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话说厄尔尼诺与乌拉尔高压

发布时间:2019-12-26 15:20来源: 未知
老子说:“反者,道之动。”意思是说,在与常理相悖的地方,就可能有特殊的道理。在大气与海洋的温度分布上,也有这样的情况。一般说,在赤道与其两侧的热带是高温带,而在两个半球的高纬度地区则是低温带。这是温度随纬度分布的一般规律,中纬度带的强盛的西风环流的形成固然同地球的自转有关,然而如果没有极地与赤道温度巨大差别的推动是不会产生的。因此,人们要认识天气与气候的变化就不能不注意温度在纬度之间的差别。
 
  然而问题恰好有两个地区出现相反的温度分布,按中国古代哲学说法就是阳中有阴和阴中有阳,所以都有着特殊的意义,因而都值得气象科学的重视。我国气候学的奠基人竺可桢先生早就指出过,中国的降水是冬夏两种季风相互作用的结果,而这两个悖逆现象恰好分别位于这两种季风的源地,共同影响我国的天气气候,因而对于弄清我国气候的异常都有重要意义。
 
  一个悖逆地区在赤道太平洋的东部,那里有大片低温洋面,可谓是阳中之阴,它的存在使得赤道附近反而冷于两侧的热带。人们关心的厄尔尼诺现象就是这种悖逆现象的异常。另一个悖逆地区在欧洲北面的海面,这里的温度也明显低于它南面的欧亚内陆。虽然没有厄尔尼诺那样引起全球学者的注意,却受到前苏联牟尔坦诺夫斯基等学者和预报员们的高度重视,因为它同乌拉尔高压是联系在一起的。
 
  据多年平均温度资料,两者都形成高纬度地区与低纬度地区10摄氏度以上的温度逆差。所不同的是,赤道太平洋东部的冷水区全年都能存在,而欧亚大陆与其北面诸海的温度逆差主要出现在冬半年。其实,这两个温度悖逆现象都同洋流有密切关系。
 
  先谈赤道太平洋东部的冷水区,它同秘鲁冷洋流有密切关系。大家知道,澳大利亚与非洲之南的南纬35-65度是陆地很少的南大洋,这里的西风气流与向东的洋流没有阻碍地一往向前,比北半球要强劲得多,被称为咆哮的西风带。海船越过这一地带时风高浪急,是去南极洲必经的险途。然而西风与洋流却有一大地理障碍,这就是南美洲。
 
  在地图上可以看到,南美陆地向南伸出到南纬55度,而在其对岸的南极半岛几乎向北伸展到60度附近。南大洋到了这里从30个纬度的宽度突然缩小到5度,自然是一个很大的障碍。对西风说来,阻挡作用是十分有限的,但对洋流说来,却无法回避,它迫使部分洋流折而北上,形成有名的秘鲁洋流,强度堪称冷洋流之冠。有意义的是,南大洋的洋流的强度与位置有着明显的季节变化。6-8月是北半球的夏季,却是南半球的冬季,这时,南大洋洋流的干流位置偏向低纬,因而受到南美洲的阻拦也最大,是秘鲁冷洋流的极盛时期。
 
  秘鲁洋流受到地转偏向力的影响,在赤道之南转而向西,成为南太平洋赤道洋流。由于洋流离开海岸,就使得沿岸海域的深层冷水得以上涌,是这里形成冷水洋面的主要原因。南太平洋赤道洋流与北太平洋赤道洋流都是在向西流动的过程中不断得到从副热带高压流出的盐度高的热水流的补充而加强,到了赤道太平洋的西部,这两支洋流使水面升高,并分别向高纬度的洋区流去,形成南北两个洋流循环。在两支赤道洋流之间因为大洋西部洋面高于东部,形成赤道逆流,它是赤道太平洋东部冷水区水温升高,即形成厄尔尼诺的重要原因。
 
  厄尔尼诺是赤道太平洋区域气候变化的主要原因。但中国位于直接影响区域的边沿,是夏季风的源地。一般说来,厄尔尼诺出现时,洋面升温,副热带高压加强,夏季风也更加强大。但中国的气候是冬季风与夏季风共同影响的结果,故厄尔尼诺的出现只是中国气候异常的一个条件,并不是全部条件,因而没有决定性的影响能力,因而也不能只根据厄尔尼诺就作出中国气候异常的推论。
 
  中国冬季风同欧洲北岸海洋高温区有密切关系。这片高温海域是由于大西洋强大的墨西哥湾流的大量暖水进入北冰流有关,这是北冰洋唯一未结冰的海域,它给大气的热量就是这里经常出现强大的乌拉尔高压的原因,而乌拉尔高压又是影响欧亚大陆冬季寒冷的重要天气系统。在乌拉尔高压影响下,牟尔坦诺夫斯基称为超极轴,旺根格姆称作东方型,指的都是冷气流从寒冷的西伯利亚流入欧洲的现象,这是这里严寒天气的主要环流形式。
 
  乌拉尔高压不但我国预报员经常提到,也是俄国气象学家的重要课题。因为这个高压阻挡了暖湿的大西洋气流深入欧亚大陆,为大陆降温创造了条件,所以乌拉尔高压频繁出现的冬季,东欧与西伯利亚都是十分寒冷的,这就为进入我国的冷气流提供了强大的源地,也是我国冬季冷空气活跃,出现冷冬的重要原因。
 
  问题还在于欧亚大陆的寒冷为大陆积雪创造了良好的条件,这就减慢了春季回暖的速度。在欧亚大陆之东的鄂霍茨克海正当寒冷气流的下游,寒冷气流频繁、强劲,就使得海冰增加。由于融冰消耗大量热量,到了初夏,这里就成为北半球同纬度地区最寒冷的地方。同西伯利亚腹地的雅库茨克相比,冬季鄂霍茨克海东南部的海面温度要高出35-44摄氏度之多,但到6-7月却低6-7摄氏度以上,成为夏季同纬度地带最寒冷的地区和冷气流(冬季风)的重要源地。科研人员研究1931与1954两个大水年,发现这两年鄂霍茨克海都是海冰偏多的年份,所以这两年有较强的冬季风的作用,与夏季风共同形成大量的降水。除鄂霍茨克海外,夏季有时也有乌拉尔高压,在其影响下流向中国的冷空气也是促成降水的重要原因。
 
  由此可见,地球上的这两大悖逆现象都是全球气候异常的原因。在东亚季风地区,分别从南方与北方影响我国的气候。厄尔尼诺已经被公认为短期气候变化的强信号,成为国际科学协作的重大课题,甚至已经普及得人人皆知,而欧洲以北海洋里的暖水面的影响如果进一步弄清,也有助于研究短期气候变化的原因