沃克环流与ENSO
气候学——第五章 ENSO系统
二、厄尔尼诺
El Nino是西班牙语，原意是“圣婴”，现用来指发生在 厄瓜多尔南部和秘鲁北部沿岸海面温度异常升高的现象。
第一次直接记录EL Nino事件是在1795年。一般平均每3— 4年就有一年春、夏（指南半球）海温上升特别强，造成比多 年平均高许多的正距平。通常11月或12月海温正距平最高， 1982—1983年1月在南美沿岸曾出现高达9ºC的正距平。一般厄 尔尼诺的正距平区可从南美沿岸沿赤道向西，直达或越过日界 线。
三、沃克环流
在赤道东太平洋亦为赤道冷水上翻区，故该区 的冷水域并非只是冷水的平流造成的。但这个冷水 域是赤道地区最强的，并因此而形成了著名的赤道 干旱带。在日界线以东0—10ºS范围内年降水量仅 500mm,但在西太平洋赤道附近年降水量在2000mm 以上，10ºN及10ºS附近两个半球的热带辐合带年降水 量高达5000mm。西太平洋从日界线往西到菲律宾是 所谓“暖池”，与赤道东太平洋的冷水域形成强烈 的温度对比。
1969年毕耶克尼斯（Bjerknes)首先指出这种东西向对比
的重要性。且认为赤道太平洋上空可能存在一个纬向环流圈。 赤道东太平洋冷水域上空大气是下沉运动，西太平洋印度尼西 亚海洋大陆上空大气对流强烈，以上升运动为主，而地面为东 风信风，高空对流层上层为西风，这样就形成一个闭合的东西 向环流圈。由于Bjerknes认为这个环流圈与南方涛动有密切的 关系，为了纪念南方涛动的作者，而把这个纬向环流圈称为沃 克环流。后来，人们把这个概念推广到沿整个赤道纬圈，指出 在印度洋上空有一个方向相反的纬向环流，东部上升，西部下 沉，而在大西洋上空有一个类似太平洋的纬向环流，此外，在 非洲上空可能还有一个小的闭合环流。
自然地理学名词解释
自然地理学名词解释科里奥利力（Coriolis force）：地理上讲是由于地球自转运动而作用于地球上运动质点的偏向力。
有些地方也称作哥里奥利力，简称为科氏力，是对旋转体系中进行直线运动的质点由于惯性相对于旋转体系产生的直线运动的偏移的一种描述。
科里奥利力来自于物体运动所具有的惯性。
黄赤交角：是地球公转轨道面（黄道面）与赤道面（天赤道面）的交角，也称为太阳赤纬角或黄赤大距。
地球绕太阳公转的黄赤交角为约为23°26'。
黄赤交角并不是一直不变的，它一直有着微小的变化，但由于变化太小了，所以人们一般对其忽略不计。
*克拉克值：每一种化学元素在地壳中所占的平均比值。
即化学元素的平均质量百分比即元素的丰度。
岩浆岩：或称火成岩，是由岩浆凝结形成的岩石，约占地壳总体积的65%。
岩浆是在地壳深处或上地幔产生的高温炽热、粘稠、含有挥发分的硅酸盐熔融体。
是形成各种岩浆岩和岩浆矿床的母体。
岩浆的发生、运移、聚集、变化及冷凝成岩的全部过程，称为岩浆作用。
沉积岩：又称为水成岩，是三种组成地球岩石圈的主要岩石之一（另外两种是岩浆岩和变质岩）。
是在地表不太深的地方，将其他岩石的风化产物和一些火山喷发物，经过水流或冰川的搬运、沉积、成岩作用形成的岩石。
在地球地表，有70%的岩石是沉积岩，但如果从地球表面到16公里深的整个岩石圈算，沉积岩只占5%。
沉积岩主要包括有石灰岩、砂岩、页岩等。
沉积岩中所含有的矿产，占全部世界矿产蕴藏量的80%。
变质岩：是指受到地球内部力量（温度、压力、应力的变化、化学成分等）改造而成的新型岩石。
固态的岩石在地球内部的压力和温度作用下，发生物质成分的迁移和重结晶，形成新的矿物组合。
如普通石灰石由于重结晶变成大理石。
板块构造学说(Plate tectonics)：是在大陆漂移学说和海底扩张学说的基础上提出的。
根据这一新学说，地球表面覆盖着不变形且坚固的板块(地壳)，这些板块确实在以每年1厘米到10厘米的速度在移动。
专题69：时事背景之厄尔尼诺(解析版)-备战高考地理二轮复习题型专练
