海表溫度的長(zhǎng)期變化分析【畢業(yè)論文】

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　海表溫度的長(zhǎng)期變化分析</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 海洋科學(xué)

2、 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　目錄</b></p&

3、gt;<p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　引言1</b></p><p>　　1厄爾尼諾現(xiàn)象的國內(nèi)外研究2</p><p>　　1.1國內(nèi)對(duì)厄爾尼諾現(xiàn)象的研究2</p><p>

4、　　1.1.1國內(nèi)研究厄爾尼諾的方法2</p><p>　　1.2國外對(duì)厄爾尼諾現(xiàn)象的研究3</p><p>　　1.3厄爾尼諾的成因4</p><p>　　2厄爾尼諾事件的劃分5</p><p>　　2.1厄爾尼諾事件的劃分5</p><p>　　3統(tǒng)計(jì)1854～2004年間發(fā)生的厄爾尼諾事件

5、6</p><p>　　3.1統(tǒng)計(jì)1854～2004年間發(fā)生的厄爾尼諾事件6</p><p>　　3.2厄爾尼諾事件持續(xù)時(shí)間的統(tǒng)計(jì)7</p><p>　　3.3厄爾尼諾事件發(fā)生的時(shí)間周期的統(tǒng)計(jì)7</p><p>　　3.41951～1988年厄爾尼諾事件的統(tǒng)計(jì)7</p><p>　　41854~200

6、4年全球海溫平均值分析9</p><p>　　4.11854~2004年全球海溫平均值分析9</p><p>　　5厄爾尼諾年的海溫變化圖11</p><p>　　5.11990年正常年份海溫變化圖11</p><p>　　5.21884～1885年弱厄爾尼諾海溫變化圖11</p><p>　　5.3

7、1965~1966年中厄爾尼諾年海溫變化圖12</p><p>　　5.41997~1998年強(qiáng)厄爾尼諾年海溫變化圖13</p><p><b>　　小結(jié)17</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)18</b></p><p><b>　　致謝19</b>&

8、lt;/p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　[摘要] 厄爾尼諾事件是赤道太平洋中東部海洋表面溫度持續(xù)異常增溫的現(xiàn)象。當(dāng)厄爾尼諾發(fā)生時(shí)，從太平洋到印度洋廣大地區(qū)的海洋、氣象條件都將產(chǎn)生強(qiáng)烈的異常。因此作為海表溫度長(zhǎng)期變化的一個(gè)典型，研究厄爾尼諾現(xiàn)象對(duì)預(yù)防海洋災(zāi)害、減緩全球氣候惡化、海洋的長(zhǎng)期預(yù)報(bào)都有著十分重要的意義。本文則通過對(duì)全球海表溫度的數(shù)據(jù)分析

9、和結(jié)合文獻(xiàn)，簡(jiǎn)述了三個(gè)關(guān)于厄爾尼諾的問題，第一，結(jié)合文獻(xiàn)以厄爾尼諾強(qiáng)度指數(shù)Fi作為指標(biāo)對(duì)厄爾尼諾事件進(jìn)行分類；第二，統(tǒng)計(jì)1854～2004年這151年間發(fā)生的厄爾尼諾事件；第三，對(duì)海溫異常的典型厄爾尼諾年進(jìn)行重點(diǎn)分析。本文所用的方法是運(yùn)用NOAA（美國國家海洋局和氣候管理局）提供的全球海表溫度（SST）數(shù)據(jù)(1854～2004年)，采用溫度距平的方法繪制海溫圖片，（溫度距平就是利用一系列平均氣溫，如日平均氣溫、月平均氣溫等，與總平均氣溫

10、的差值）,觀查圖片從而得出相應(yīng)的結(jié)論。經(jīng)過對(duì)厄爾尼諾事件的統(tǒng)計(jì)可得，厄爾尼諾事件發(fā)生周期為1~5年，持續(xù)時(shí)間一般為1年左右。1997～1998年強(qiáng)厄爾尼諾事件具有以下四個(gè)特點(diǎn)：1、形成時(shí)間短；2、增溫速度快；3、高溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)；4、強(qiáng)度強(qiáng)。</p><p>　　[關(guān)鍵詞] 全球海表溫度；海溫異常；厄爾尼諾</p><p><b>　　Abstract</b><

11、/p><p>　　[Abstract] EI Nino is a abnormal phenomenon of the sea surface temperature’s sustained heating in the middle eastern of the equatorial Pacific.When EI Nino occurs,the vast regions of the oceans and me

12、teorlogical conditions which are from the Pacific to Indian ocean will have strong anomalies.Through analysing of the global surface temperature date and combining with document,this paper expounds three problems about E

