拉 尼 娜 現(xiàn) 象一 、 沃 克 環(huán) 流二 、 厄 爾 尼 諾三 、 拉 尼 娜 2230A B27 30C D 2227E F赤 道 2230A B27 30C D 2227E F赤 道G.T.沃 克 J.皮 耶 克 尼 斯 厄 爾 尼 諾 和 拉 尼 娜 現(xiàn) 象一 、 沃 克 環(huán) 流二 、 厄 爾 尼 諾三 、 拉 尼 娜 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)

2、象 ， 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 互 作 用 不 穩(wěn) 定 狀 態(tài) 下的 結 果 。 由 于 這 種 現(xiàn) 象 經(jīng) 常 發(fā) 生 在 年 末 圣 誕 節(jié) 前 后 ，所 以 當 地 人 稱 為 “ 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

3、 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 。 結 論 ： 赤 道 附 近 太 平 洋 東 部 和 西 部 的 溫 度 差 異減 小 ， 沃 克 環(huán) 流 減 弱 。 溫 度距 平 值 東 南 信風 突 然減 弱 ，甚 至 轉(zhuǎn)為 西 風 赤 道 逆 流增 強 ， 溫暖 海 水 覆蓋 赤 道 附近 太 平 洋東 岸 海 面 上 升 流 消失 ， 南 美洲 西 岸 寒流 被 暖 流取 代 赤 道 附 近 太平 洋 表 層 水溫 東 岸 升 高 ，西 岸 降 低 ，東 西 溫 差 縮小 沃克環(huán)流減弱 厄 爾 尼 諾 HI

4、 圖 17.1 1997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 Climate Prediction Center, USA） 厄 爾 尼 諾 和 拉 尼 娜 現(xiàn) 象一 、 沃 克 環(huán) 流二 、 厄 爾 尼 諾三 、 拉 尼 娜 海 洋大 氣 沃 克 環(huán) 流厄 爾 尼 諾熱 帶 太 平 洋 拉 尼 娜水分交換熱量交換 正 常異 常 溫 度 低 處 升 高 ，高 處 降 低溫 度 較 低 處 降 低 增 強減 弱 厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象對氣候的影響 圖 17.2 月 平 均 地 面 氣 壓 與 雅 加 達 地 面 氣 壓

5、 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 印 尼低 壓 區(qū) 是 大 的 正 值 。 由 于 SO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 圖 17.3 （ a） 海 表 溫 度 的 季 節(jié) 變 化（ 虛 線 ） 和 典 型 ENSO事 件 （ 1951，1953， 1957， 1963， 1965， 1969和 1972年 事 件 ） 的 海 表 溫 度 變 化 （ 在3oS 12oS沿 南 美 海 岸 100公 里 處 航 線上 測 到 的 海 溫 平 均 值 ）

6、 。 在 中 、 東 熱 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 水與 深 厚 冷 海 水 的 層 次 ） 之 間 相 關 提 高 ；（ b） ENSO事 件 期 間 對 規(guī) 則 季 節(jié) 變 化的 海 表 溫 度 偏 差 。 1976年 （ 未 給 出 ）強 增 溫 與 1972年 相 似 ； （ c） ENSO事件 期 間 特 魯 克 島 （ 152 oE 7oN） 的 海平 面 高 度 變 化 。 這 些 變 化 代 表 了 熱 帶 西太 平 洋 的 變 化 ； （ d） ， （ c） 中 ENSO

7、事 件 的 平 均 海 平 面 高 度 變 化 （ 實 線 ） ，虛 線 是 不 包 括 ENSO事 件 的 特 魯 克 島 的海 平 面 高 度 年 變 化 圖 17.4 1950到 1973年 間 7次 NESO事 件 平 均 的 海 表 溫度 分 布 （ ） 。 （ a） 爆 發(fā) 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 發(fā) 后 1年 5， 6， 7月 。 圖 17.5 Nino3區(qū) （ 90 oW 150oW， 5 oN 7oS） 海 表溫 度 距 平 。 南 方 濤 動 指 數(shù) （ SOI） 與

8、 對 流 活 動 的 指 數(shù)（ COI） 的 時 間 序 列 （ 國 家 氣 候 中 心 診 斷 室 ） 爆 發(fā) 與 結 束 時 間 長 度 最 高SSTA( ) SSTA最 高 月 SSTA 強 度 綜 合強 度 爆 發(fā)類 型暖事件 1951.06 1952.01 8 1.0 11 W W E1953.04 1953.11 8 0.9 9 V W W E1957.04 1958.07 16 1.4 1 S M E1963.70 1964.01 7 0.8 10 W W E1965.05 1966.03 11 1.3 12 M M E1968.10 1970.01 16 1.1 5 M M C