专题69 时事背景之厄尔尼诺【时事背景】在2019年的时候，全球出现了一次“厄尔尼诺现象”，而在2020年也出现了一次“弱厄尔尼诺现象”。
厄尔尼诺现象（西班牙语：El Niño），是指东太平洋海水每隔数年就会异常升温的现象。
它与中太平洋和东太平洋赤道位置产生的温暖海流有关。
当厄尔尼诺现象发生时，南美洲地区会出现暴雨，而东南亚地区和澳大利亚则会出现干旱状况。
1.沃克环流正常年份中，在赤道太平洋区域，由于西太平洋暖池水温最高，东太平洋水温最低，因此西太平洋盛行上升气流，升到高空后向东流去，到达低温的东太平洋后转向下沉，然后在海面上以东风形式返回西太平洋。
这样，便构成了一个东西向的大气环流圈，气象学上称作“沃克环流圈”。
对气候的影响：正常年份中，由于西太平洋盛行上升气流，因而西太平洋沿岸多雨湿润，由于东太平洋盛行下沉气流，因而东太平洋沿岸晴朗干燥。
意义：沃克环流的强弱变化,是判断厄尔尼诺和拉妮娜现象发生的重要依据。
2.厄尔尼诺定义：厄尔尼诺是指赤道附近太平洋中部及东部的海水温度异常升高而引起全球气候变化的现象。
海温偏高大于等于0.5度，并持续6个月以上认定为一次厄尔尼诺事件。
这样赤道附近太平洋海区东西海面温度差异减小，沃克环流减弱甚至相反。
原因：东南信风的减弱，导致东南信风减弱，东太平洋冷水上翻现象消失，表层暖水向东回流，导致赤道东太平洋海面上升，海面水温升高，秘鲁、厄瓜多尔沿岸由冷洋流转变为暖洋流。
对世界气候的影响：（1）赤道太平洋西部气温降低，气压会升高。
（2）太平洋西岸降水量会明显减少。
（3）太平洋东岸降水量会明显增多。
（4）秘鲁渔场渔业资源减少。
对我国的影响：①夏季风较弱，锋面雨带偏南。
北方大部分干旱少雨，南方多雨；②东北夏季易受低温冻害影响，粮食减产；③易出现暖冬,④台风减少；⑤次年，南方易发生洪涝，如1998年特大洪水。
3.拉尼娜现象：定义：与厄尔尼诺相反的现象，指赤道附近太平洋中东部的海面温度异常降低的现象。
关于ENSO事件及其对中国气候影响研究的综述
关于ENSO事件及其对中国气候影响研究的综述一、概述ENSO事件，即厄尔尼诺南方涛动事件，是太平洋赤道带海洋和大气相互作用失去平衡而产生的一种气候现象。
它主要表现为赤道东太平洋海水温度的异常变化，以及与之相关的海洋环流和大气环流的调整。
这一气候现象不仅影响太平洋地区的气候，而且通过大气环流的调整，对全球气候产生重要影响。
中国，作为世界上最大的发展中国家，其气候系统受到多种因素的影响，其中ENSO事件的影响尤为显著。
ENSO事件通过改变中国上空的大气环流，进而影响降水、温度等气候要素，从而对中国的农业生产、水资源管理、能源供应等方面产生深远影响。
对ENSO事件及其对中国气候影响的研究，不仅有助于深化对气候系统变化规律的认识，而且对于提高中国应对气候变化的能力，保障国家经济社会可持续发展具有重要意义。
近年来，随着气候变化问题的日益突出，国内外学者对ENSO事件及其对中国气候影响的研究也日益深入。
研究内容涵盖了ENSO事件的成因、发展机制、预测预报，以及对中国降水、温度等气候要素的影响等方面。
同时，随着观测手段和数据处理技术的不断进步，对ENSO事件及其影响的监测和评估能力也在不断提高。
尽管取得了显著进展，但ENSO事件及其对中国气候影响的研究仍面临诸多挑战。
例如，如何准确预测ENSO事件的发生和发展趋势，如何全面评估其对中国气候的影响程度，以及如何有效应对其带来的不利影响等，都是需要进一步研究和探讨的问题。
ENSO事件及其对中国气候影响的研究是一个复杂而重要的课题。
未来，随着气候变化问题的进一步加剧和人们对气候系统认识的不断深入，这一领域的研究将更加深入和广泛，为应对气候变化、保障国家可持续发展提供重要的科学支撑。
1. ENSO事件简介ENSO，即厄尔尼诺南方涛动，是热带太平洋地区海水温度与大气环流之间相互作用引发的一系列气候现象。
