何謂聖嬰與反聖嬰 - 好一個夏天
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長久以來南美洲秘魯太平洋沿岸的漁民就發現,在聖誕節時期,附近熱帶太平洋海域海溫常常會異常升高,洋流產生異常變化,進而造成漁獲量減少之現象,因為它發生的時間都在 ...
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Jun08Sun200820:20
--何謂聖嬰與反聖嬰--
何謂聖嬰與反聖嬰?
每隔數年發生在赤道東太平洋和南美洲外海水溫異常上升、進而影響全球氣候的現象,通稱為聖嬰(ElNino)現象,海溫變化改變了大氣的氣流造成東太平洋國家下豪雨,西太平洋國家鬧乾旱,也在全球許多地區造成嚴重的影響;反之,赤道東太平洋與祕魯外海水溫明顯下降,而對全球氣候的影響也完全相反的現象,稱之為反聖嬰(LaNina)現象。
在一般沒有發生聖嬰與反聖嬰的情況下,東太平洋海溫低而氣壓高,西太平洋海溫高而氣壓低,風會由氣壓高的地方吹向氣壓低的地方,所以赤道地區盛行東風,稱為赤道東風,強盛的東風透過摩擦力不斷地把東太平洋的表層海水吹向西太平洋,為了補充表層流失的海水,東太平洋下層比較冷的海水不斷向上補充上層流失的海水,此湧升流同時把沈在深海的營養鹽一起帶上來,提供給浮游植物吸收而大量繁殖,大量的浮游生物進一步提供了食物鏈中浮游動物、魚類與鳥類的生存。
另外,海溫高的地方,大氣對流旺盛,很容易下雨。
這也是為什麼赤道太平洋氣壓東高西低,而雨量西多東少的原因。
一旦聖嬰出現,赤道東太平洋海溫上升(1997-1998年聖嬰現象發生時海水溫度甚至比正常值高出5℃)氣壓下降,西太平洋則海溫下降氣壓上升(這種東西太平洋氣壓此起彼落的現象,就像蹺蹺板一樣,又稱南方震盪,SouthernOscillatlon);由於氣壓差異變小了,赤道東風跟著變弱,底層海水不再上升,無法提供營養鹽的供給,使得浮游植物很快就沒食物可吃而死去,連帶使得魚鳥不是餓死,就是遠走他鄉覓食。
聖嬰現象改變了海溫與大氣對流,使得原本乾燥的東太平洋國家下豪雨,沙漠變草原;而原本濕潤的西太平洋國家反而鬧乾旱。
反聖嬰現象則類似於一般情況,只是所有現象都變得更強,東太平洋海溫更低而氣壓升得更高,西太平洋海溫更高而氣壓降得更低,西太平洋下更多雨,東太平洋的雨量則減少;另外,氣壓差距更大,赤道東風因而更強,而把更多溫暖的海水吹向西太平洋,為了補充流失的表層海水,湧升流變得更強,這就是反聖嬰現象。
「聖嬰」一詞源自西班牙文ElNino,相當於英文ChristChild的意思,也就是上帝之子。
長久以來南美洲秘魯太平洋沿岸的漁民就發現,在聖誕節時期,附近熱帶太平洋海域海溫常常會異常升高,洋流產生異常變化,進而造成漁獲量減少之現象,因為它發生的時間都在聖誕節前後,因此當地漁民就把這種海洋異常的現象稱之為ElNino,也就是我們所說的「聖嬰現象」。
根據過去資料顯示,大約每二年至七年就會發生一次「聖嬰現象」,每次發生期間可達一年半到二年之久。
在正常的氣候狀況下,熱帶太平洋東部的氣壓一般都比西部還要高,這種東西兩邊的氣壓差異,造成氣流由東邊的高壓中心流向西邊的低壓地區,也就是俗稱的熱帶東風帶,由於氣流與海水表面摩擦力的作用,東太平洋表面的海水也被氣流帶動向西太平洋流動,東太平洋深處之低溫海水也就必須向上湧出,以補充西行之洋流,此一上湧洋流把深海中累積的豐富營養鹽帶到上層海水中,提供浮游生物大量繁殖的所需,也吸引大批魚群聚集,造就了秘魯及鄰近諸國漁業之發達,而海鳥亦隨魚群湧現而聚集,海鳥排泄物也就成為當地農業的主要肥料來源。
