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《厄尔尼诺和拉尼娜现象》教案

【学习目标】

了解并理解，并能简述厄尔尼诺、拉尼娜现象的可能影响，通过读图并整理数据信息，绘制沃克环流示意图。

【学习过程】

一、沃克环流

概念：存在于赤道附近低纬度地带东西向的热力直接环流。首先由J.皮耶克尼斯在1969年提出，他认为这和早先G.T.沃克所称的南方涛动有联系（见大气活动中心）。在东太平洋赤道

区,由于秘鲁寒流带来了冷海水,又由于东风所引起的厄瓜多尔和秘鲁沿岸的海水上翻，形成了一条从南美西岸沿赤道向西伸延的冷水舌，致使赤道区太平洋西部和东部之间，出现很大的温度差异：就多年平均来说，西太平洋和印度尼西亚地区海水的水温较秘鲁沿岸水温约高

8°C以上。这样，通过海洋对大气的加热作用，就使暖空气在西太平洋和印度尼西亚一带上

升到高层之后，一部分向东流动，到达中、东太平洋冷水区上空下沉，在低层转而向西流动，形成了一个热力直接环流。这就是太平洋地区的沃克环流。

（1）成因：

“沃克环流”由1960年雅各布.皮叶克尼斯(Jacob Bjerknes)发现，是热带太平洋上空大气循环的主要动力之一。它是指在正常情况下较干燥的空气在东太平洋较冷的洋面上下沉，然后沿赤道向西运动，成为赤道信风的一部分，当信风到达西太平洋时，受到较暖洋面的影响而上升再向东运行，如此形成了一个封闭的环流。

（2）影响：

当厄尔尼诺发生时，由于海洋温度分布发生巨大变化，大气也会进行相应的调整。中、东太平洋气压随着海温的上升而下降（高压减弱、气压降低），西太平洋气压随着海温的下降而

上升（低压减弱、气压升高），热带太平洋两侧气压差值变小，导致赤道东风减弱和向东撤

退，沃克环流也会被削弱。同时，随着西太平洋暖水区向东移动，沃克环流的上升支和下沉

支的位置也发生偏移，对流活动的中心移至中太平洋上空，中、东太平洋上升气流大大加强，降水显著增加；而西太平洋上升气流明显减弱，变成少雨区，形成大范围干旱。当拉尼娜发

生时，东太平洋还会变得更冷，赤道西太平洋海温可能会进一步升高，东西太平洋气压差也进一步增大，沃克环流会比正常情况更强，西太平洋也会更多雨，而东太平洋则更加少雨。

思考：

1、在沃克环流形式下，赤道附近太平洋东、西岸的气候分别是湿润还是干燥的？为什么？

解释：赤道附近太平洋东岸气候干旱，因为受到下沉气流影响，西岸气候湿润，因受到上升

气流影响。

2、在赤道附近的大西洋上空也会形成类似的沃克环流吗？

解释：会的，但是由于大西洋东西岸海水温差小于太平洋，海区面积也小于太平洋，形成的

沃克环流不如太平洋上空显著。

二、厄尔尼诺现象

（1）含义：厄尔尼诺现象又称厄尔尼诺海流，是太平洋赤道带大范围内海洋和大气相互作

用后失去平衡而产生的一种气候现象。正常情况下，热带太平洋区域的季风洋流是从美洲走

向亚洲，使太平洋表面保持温暖，给印尼周围带来热带降雨。但这种模式每2～7年被打乱一次，使风向和洋流发生逆转，太平洋表层的热流就转而向东走向美洲，即带走了热带降雨。

由于太平洋是一个控制大气运动的巨大热源和水气源，因此厄尔尼诺现象的发生将引起全球

气候异常。厄尔尼诺又分为厄尔尼诺现象和厄尔尼诺事件。厄尔尼诺现象要维持3个月以上，才认定是真正发生了厄尔尼诺事件。2014年，国家气候中心预测年内将发生厄尔尼诺事件，

厄尔诺尼现象对我国的影响已经通过持续降雨呈现出来。2015年12月3日，国家海洋局在京组织召开2015年秋季厄尔尼诺及气候预测会商会，预计2016年春季发生的厄尔尼诺事件将在