这一现象的显著特征表现为厄尔尼诺和拉尼娜两种异常状态。
厄尔尼诺期间，赤道东太平洋海域的海水温度异常升高，而拉尼娜期间则相反，该海域的海水温度异常降低。
高考一轮复习-厄尔尼诺和拉尼娜现象
厄尔尼诺（西班牙语：El Niño）， 又称圣婴现象，与另一现象南方涛动合 称为ENSO。是秘鲁、厄瓜多尔一带的 渔民用以称呼一种异常气候现象的名词。 主要指太平洋东部和中部的热带海洋的 海水温度异常地持续变暖，使整个世界 气候模式发生变化，造成一些地区干旱 而另一些地区又降雨量过多。
二、厄ห้องสมุดไป่ตู้尼诺现象（“圣婴”）
③厄尔尼诺现象发生时大气环流状况
④厄尔尼诺现象的影响
a海洋生态灾变；海洋捕鱼量减少。 b导致全球气候异常的主要原因之一； c农业减产。
厄尔尼诺对我国气候产生严重影响。
首先是台风减少。厄尔尼诺现象发生后，西北太平洋热带风暴（台 风）的产生个数及在我国沿海登陆个数均较正常年份少。
其次，北方夏季易发生高温、干旱。通常在厄尔尼诺现象发生的当 年，我国的夏季风较弱，季风雨带偏南，位于我国中部或长江以南 地区，我国北方地区夏季往往容易出现干旱、高温。1997年强厄尔 尼诺发生后，我国北方的干旱和高温十分明显。 第三，次年，南方易发生低温、洪涝。在厄尔尼诺现象发生后的次 年，在我国南方，包括长江流域和江南地区，容易出现洪涝，近百 年来发生在我国的严重洪水，如1931年、1954年和1998年，都发 生在厄尔尼诺年的次年。我国在1998年遭遇的特大洪水，厄尔尼诺 便是最重要的影响因素之一。 最后，在厄尔尼诺现象发生后的冬季，我国北方地区容易出现暖 冬。
厄尔尼诺现象是如何发生的? 即为何赤道太平洋海水温度东高西低？
多数科学家认为,东南信风减弱可能是引发厄尔尼诺现象的主要原因
思考：东南信风减弱，甚至会转为西风?
气压西高东低，且 地转偏向力极小
拉尼娜是指赤道太平洋东部和中部 海面温度持续异常偏冷的现象（与厄尔 尼诺现象正好相反），是热带海洋和大 气共同作用的产物。拉尼娜是西班牙语 “La Niña”——“小女孩，圣女”的意 思，是厄尔尼诺现象的反相，也称为 “反厄尔尼诺”或“冷事件”，它是指 赤道附近东太平洋水温反常下降的一种 现象，表现为东太平洋明显变冷，同时 也伴随着全球性气候混乱，总是出现在 厄尔尼诺现象之后。
沃克环流与ENSO
沃克环流与ENSO
• Walker 环流上层西风异常减弱(增强) 的大、小与El Nino(La Nina) 事件强、弱的关系比低层东风异常与海洋异 变强度的关系更为密切。 • 西太平洋纬向环流圈强度的变化对赤道太平洋东部海温的变 化有重要的控制作用，西太平洋纬圈环流强度的变化超前于 赤道东太平洋海温变化2-3个月，约一个季度。西太平洋季风 区纬向环流异常变化可能是赤道太平洋东部海温异常的主要 原因。
是El Nino 和南方涛动的总称。大气和海洋中的这两种现象存 在着内在的联系，它们不是一种孤立事件，而是一种循环,即 ENSO 循环。大约每5年发生一次。东太平洋的暖洋阶段，即厄 尔尼诺，伴随着西太平洋的高海面气压；东太平洋的变冷阶段 ，即拉尼娜，伴随着西太平洋的低海面气压。导致这种变动的 机制仍在研究中。
沃克环流的影响
当沃克环流减弱时，即厄尔尼诺现象发生的时候对我国的影响主要表现有：
（1）夏季主雨带偏南，北方大部干旱少雨。 （2）长江中下游雨季大多推迟。 （3）秋季我国东部降水南多北少，易使北方夏秋连旱。 （4）全国大部冬暖夏凉。 （5）登陆我国台风偏少。