9、1972.04 1973.02 11 1.9 12 S S E1976.07 1977. 01 7 0.9 10 W W E1979.09 1980.02 6 0.9 9 V W V W E1982.05 1983.09 17 2.5 12 V S V S C 1986.09 1988.01 17 1.6 9 V S V S C1991.05 1992.07 15 1.4 4 S S C1993.03 1993.11 9 1.1 5 W M C1994.09 1995.02 6 1.2 12 W W C1997.04 1998.05 14 2.8 12 V S V S E 表 17.1 EL

10、Nino事 件 分 類 一 覽表 注 ： VS很 強 ， 對 暖 （ 冷 ） 事 件 強 度 指 數(shù) 18.0 （ 16 ） ； VW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) 為 17.914.0 （ 15.9 12.0 ） ； M中等 ， 對 暖 （ 冷 ） 事 件 強 度 指 數(shù) 為 13.9 7.0 （ 11.9 6.0 ） ； W弱 ， 對 暖 （ 冷 ） 事 件 強 度 指 數(shù)為 6.9 4.6 （ 5.9 3.6 ） ； E動 太 平 洋 爆 發(fā)型 ； C中 太 平 洋 爆 發(fā) 型

11、。 爆 發(fā) 與 結 束 時 間 長 度 最 高SSTA( ) SSTA最 高 月 SSTA 強 度 綜 合強 度 爆 發(fā)類 型冷事件 1954.04 1956.04 25 -1.7 11 V S V S E1956.07 1956.12 6 -0.7 9 V W W C1964.03 1965.01 11 -1.1 12 M W E1967.08 1968.05 10 -0.7 2 W V W E1970.06 1971.12 19 -1.4 12 S S E1973.06 1974.05 12 -1.4 12 M S E1974.09 1976.03 19 -1.5 12 S V S C19

12、84.10 1985.10 13 -0.9 12 M W E1988.04 1989.05 14 -1.6 12 S S E1995.09 1996.04 8 -0.5 11 V W V W E 1998.10 2000.03 18 -1.3 1 S S C 表 17.2 La Nina事 件 分 類 一 覽表 圖 17.6 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 ； 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 IT

13、CZ和 SPCZ（ 南 半 球 輻 合 區(qū) ） 位 置 ； 雙 箭 頭 還 給 出 了 Walker環(huán) 流 的 上升 支 （ 取 自 美 國 科 學 委 員 會 ， 1988） 圖 17.7 赤 道 東 太 平 洋 海 溫 距 平 變 化 曲 線 （ 從 1981 1987年 ） 。 虛 線 為 過 去 6次 厄 爾 尼 諾 平 均 圖 17.8 沿 赤 道 地 區(qū) OLR（ 射 出 長 波 輻 射 ） 的 距 平 時 間 經(jīng) 度 圖 。 （ a） 1986 1987年 ； （ b） 1982 1983年 ；單 位 ： Wm-2 圖 17.9 赤 道 太 平 洋 熱 力 結 構 對 變 化 的

14、 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 層加 深 。 同 時 赤 道 東 太 平 洋 （ 尤 其 是 秘 魯 沿 岸 ） 海 溫 降 低 ； 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 ， 而在 西 太 平 洋 海 平 面 高

15、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 for sea level pressure (top left) and surface temperature (top right) for 19582004, and GPCP precipitation for 19792003 (bottom left) updated from Tr

16、enberth and Caron (2000). The Darwin-based SOI from 18662004 (Knnen et al 1998) (lower right) features seasonal values with an 11-point low frequency filter, which effectively removes fluctuations with periods of less than 8 months (Trenberth, 1984). The heavy line represents a low pass filter (heav

17、y line) to emphasize decadal variability. Red values indicate positive sea level pressure anomalies at Darwin and thus El Nio conditions. dyxYYI YYE 2112 1 dyyLIH 1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 部 分 。 時 間 平 均 的 東 西 環(huán) 流 基 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 和哈 得 萊 環(huán) 流 ： 圖

18、 17.11北 半 球 冬 季 和 夏 季 IE強 度 和 東 西 環(huán) 流 圖 17.12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 。 下部 是 反 位 相 振 蕩 時 期 。 低 壓 在 坎 頓 以 東 。 坎 頓 上 方 的 環(huán)流 圈 方 向 是 相 反 的 。 圖 17.12 Walker環(huán) 流 概 略 圖 。 上 圖 是 對 南 美 沿 岸 冷 水 期 ，風 箭 頭 是 200和 850hPa平 均 風 距 平 （ ms -1） ； 下 圖 是 El Nio暖 水 月 的 情 況 El Nino年 對 中 國 降 水 的 影 響 El Nino次 年 對 中 國 降 水 的 影 響 La Nina年 對 中 國 降 水 的 影 響 La Nina次 年 對 中 國 降 水 的 影 響