13、I Nino.The first, depending on document using EI Nino intensity index Fi as the</p><p>　　then by using a temperature method which is the difference between a series average temperature (daily average tempera

14、ture or months average temperature) and the total average temperature to make picture ,thus draws the conclusion. Through the statistics of EI Nino events ,EI Nino’s happen period is 1～5 year,and the duration is commonly

15、 1 year.The 1997～1998 strong EI Nino has following four features:1、forming time is short;2、heating speed is fast;3、high temperature last for a long time;4、strengt</p><p>　　[Key words] Global sea surface tem

16、perature ;abnormal SST; El nino.</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　地球的表面積為5.1億平方千米，其中海洋的面積為3.67億平方千米，占了整個(gè)地球表面積的70.8%，海洋對(duì)自然界,對(duì)人類文明社會(huì)的進(jìn)步都有著巨大的影響，它不僅為生命的誕生進(jìn)化與繁衍提供了條件，在控制和調(diào)節(jié)全球氣候方面發(fā)揮著重要的作用，還為人們

17、提供豐富的食物和無窮盡的資源，為人類從事海上交通提供經(jīng)濟(jì)便捷的運(yùn)輸途徑，為人們探索自然奧秘發(fā)展高科技產(chǎn)業(yè)提供了空間。而近幾十年來隨著全球氣候不斷變暖，人類的生存環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展受此影響也日益嚴(yán)重，例如2009年10月17日，馬爾代夫就舉行了世界上首次水下內(nèi)閣會(huì)議，簽署了一份名為《來自前線的緊急呼救》的決議。根據(jù)科學(xué)家發(fā)布的研究報(bào)告，如果全球變暖的趨勢(shì)繼續(xù)下去，馬爾代夫?qū)⒃诒臼兰o(jì)內(nèi)消失。面臨消失危機(jī)的國家不僅僅只是馬爾代夫，還有吐瓦魯、基里

18、巴斯等，如果全球氣溫變化得不到很好的控制，那么這將造成人類歷史上的重大災(zāi)難。另外，就我國而言，由于地處北太平洋，而北太平洋一直是受海溫影響變化很大的海域，有研究[2]指出, 冬春海溫場(chǎng)變化制約著我國初夏降水的變化,特別是太平洋黑潮區(qū)和加利福尼亞冷流的海溫變化。我國黃河流域、長(zhǎng)江下游及以南地區(qū)的降水與赤道東太平洋海溫異</p><p>　　厄爾尼諾現(xiàn)象的國內(nèi)外研究</p><p>　　國內(nèi)對(duì)

19、厄爾尼諾現(xiàn)象的研究</p><p>　　國內(nèi)的研究人員結(jié)合我國自身的特點(diǎn)就厄爾尼諾對(duì)我國不同地區(qū)不同地域的影響問題做了一系列的認(rèn)識(shí)研究，成果較為顯著。其中，張利軍等[3]的研究發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)江流域的夏季最大洪峰流量在厄爾尼諾事件的3 個(gè)位相上表現(xiàn)出不同的特征：在一年型的厄爾尼諾事件中, 當(dāng)年夏季西太平洋副高強(qiáng)度較正常年偏弱, 副高脊線的位置偏南,使得夏季長(zhǎng)江流域的最大洪峰流量偏小; 在持續(xù)型的厄爾尼諾事件中, 次年夏季西

20、太平洋副高強(qiáng)度較正常年偏強(qiáng), 副高脊線的位置偏南, 使得夏季長(zhǎng)江流域的最大洪峰流量偏大, 易發(fā)生洪水災(zāi)害。趙振國[4]研究表明在厄爾尼諾當(dāng)年的春夏季我國溫度容易偏冷, 冷月出現(xiàn)的頻率明顯高于氣侯概率; 在厄爾尼諾當(dāng)年的秋冬季至次年春季我國溫度偏暖的可能性大, 暖月出現(xiàn)的頻率明顯高于氣侯概率。反厄爾尼諾年的情況則正好相反, 即當(dāng)年春夏季我國溫度容易偏暖, 當(dāng)年秋冬季至次年春季容易偏冷。進(jìn)一步分析表明[4], 厄爾尼諾暖水期, 我國溫度的分

21、布型與黑潮區(qū)海溫當(dāng)年春夏季偏低、當(dāng)年秋冬季至次年春季偏高的季節(jié)變化密切相關(guān)。仁福民[5]指出在熱帶以外的地區(qū), 厄爾尼諾對(duì)氣候的影響是間接的、復(fù)雜的, 它只是影響氣候的因子之一。如19</p><p>　　國內(nèi)研究厄爾尼諾的方法</p><p>　　在對(duì)厄爾尼諾進(jìn)行研究時(shí)，研究人員有著不同的研究方法，而我國厄爾尼諾的研究方法可歸納為以下幾類[10]:</p><p>