当沃克环流增强时,即拉尼娜现象发生的 赤道太平洋东部海温的异常变化以及厄尔尼诺现象的出现,与 前期西太平洋西部一南海海温变化以及西太平洋纬向垂直环 流圈的活动有密切的关系。 • 在低SOI期,Nino3 区海温异常偏高,沃克环流减弱东移,ENSO 循环处于暖位相(El Nino事件);在高SOI期,Nino3区海温异常 偏低，沃克环流加强,ENSO循环处于冷位相(La Nina事件)。 • Walker环流圈由加速转为减速(减速转为加速) 阶段,较El Nino (La Nina)事件起始月提前2(4)个月。 • Walker环流圈在El Nino (La Nina)事件期间减速(加速)； El Nino事件前20个月Walker 环流圈开始加速、上层西风加 速早且稳定;
厄尔尼诺现象
一、沃克环流
温度高
温度低
高
低
低
高
二、厄尔尼诺现象
三、拉尼娜现象
下列四幅图反映“厄尔尼诺”盛期时热带海洋大 气环流状况及对全球 气候影响的是
(3)“拉尼娜”盛期年份，赤道东太平洋 海温降低，西太平洋海温升高，导致 太平洋副热带高压位置 北 移(南或北)， 东亚夏季风 (增强 增强或减弱)，使中 北 国夏季主要季风雨带向 偏( 南或北)， 多 黄河流域及以北地区 雨(多或少 )， 多 江淮流域 雨(多或少 )的可能性增大。 该年份，我国南海和西太平洋的台风 少 次数将比多年平均次数 (多或少 )
三、拉尼娜现象
1、拉尼娜现象： 赤道附近太平洋中东部表面温度异常降低
2、拉尼娜现象的形成及其对气候的影响：
赤道附近太平洋东西两侧 表层海水的温度差异增大 沃克环流增强
太平洋东侧：水温更低--下沉气流，引发旱灾 太平洋西侧：水温更高—上升气流，引发洪涝灾害
3、与厄尔尼诺的关联性：一般发生在厄尔尼诺现象之后
秘鲁西海岸上升流抑制,鱼儿的饵料减少,鱼类减少; 赤道逆流影响，水温升高，鱼类不适应而死亡。
下图中(a)(b)两图分 别是“厄尔尼诺” 和“拉尼娜”盛期 时热带太平洋海表 温度正常值的偏差 (单位：℃)， (1)“厄尔尼诺”现 象是指 A．热带东太平洋海 表温度不正常降低 B．热带东太平洋海 表温度不正常升高 C．热带西太平洋海 表温度不正常降低 D．热带西太平洋海 表温度不正常升高
一、沃克环流
1、何为沃克环流？ 2、沃克环流是怎么形成的？ 3、沃克环流对沿岸气候有何影响？ 4、研究沃克环流有何意义？
一、沃克环流
1、沃克环流：
2、沃克环流的形成：
赤道附近太平洋东西两侧 表层海水的温度差异 东侧水温低--下层冷海水上涌，寒流 西侧水温高-----赤道暖流堆积
ENSO简介
ENSO事件不仅仅作为一个事件发生， 而且还是周而复始的一种循环，其周期大约 2～7年，故又称ENSO循环。
厄尔尼诺和拉尼娜则是ENSO循环过程 中冷暖两种不同位相的异常状态。
厄尔尼诺也称为ENSO暖事件； 拉尼娜也被称为ENSO冷事件。
主要内容
第一节 海洋的基础背景知识 第二节 ENSO含义 第三节 ENSO形成机制及其对气候 的影响
第一节 海洋的基本背景知识
一．海洋对大气的重要性 二．海水温度分布的主要特征 三．洋流和信风
一、海洋对大气的重要性
海洋覆盖了全球面积的71%。由于海水和空气的 物理属性差别很大，例如海水的热容量约为空 气的3100倍，即1立方厘米的海水降低温度1℃ 所放出的热量，可以使3100立方厘米的空气增 高温度1℃。因此海洋的热容量要比大气大得多， 海洋温度微小变化能使得大气温度发生强烈的 响应，而地球系统中的水分循环更离不开海洋。
达尔文岛（红色）和塔希提岛（绿色）海平面气压距平的演变
南方涛动指数（SOI）：塔希提（Tahiti）岛与达尔文 （Darwin）岛之间的气压差。
气象学家沃克发现：
1. 当南方涛动指数较高时，东、西太平洋气压 差值增大，赤道地区盛行偏东风；
2. 当该指数较低时，则东风较弱，在西太平洋 地区甚至会出现西风。
南方涛动－Southern Oscillation
英国数学家沃克爵士（Sir. Gilbert Walker ）
气压跷跷板：热带东太平洋与热带 东印度洋气压场反相变化的跷跷板 现象（南方涛动现象）。