冬季达到最强，强度仅次于1997/1998年。

(2) 影响：1986年至1987年的ENSO现象，使赤道中、东太平洋海水表面水温比常年平均温

度偏高2℃左右；同时，热带地区的大气环流也相应地出现异常，热带及其他地区的天气出

现异常变化；南美洲的秘鲁北部、中部地区暴雨成灾；哥伦比亚境内的亚马孙河河水猛涨，

造成河堤多次决口；巴西东北部少雨干旱，西部地区炎热；澳大利亚东部及沿海地区雨水明

显减少；中国华南地区、南亚至非洲北部大范围地区均少雨干旱。

(3) 成因：对厄尔尼诺现象形成的原因，科学界有多种观点，普遍的看法是：在正常状况

下，北半球赤道附近吹东北信风，南半球赤道附近吹东南信风。信风带动海水自东向西流动，分别形成北赤道洋流和南赤道暖流。从赤道东太平洋流出的海水，靠下层上升涌流补充，从而使这一地区下层冷水上泛，水温低于四周，形成东西部海温差。但是，一旦东南信风减弱，就会造成太平洋地区的冷水上泛减少或停止，海水温度就升高，形成大范围的海水温度异常

增暖。而突然增强的这股暖流沿着厄瓜多尔海岸南侵，使海水温度剧升，冷水鱼群因而大量死亡，海鸟因找不到食物而纷纷离去，渔场顿时失去生机，使沿岸国家遭到巨大损失。

近年以来更多的研究发现，厄尔尼诺事件的发生与地球自转速度变化有关，自50年代以来，地球自转速度破坏了过去10年尺度的平均加速度分布，一反常态呈4～5年的波动变化，一些

较强的厄尔尼诺年平均发生在地球自转速度发生重大转折年里，特别是自转变慢的年份。地转速率短期变化与赤道东太平洋海温变化呈反相关，即地转速率短期加速时，赤道东太平洋海温降低；反之，地转速率短期减慢时，赤道东太平洋海温升高。这表明，地球自转减慢可

能是形成厄尔尼诺现象的主要原因。当地球自转减速时，“刹车效应”使赤道带大气和海水

获得一个向东惯性力，赤道洋流和信风减弱，西太平洋暖水向东流动，东太平洋冷水上翻受阻，因暖水堆积而发生海水增温、海面抬高的厄尔尼诺现象。

三、拉尼娜现象

(1）含义：拉尼娜现象也称“反厄尔尼诺现象”，指发生在赤道附近，太平洋东部和中部

海水大范围持续异常变冷的现象，表现为海水表层温度低出气候平均值0.5以上，且持续时间超过6个月以上。拉尼娜现象的征兆是飓风、暴雨和严寒，它与厄尔尼诺现象均会使全球

气候出现严重异常。一般拉尼娜现象会随着厄尔尼诺现象而来，出现厄尔尼诺现象的第二年，

都会出现拉尼娜现象，有时拉尼娜现象会持续2-3年。拉尼娜现象出现时，中国易出现冷冬

热夏，登陆中国的热带气旋个数比常年多；而印度尼西亚、澳大利亚东部、巴西东北部等地降雨偏多；非洲赤道地区、美国东南部等地易出现干旱。

(2) 影响：1.对赤道附近太平洋东西岸的影响：东岸更干旱，西岸更湿，易引发洪涝。 2.对全球气候的影响：造成气候异常。 3.对中国气候的影响：与厄尔尼诺的影响相对。

受赤道太平洋拉尼娜事件和欧亚大气环流异常的影响，2008年1月10日以来，中国南方出现

了四次历史罕见的大范围低温雨雪冰冻天气过程。据国家气候中心的最新预测，这次拉尼娜事件会持续到2008年夏季前，将会给中国带来春夏季干旱及森林火险等级偏高、北方地区沙尘暴天气偏多、夏季出现区域性洪涝几率增加等气象灾害。

拉尼娜是西班牙语“小女孩”的意思，也称反厄尔尼诺现象，指发生在赤道太平洋东部和中

部海水大范围持续异常变冷的现象，表现为海水表层温度低出气候平均值0．5以上，且持续时间超过6个月以上。拉尼娜现象的征兆是飓风、暴雨和严寒，它与厄尔尼诺现象均会使全

球气候出现严重异常。

记者从国家气候中心获悉，历史上，1954年至1955年，1956年至1957年，1963年至1964年，1968年至1969年的冬季，中国也出现了很严重的低温雨雪异常天气。国家气候中心综合分析

了这些年份的气候变化后认为，这个调皮的“小女孩”将对春、夏气候产生以下几个方面的

影响：

对农业

2008年华南地区（两广及福建大部）在2月中旬至3月份的早稻播种期天气，华南南部较常年同期偏差；华南北部较常年同期偏好，仅在3月中旬前期有2至4天的低温阴雨天气，对早稻

播种影响不大，江南地区春播气候条件偏差。

对天气

2008年春季，中国北方沙尘多发区沙尘天气日数较常年同期偏少，但与2007年同期相比将有