22、;　　1.距平法 其基本理論如下：設(shè)某一變量的值為Xi，均值為，則該變量的差值就構(gòu)成了距平序列Xi-，因而一組數(shù)據(jù)X1,X2,…Xn與其均值的差值就構(gòu)成了距平序列X1-，X2-,…Xn-。該法的特點(diǎn)是從獲得的曲線可直觀地判斷其變化趨勢(shì)。</p><p>　　2.合成分析法 合成分析法主要針對(duì)許多個(gè)測(cè)站不同年代同一季節(jié)（如冬季）的氣候變量（如降水量、溫度等），根據(jù)它們?cè)诙驙柲嶂Z年的不同反應(yīng)，通過合成分析的方法將它

23、們綜合在一張圖上，從而來分析此時(shí)期該變量在研究區(qū)的變化規(guī)律。</p><p>　　3.聚類分析法 聚類分析法是多元統(tǒng)計(jì)理論進(jìn)行分類的一種方法。其包括多種方法，在研究厄爾尼諾時(shí)常用到一種K-均值法，例如對(duì)某幾年北太平洋海溫月距平場(chǎng)得形態(tài)進(jìn)行相似分類。</p><p>　　4.主分量分析法 對(duì)于由多個(gè)觀測(cè)點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)格點(diǎn)構(gòu)成的某一區(qū)域的氣候變量場(chǎng)，主分量分析法可用較少的幾個(gè)空間分布模太來描述原變量

24、場(chǎng)，且能涵蓋原變量場(chǎng)得信息，也就是尋找某種數(shù)學(xué)的表達(dá)式將變量場(chǎng)的主要空間分布結(jié)構(gòu)有效地分離出來。</p><p>　　5.譜分析法 譜分析法主要是通過求離散功率譜或連續(xù)功率譜的方法來得到氣候要素的變化規(guī)律。運(yùn)用這樣方法可以較好的反映厄爾尼諾發(fā)生的規(guī)律，能為預(yù)測(cè)下一次厄爾尼諾提供定量的證明。</p><p>　　本文則運(yùn)用了一種由中國氣象局國家氣候中心的EI Nino監(jiān)測(cè)小組研制出的方法。以

25、海表月平均海溫距平是否≥0.5℃（≤-0.5℃）作為指標(biāo)對(duì)厄爾尼諾事件進(jìn)行定義，即當(dāng)厄爾尼諾綜合區(qū)海溫距平持續(xù)6個(gè)月以上大于等于0.5℃（小于等于0.5℃）時(shí)（容許過程中間有單個(gè)月份未達(dá)指標(biāo)），為一次厄爾尼諾暖事件（反厄爾尼諾冷事件）； 以厄爾尼諾強(qiáng)度指數(shù)Fi作為指標(biāo)對(duì)厄爾尼諾進(jìn)行分類，厄爾尼諾事件的強(qiáng)度指數(shù)是由事件的長(zhǎng)度、最大△SST（最小△SST）、△SST≥1.0（△SST≤-1.0）的月數(shù)三項(xiàng)指數(shù)綜合而成，根據(jù)強(qiáng)度指數(shù)，將厄爾尼

26、諾事件分為最弱、弱、中等、強(qiáng)、最強(qiáng)5級(jí)。</p><p>　　國外對(duì)厄爾尼諾現(xiàn)象的研究</p><p>　　從厄爾尼諾現(xiàn)象現(xiàn)象開始研究以來，國外學(xué)者就對(duì)于厄爾尼諾現(xiàn)象的形成機(jī)理進(jìn)行了深入的研究，提出了很多種理論和學(xué)說，其中得到公認(rèn)的有信風(fēng)張弛理論(Wyrtki，1975) [11]、不穩(wěn)定海洋波動(dòng)理論(Philander et al，1984) [11]、延遲振子理論(Suarez et

27、al，1988；Neelin，1991) [12].1976/1977年北太平洋地區(qū)海氣系統(tǒng)發(fā)生了一次年代際尺度的躍變，Quinn和Neal[13]最早揭示了這一現(xiàn)象，之后，Nitta、Trenberth、Ebbesmeye等[11]、Trenberth等和Graha[14]進(jìn)一步指出北太平洋地區(qū)的SST和大氣環(huán)流發(fā)生了十分明顯的年代際變化。Zhang等[15]指出全球海表溫度時(shí)間尺度超過6年以上的低頻變化第一模態(tài)的主要特征是1976-

