4.4洋流(8)
其运动可分为自转、平移和垂直运动3种方式。中尺度涡旋会完全改变其流经海区固有的运动,海流的方向变化多端,流速增大数倍至数十倍,并伴随有强烈的水体垂直运动。涡旋中心势能最大,随着远离中心的距离增加,势能逐渐减小,在涡旋边缘变为零。而涡旋动能的最大值不在它的中心,而是在水体旋转速度最大的区域,就是在涡旋中心与边缘之间的地方。这些运动的产生,必然引起海洋水文物理性质的强烈变化,并对海洋生物以及人类的海上活动产生巨大的影响。
五、厄尔尼诺现象
在向北流的秘鲁海流和强烈的沿岸上升流的影响下,在全年大部分时间里,于秘鲁沿岸广大近海水域,通常持续存在着一个狭窄的上升冷水带。但是大约在12月末,有一支弱表层暖流,沿厄瓜多尔和秘鲁北部沿岸向南伸展到大约南纬6°。由于该暖流通常发生在圣诞节期间,固而当地称之为“厄尔尼诺”(即“圣婴”)。在常年,它每年发生一次,并不严重。但在一些异常年份里,这个系统容易发生灾难性的移位。近代科学研究发现:厄尔尼诺不仅是局部的海洋异常,其影响也不限于热带太平洋的东部,而是可以波及全球,造成世界性的天气异常。因此,现代科学家称谓的厄尔尼诺事件,其含义已经大大超出了传统的观念。人们不再简单地把它看作一种“流”,而是把它作为一种大规模的海洋和大气相互作用的现象来研究。
厄尔尼诺特征是:通常在赤道太平洋东部的厄瓜多尔和秘鲁沿岸,由于盛行与海岸平行的偏南风,表层水在风和地转偏向力联合作用下,产生离岸流动,为了保待水体平衡,于是深层较冷的海水便涌升上来补偿。因此,这一带海面温度较低,大气稳定,气候干燥,是著名的赤道干旱带。而在海洋里,由于深层海水富含营养物质,它的涌升为上层鱼类生长提供了极为有利条件,所以那里鱼类资源十分丰富,形成世界闻名的秘鲁渔场。但是有些年份,在圣诞节前后,中美洲沿岸有一股暖水沿厄瓜多尔和秘鲁海岸向南流动,代替了那里原来的冷水,沿岸上升流也随之减弱或消失,从而影响了那里的海洋动物区系和鱼类,使秘鲁渔场大幅度减产。随后,通常干旱少雨的南美洲西部地区连降大雨,此称为厄尔尼诺事件。这股向南侵入的暖水每隔若干年发生一次,时间间隔不确定,每年持续时间长短也不一,短者数月,长者达一年以上。暖水南侵的范围,可达南纬14°附近。每次厄尔尼诺事件的大小是由它的强度、持续时间及造成的后果来确定的。
1982—1983年发生的厄尔尼诺事件,为本世纪以来最强的一次,它引起了全球性的异常。在1982年11月,赤道太平洋东部地区海温异常升高,并且范围越来越大,海温比常年高出6℃,打破了历史记录,圣诞节前后,栖息在圣诞岛上的1700多万只海鸟不知去向。接着1982年冬到1983年春,太平洋东岸的秘鲁等许多拉丁美洲国家下了大雨,河水泛滥,美国中、西部不断遭到风雪、冻雨及低温的袭击,华盛顿经历了一场百年罕见的大暴风雪。在太平洋西岸出现了严重的干旱,如印度尼西亚、澳大利亚、印度南部以及非洲15个国家经历了近几十年来最严重的干旱,引起森林大火,农牧业灾荒。在欧洲,则出现了异常暖冬。我国也出现了天气异常,南方夏季低温多雨,长江流域出现历史罕见的大洪水,北方春季一反常态,雨量充沛,天气暖和,东部地区频繁出现灾害天气。
为什么会发生厄尔尼诺事件,即为什么会发生暖水南侵?这是几十年来科学家们一直在探讨的重要问题。早期,有些科学家把厄尔尼诺归咎于秘鲁沿岸上升流的变化。他们认为:由于沿岸上升流减弱或消失,秘鲁沿岸表层海水的流动也随之减弱或停息,这时其北部赤道附近的高温低盐海水便会乘虚而入,从而造成厄尔尼诺事件。然而,这种理论未能解释为什么沿岸上升流会减弱或消失,因而实际上并没有回答产生厄尔尼诺事件的根本原因。
于是,科学家们开始把注意力转向海洋与大气相互作用方面。一些海洋学家认为:厄尔尼诺事件是由于太平洋赤道上信风减弱引起的。他们提出,信风如果强劲吹上一年多,这会加速温暖的南赤道海流向西流动,使赤道太平洋西部发生暖水堆积,从而形成赤道太平洋洋面的东西向倾斜;一旦信风减弱时,西部暖水就回流到太平洋东部,秘鲁沿岸上升流大大减弱或消失,水温升高。
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