但是在「聖嬰現象」出現期間,東太平洋的氣壓降低,而西太平洋之氣壓卻增高,東西太平洋兩邊的氣壓差異降低甚至反轉,此氣壓的改變使熱帶東風帶減弱,甚至轉為西風帶,於是東太平洋之洋流不再西行,東太平洋海域之表面海水停滯不動,抑制該區深處低溫海水上湧,上層海水無法得到營養鹽的補充,浮游生物無法大量繁殖,於是魚群聚集數量減少,海鳥出現之數量亦銳減,使該區域的漁、農業均蒙受相當程度的損失。
事實上「聖嬰」現象並非祕魯沿海之區域現象,根據目前觀測結果,這種海水溫度增高的情形,從東太平洋到西太平洋綿延數千公里,其直接影響範圍遍及所有太平洋沿岸地區,更造成全球氣候異常。
在聖嬰出現期間,東太平洋之氣壓降低,而西太平洋之氣壓卻增高,造成原本旺盛的熱帶東風帶減弱,甚至風向轉為西風,連帶造成東太平洋之洋流停止西行,停留在東太平洋海水逐漸受熱增溫,對科學家而言,如果赤道中東太平洋區的表層海水溫度與多年平均值偏高連續6個月超過0.5℃,就稱為一次聖嬰現象。
「聖嬰現象」的主要特徵是東、西太平洋兩邊海水溫度的改變,而當海溫變化呈現東高西低時,伴隨的氣壓變化則為西高東低,反之若海溫變化為東低西高,氣壓則會出現西低東高的改變。
這種氣壓的變化,一般習慣以南太平洋東部之大溪地和西部位於澳洲之達爾文,兩地之間氣壓的差異值作為指標,這種東西兩邊氣壓高低的變化,有如蹺蹺板兩端的起伏一般,氣象學家就稱之為「南方振盪」(SouthernOscillation),而「聖嬰」(ElNino)和「南方振盪」此一相隨而生之大氣、海洋變化現象,則被合稱為ENSO。
「聖嬰」現象出現時,會造成海水溫度異常變化,影響洋流的正常流動,進而造成海中浮游生物數量改變,於是魚群聚集數量減少,海鳥出現之數量亦銳減,對海洋生態產生巨大影響。
同時,當「聖嬰現象」出現時,熱帶東太平洋表面海水溫度異常增高,洋面上方之大氣受熱,伴隨著海洋來之水氣上升,且經由對流作用成雲,在東太平洋地區產生異常降雨,造成東太平洋美洲沿岸地區發生水災。
而西太平洋由於表面海水溫度較低,海域上空之空氣則是下沉,造成海面壓力增加、抑制降雨;並擴及印尼、菲律賓、澳洲北部乾旱,甚至引發森林大火,造成霾害影響空氣品質。
在過去二十年來,共發生六次較明顯的「聖嬰現象」,其中又以1982-83年、1997-98年兩次,所導致的災害最為嚴重,據估計,在1982-83年的「聖嬰現象」期間,西太平洋區之南亞國家和澳洲,由於乾旱及火災所造成的財產損失,共約三十五億美元左右,同一時期東太平洋區之美洲國家,由於水災所造成之財物損失也有二十五億美元。
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反聖嬰係為聖嬰(ElNino)之相對詞,LaNina一詞源自西班牙文,其意為女嬰。
兩者均是指在赤道東太平洋區域,海溫及洋流之異常變化現象。
若以赤道南北緯5°西經90°至150°間為觀測範圍(即Nino3區域),並使用5個月海面溫度之移動平均值作計算,若高於氣候標準平均值0.5C時視為聖嬰現象,若低於氣候標準平均值0.5°C時則視為反聖嬰現象(參見KevinE.Trenberth,1997;"TheDefinitionofElNino",BulletinoftheAmericanMeteorologicalSociety,Vol78,No.12,p.2772)。
一般正常氣候下,熱帶太平洋東部之氣壓場高於西部,此一東西壓力差異,產生熱帶東風帶,並帶動東太平洋之洋流西行,在反聖嬰現象時期則是特別強化其海溫之對比。
使得以上現象益為強烈,因為海水溫度之變化是影響大氣氣候變動之重要因素之一,是以在聖嬰時期之異常氣候情況可能呈現反常之涼夏或暖冬,但在反聖嬰時期則可能變為加強四季之特性,即是熱夏與寒冬。
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