《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

明显增加；出现强沙尘暴的可能性较大。内蒙古东部、河北北部沙尘天气日数偏多的可能性较大。 灾害影响

2008年春中国东部地区以少雨干旱为主，东部大部地区可能出现春旱，其中吉林和辽宁大部、内蒙古东部、华北南部、黄淮、粤桂北部春旱可能较为严重，须加强抗旱工作；夏季，全国少雨范围比多雨范围大，整体形势旱重于涝，长江下游至江南北部可能出现高温干旱。此外，春季黑龙江北部、吉辽大部、湘赣南部、粤桂北部气温偏高，降水偏少，上述林区森林火险等级偏高。

2008年夏季，主要多雨带位于广西大部、云贵高原、重庆、湖北西部、河南南部、山东东部、河北北部、京津地区、吉辽大部，这些区域发生洪涝的可能性较大。

拉尼娜年，由于热带太平洋海温西暖东冷的结构，造成西太平洋暖池区对流活跃，容易造成夏季台风活动偏多，初夏生成台风和汛期影响中国的台风可能较为活跃，并有利于北上台风的活动。

(3) 成因：海洋表层的运动主要受海表面风的牵制。信风的存在使得大量暖水被吹送到赤道西太平洋地区，在赤道东太平洋地区暖水被刮走，主要靠海面以下的冷水进行补充，赤道东太平洋海温比西太平洋明显偏低。

当信风加强时，赤道东太平洋深层海水上翻现象更加剧烈，导致海表温度异常偏低，使得气流在赤道太平洋东部下沉，而气流在西部的上升运动更为加剧，有利于信风加强，这进一步加剧赤道东太平洋冷水发展，引发所谓的拉尼娜现象。

【材料链接】

1．下图为\正常年份南太平洋部分海区水温分布图\和\厄尔尼诺\现象年的太平洋部 分海区水温分布图B,读图后分析解答下列各题。

(1)完成两图中的大气环流(用箭头在线段上标绘)。 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

(2)据图说明正常年份,澳大利亚东部海域降水多还是少?___________。原因是