南方濤動

南方濤動(Southern Oscillation)指發生在東南太平洋與印度洋及印尼地區之間的反相氣壓振動，是熱帶環流年際變化最突出、最重要的現象之一。

基本介紹

• 中文名：南方濤動
• 外文名：Southern Oscillation
• 命名者：Gilbert Walker
• 發生地區：東南太平洋與印度洋
• 特徵指數：海平面氣壓差的距平值

發現與研究

發現

19世紀後期的幾十年里，根據對熱帶西太平洋天氣變化的推測，人們提出了一種構想，認為印度季風降水不足與海平面氣壓的變動、歐亞大陸雪蓋面積的年際變化等因素有關。19世紀80年代末，澳大利亞氣象學家Charles Todd注意到，印度乾旱與澳大利亞的乾旱幾乎同時發生，他指出期間可能通過大氣存在某種聯繫。19世紀末，英國數學家和氣象學家Norman Lockyer研究了印度降水與太陽活動之間的可能關係，他也試圖把印度降水與澳洲乾旱聯繫起來。

Charles Todd

命名

19~20世紀之交，數學家Gilbert Walker負責印度天文台。1924年他退休返回英國後，先是致力於印度季風活動預測，後又注意到跨越印度洋和太平洋的海平面氣壓變化，利用澳洲的達爾文，赤道中太平洋的坎頓島，智利的聖地亞哥等台站的觀測資料，Walker發現印度洋和太平洋的海平面氣壓的空間分布，呈現一種“蹺蹺板”的關係。1924年，他將這種氣壓變化形式命名為南方濤動（SO——Southern Oscillation)。

Gilbert Walker

深入研究

後來的幾十年，由於種種原因，對南方濤動的進一步研究進入低潮。最主要的原因 是1930年到1950年之間，表征南方濤動的氣候信號較弱，同以前相比非常不明顯，人們 對此的研究熱情不高。直到1960年雅各布.皮葉克尼斯(Jacob Bjerknes) 對 厄爾尼諾的機制進行深入研究時，人們才又對南方濤動發生了興趣： 皮葉克尼斯發現熱帶太平洋存在一種大氣垂直環流型。此環流型的發現，第一次將南方濤動與海表溫度聯繫了起 來。為了紀念沃克爵士的開創性工作，比耶克尼斯把這個環流命名為"沃克環流"。他指出，南方濤動和厄爾尼諾存在的密切聯繫，是熱帶大氣和海洋運動相互作用的表現。由觀測事實可知，熱帶大氣運動基本上是被海洋加熱產生的回響，而表層海水運動則是對大氣風應力的回響。所以，熱帶大氣和海洋是一個耦合系統。因此近年來把厄爾尼諾和南方濤動合稱為ENSO事件。在澳大利亞，南方濤動受到密切關注，通過檢測南方濤動，一方面可對澳大利亞一些地區的降水進行預測，另一方面可預測厄爾尼諾發生的可能性。

南方濤動指數（SOI）

科學界表達南方濤動，是用塔西提島（148°05'W，17°53'S）或復活節島（109°30'W，29°00'S）和達爾文（130°59'E，12°20'S）兩個觀測站的海平面氣壓之差來表示，即南方濤動指數（SOI），等於塔西提島減去達爾文的海平面氣壓。SOI的大小表示南方濤動的強弱。SOI為負數，對應厄爾尼諾事件：反之，SOI為正數，則對應拉尼娜事件。SOI變化與厄爾尼諾的發生有著很好的對應關係，二者聯繫密切。

SOI與一系列氣候異常事件有著明顯的對應關係，當達爾文站氣壓偏高時，澳洲及印尼容易發生乾旱：當塔西提島氣壓下降時，赤道中太平洋降水增加。氣壓變化引起風向風速變化以及海表層水團移動，進而影響到沿岸涌升和海洋魚群位置變化。

厄爾尼諾-南方濤動（ENSO）

ENSO是熱帶太平洋的主要氣候變率，對全球氣候有巨大的影響。用海——氣相互作用觀點來分析，厄爾尼諾和南方濤動其實是自然界中同一物理現象在兩個方面的體現，體現在海洋中即為厄爾尼諾現象，反映在大氣中即為南方濤動現象。

形成前兆

印度洋、印尼與澳洲氣壓上升；
大溪地和太平洋中央、東面的海面氣壓下降；
南太平洋的信風減弱或往東面吹；
秘魯附近的暖空氣上升，令當地沙漠下雨；
暖空氣由太平洋西岸擴散至印度洋與太平洋東面。同時它令東面較乾燥和有乾旱的地方降雨。

發展過程

根據1950年以後7次ENSO事件的分析，可以把一次典型的ENSO發展過程劃分為三個階段 ：

1.先兆階段，這指春初南美沿岸出現增暖前的時段

ENSO動態監測

2.異常條件發展的時期

3.異常條件衰亡、正常條件恢復的階段。

形成原因

目前學術界還沒有給厄爾尼諾的形成原因一個定論。但目前存在兩個假設原因。

1.由於海-氣相互作用過程的平衡受到破壞所導致。

1969年Bjerkness首次發現赤道東太平洋海面溫度異常與南方濤動變化關係密切。李崇銀通過分析發現，厄爾尼諾和拉尼娜現象發生前的冬半年(10-4月)，歐洲中緯度地區的環流指數和我國東部地區的氣溫存在著顯著的差異。

2.海底火山活動引起海溫變化所產生厄爾尼諾。劉厚贊、劉夢玉和李若純等研究認為。在赤道東太平洋海底存在著許多火山和熱液噴泉，從海底噴出的熱液溫度高達300～4130℃(最高達750℃)。海底火山和熱液噴發後，使這一地區的海水溫度驟然升高，引起其上空空氣增暖，氣壓下降，從而影響了正常的大氣環流規律。使這一地區低層東風減弱，西風增強。

影響

厄爾尼諾和拉尼娜事件，會在世界很多區域引起極端的天氣（比如洪水和乾旱）。依靠農業和漁業的開發中國家，特別是太平洋沿岸的國家，所受影響最大。同時，ENSO帶動的溫暖海水，影響魚類的成群移動，破壞珊瑚礁的生長。特別的是，在厄爾尼諾現象發生當年，容易在西北太平洋和東北太平洋形成威力強大的颱風和颶風。