达尔文岛
塔希提岛
南方涛动（South Oscillation）
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• 《热带环流强度变化与我国夏季降水异常的关系》何敏
• 《厄尔尼诺》 秦大河•百科、维基百科thanks
摘自：百科沃克环流与ENSO• 赤道太平洋东部海温的异常变化以及厄尔尼诺现象的出现,与 前期西太平洋西部一南海海温变化以及西太平洋纬向垂直环 流圈的活动有密切的关系。 • 在低SOI期,Nino3 区海温异常偏高,沃克环流减弱东移,ENSO 循环处于暖位相(El Nino事件);在高SOI期,Nino3区海温异常 偏低，沃克环流加强,ENSO循环处于冷位相(La Nina事件)。 • Walker环流圈由加速转为减速(减速转为加速) 阶段,较El Nino (La Nina)事件起始月提前2(4)个月。 • Walker环流圈在El Nino (La Nina)事件期间减速(加速)； El Nino事件前20个月Walker 环流圈开始加速、上层西风加 速早且稳定;
沃克环流与ENSO
• Walker 环流上层西风异常减弱(增强) 的大、小与El Nino(La Nina) 事件强、弱的关系比低层东风异常与海洋异 变强度的关系更为密切。 • 西太平洋纬向环流圈强度的变化对赤道太平洋东部海温的变 化有重要的控制作用，西太平洋纬圈环流强度的变化超前于 赤道东太平洋海温变化2-3个月，约一个季度。西太平洋季风 区纬向环流异常变化可能是赤道太平洋东部海温异常的(SO: Southern Oscillation) ：
主要指发生在东南太平洋与印度洋及印尼地区之间的反相气压 振动。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。
• 厄尔尼诺-南方涛动现象（El Niño-Southern Oscillation，简称ENSO）：
（1）热带气旋、台风增多，即在西北太平洋生成和登陆我国的热带气旋增多。 （2）我国东北春夏易出现干旱，气温偏高。 （3）我国南方易发生干旱，华北洪涝。 （4）冬季较寒冷，寒潮多发，南方易出现冻雨、风雪。
参考文献
• 《太平洋低纬地区垂直环流圈与海温的长期变化 一》赵黔源 • 《沃克环流的强度-位置及其对ENSO循环的影响》薄燕青 等
是El Nino 和南方涛动的总称。大气和海洋中的这两种现象存 在着内在的联系，它们不是一种孤立事件，而是一种循环,即 ENSO 循环。大约每5年发生一次。东太平洋的暖洋阶段，即厄 尔尼诺，伴随着西太平洋的高海面气压；东太平洋的变冷阶段 ，即拉尼娜，伴随着西太平洋的低海面气压。导致这种变动的 机制仍在研究中。
ห้องสมุดไป่ตู้
沃克环流的影响
当沃克环流减弱时，即厄尔尼诺现象发生的时候对我国的影响主要表现有：
（1）夏季主雨带偏南，北方大部干旱少雨。 （2）长江中下游雨季大多推迟。 （3）秋季我国东部降水南多北少，易使北方夏秋连旱。 （4）全国大部冬暖夏凉。 （5）登陆我国台风偏少。
当沃克环流增强时,即拉尼娜现象发生的时候对我国的影响基本相反：
沃克环流与ENSO
2013.03.29
几个概念
沃克环流（Walker Circulation）：
是赤道海洋表面因水温的东西面差异而产生的一种纬圈热力环流。正常情况 下，太平洋大气低层为偏东南信风；太平洋西侧靠近赤道的地方，海表温度很高， 被成为“暖池”。对于其上方的空气而言，西太平洋暖池是一个大的热源，空气 被加热后产生上升运动，形成对流，极易成云致雨。暖空气上升过程中逐渐变冷， 到达大气高空后在太平洋东西两侧气压差的作用下向东移动，最后，冷而干的空 气在东太平洋下沉。这样以来，高层为偏西风，低层为偏东风，构成了闭合的环 流圈——沃克环流。