07第七章厄尔尼诺与温盐环流解析

沃克环流
太平洋东部地 区晴朗少云气 候——世界上 最干燥的地区
Leabharlann Baidu之一
暖池
2 0 0 m
鱼类、鸟类资源丰富
50 m
海洋的主要热源是太阳辐射，上层水温比较高。一般，海水 的水温高则密度小，所以，海洋有明显的分层——上层暖水和 下层冷水间有一明显界面，叫斜温层。
◦ 北太平洋涛动（NPO：North Pacific Oscillation） 阿留申低压与北太平洋高压
◦ 南方涛动（SO：Southern Oscillation） 印度洋低压与南太平洋高压 南方涛动指数：赤道东太平洋海平面气压-印度尼 西亚海平面气压。 高指数时期（东高西低），赤道太平洋东部海温 低、副高偏强，降水少；印度尼西亚海温高，东 南季风强，印度的季风雨量多且集中。 低指数时期，则相反。 不仅影响印度、印度尼西亚和澳大利亚，还会影 响非洲撒哈拉沙漠、加拿大等地。
第七章 ENSO与温盐环流
7.1 大气环流与南方涛动 7.2 厄尔尼诺及其影响 7.3 温盐环流
7.1 大气环流与南方涛动
一、行星风系 二、大气活动中心与季风环流 三、沃克环流 四、大气涛动
三圈环流的模式图：平均经圈环流
大气活动中心
海平面气压图上巨大的高气压和低气压系统。 是大气环流中较稳定的部分。其位置和强度变化 对大范围环流和天气变化有巨大影响。其形成与 下垫面特征关系密切。北半球海陆交替分布，大 气冷热源受下垫面影响而有明显季节变化，大气 活动中心在北半球随季节变化很大；在南半球变 化较小。通常以中心所在地命名。
北极涛动对我国气候的影响
有关研究发现：当北极涛动处于较强的正位相时，东亚冬季风 减弱，冷空气对我国冬季气候的影响也减弱，我国大部分地区气 温偏高。从20世纪80年代以来的连续暖冬，可能与同期北极涛动 的持续增强有密切关系。与此同时，强的北极涛动还造成我国日 平均气温方差变小，这意味着天与天之间的变化更加平稳。从20 世纪50年代以来，我国150个气象站平均冬季日温度方差减小了 16.5％，北极涛动可能贡献了其中的大约20％左右。
向西至日界线（180°）附近的海面温度异常增暖现象。 拉尼娜
与厄尔尼诺相反,赤道太平洋东部海面温度异常偏低的现 象称为逆厄尔尼诺或反厄尔尼诺,与EL Nino相对应称为La Nina,意为”女婴”. 二、厄尔尼诺事件的发展过程 三、厄尔尼诺成因 四、厄尔尼诺影响 五、恩索事件（ENSO）
印尼和西太平洋新 几内亚地区潮湿多 雨的雨林气候
北极涛动
全球大尺度的大气运动有一定的内在特征，在空间特征上 往往表现为比较固定的结构，通常称为环流的“模态”。
北半球中、高纬度大气环流最重要的模态是“北极涛动”， 其主要特征以北极地区为中心而沿纬圈呈环状分布，所以 又称“环状模态”。
该模态对对流层（大约10km以下）大气环流的变化影响最 强，季节上以冬季最活跃。当北极涛动处于正位相时，北 半球以纬向型环流为主；负位相时则是经向型环流占优。 北极涛动及其影响是目前国际上全球气候变化研究中一个 非常重要的领域。
南方涛动
黄点位置是东太平洋 塔希提岛，代表东太 平洋副热带高压；
红点是达尔文港，代 表印度低压；
沃克发现两地之间的 气压有明显的负相关 关系。
以达尔文港气压变化为基准，将太平洋各地的气压变 化与其做统计而得出的相关系数分布图，正值代表正 相关，负值代表负相关。
7.2 厄尔尼诺及其影响
一、厄尔尼诺（EL Nino） 南美西海岸（秘鲁和厄瓜多尔附近）延伸至赤道东太平洋
◦ 北大西洋涛动（NAO：North Atlantic Oscillation） 冰岛低压与北大西洋高压 北大西洋涛动强，表明两个活动中心之间的气压差大，北 大西洋中纬度的西风强，为高指数环流。墨西哥湾暖流及 拉布拉多寒流均增强，西北欧和美国东南部因受强暖洋流 影响，出现暖冬；而由寒流控制的加拿大东岸及格陵兰西 岸却非常寒冷。 北大西洋涛动弱，表明两个活动中心之间的气压差小，北 大西洋上西风减弱，为低指数环流。西北欧及美国东南部 将出现冷冬，而加拿大东岸及格陵兰西岸则相对温暖。
沃克环流正常情况
低层大气 太平洋上的信风沿赤道自东向西吹送，将暖海水热
能堆积至西太平洋印尼一带的上层海水。 此区暖水受热蒸发上升至大气中，使对流活动更易
产生。 上层大气 风沿着赤道太平洋自西向东吹送，在东太平洋出现
下沉气流，导致该区干燥少雨。
大气涛动
不同大气活动中心的变化之间的联系。沃克（Walker） 在1924年正式提出三大涛动（大气活动中心的气压变化 相反关系）的名称：
研究还发现北极涛动对我国长江中下游地区夏季降水量的年际 变化有显著影响，5月份的北极涛动指数与东亚夏季风指数间有 显著的相关（0.46），当5月AO偏强一个标准差时，长江中下游 地区夏季降水平均减少8％左右。这为我国汛期降水预测提供了 一条重要线索。（龚道溢等）
南方涛动
在对印度季风年际变化的研究中,沃克发现 印度季风的变化和全球天气有某种关联。他注 意到东南太平洋的副热带高压和印度洋赤道低 压这两大气活动中心之间气压变化的负相关关 系。即东南太平洋气压偏高时印度洋及印尼地 区气压偏低；反之亦然的“跷跷板”现象。 1928年在向皇家气象学会提交的一篇论文中， 沃克将这种“跷跷板”现象定义为南方涛动 （Southern Oscillation）。
大气活动中心
1月
7月
副极地低压 冰岛低压
冰岛低压
永久性
阿留申低压
北 半 球
活动中心
副热带高压
北大西洋副高 北太平洋副高
半永久性 活动中心
大陆
西伯利亚高压 北美高压
阿留申低压 北大西洋副高 北太平洋副高
印度低压 北美低压
南 半 球
永久性 活动中心 半永久性 活动中心
副热带高压
南太平洋高压、南大西洋高压、 印度洋高压
大陆
澳大利亚 低压
澳大利亚高压
季风环流（Monsoon circulation）
沃克环流（Walker Circulation）
沿着赤道太平洋海面上发展的东西 向顺时针的垂直大气环流系统
英国气象学家沃克爵士在1920年代 最早提出的理论
沃克环流（Walker Circulation）