28、1992東太平洋變暖、北太平洋變冷。Mantua[11]等提出太平洋的年代際振蕩模態(tài)(PDO)，并確定其年代際突變的時(shí)間為1890、1925、1947和1976年。White和Garreaud[16]等發(fā)現(xiàn)PDO在南北半球是一個(gè)對(duì)稱的結(jié)構(gòu)。Gille指出近50年印度洋的SST</p><p>　　國內(nèi)對(duì)厄爾尼諾影響我國各個(gè)部分的研究能讓我們更具體的了解在不同年份結(jié)合各地的受厄爾尼諾影響的具體現(xiàn)象，有助于各地采取有

29、效措施來利用或者預(yù)防厄爾尼諾帶來的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。國外研究則從時(shí)間上研究了厄爾尼諾現(xiàn)象，為本文的研究提供了分析厄爾尼諾的理論依據(jù)和基礎(chǔ)。本文在國內(nèi)國外研究顯著的背景下，通過分析近150年來海溫的變化情況，對(duì)這150年期間全球的海溫變化有個(gè)初步的了解，觀察厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生的周期，厄爾尼諾年各海域發(fā)生的異?，F(xiàn)象等，簡(jiǎn)述上文所述的三大問題并得出相應(yīng)的結(jié)論。</p><p><b>　　厄爾尼諾的成因</b&

30、gt;</p><p>　　厄爾尼諾現(xiàn)象嚴(yán)重影響著世界各地的氣候，并且由其引發(fā)的自然災(zāi)害，對(duì)人類的生命安全及財(cái)產(chǎn)安全都造成了巨大的威脅，為了試圖了解發(fā)生厄爾尼諾的真正成因，長(zhǎng)期以來國內(nèi)外的研究人員一直在跟蹤、研究厄爾尼諾，并提出了諸多的觀點(diǎn)，目前科學(xué)學(xué)界主要有下列三種觀點(diǎn)[21]：第一種觀點(diǎn)大氣海洋周期循環(huán)說。該觀點(diǎn)認(rèn)為赤道信風(fēng)減弱是東太平洋海水變暖的主要原因，具體表現(xiàn)為東南信風(fēng)和東北信風(fēng)的減弱導(dǎo)致了赤道太平洋向

31、西流動(dòng)的洋流、秘魯冷洋流加利福尼亞冷洋流、赤道東太平洋東部冷水上翻的衰弱，從而引起赤道東太平洋海溫上升。第二種觀點(diǎn)地球自轉(zhuǎn)速度變慢說。大量的統(tǒng)計(jì)資料，證明厄爾尼諾事件發(fā)生時(shí)間上與地球自轉(zhuǎn)急劇減慢之間的關(guān)系：1956年~1985年之間發(fā)生的7次厄爾尼諾事件中有6次發(fā)生在地球轉(zhuǎn)速急劇減慢的第二年，1次是在上次厄爾尼諾年之后地球轉(zhuǎn)速大幅度減慢的第二年產(chǎn)生的。第三種觀點(diǎn)是地球內(nèi)部熱流說。提出這一觀點(diǎn)的丹尼爾認(rèn)為厄爾尼諾主要是由東太平洋海隆上斷裂

32、活動(dòng)噴溢出的熔巖加熱了上覆水體產(chǎn)生的。這些觀點(diǎn)各有一定的道理，但又有其片面性。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)，目前最新的觀點(diǎn)則認(rèn)為：厄爾尼諾事件的成因機(jī)制是地球自轉(zhuǎn)、日月引力和地</p><p><b>　　厄爾尼諾事件的劃分</b></p><p><b>　　厄爾尼諾事件的劃分</b></p><p>　　對(duì)厄爾尼諾事件的劃

33、分中，表示厄爾尼諾事件的指數(shù)，主要使用1951年1月-1988年8月（本文參考ENSO檢測(cè)小組的研究成果，結(jié)合本文實(shí)際需要選取部分?jǐn)?shù)據(jù)作為本文研究?jī)?nèi)容）赤道東太平洋范圍（0°-10°S、180°-90°W）內(nèi)的海表溫度資料。厄爾尼諾事件開始和結(jié)束事件的劃分使用赤道東太平洋范圍（0°-10°S、180°-90°W）春季平均海溫的年際變率值。一次事件的長(zhǎng)度至少為

34、半年，其中允許有1個(gè)月中斷。所采用的公式如下：</p><p>　　式中l(wèi)、△T、m分別表示事件的長(zhǎng)度、溫度距平及∣△SST∣≥1.0的月數(shù)，表示標(biāo)準(zhǔn)差，各值上的橫線表示該類事件的平均值。根據(jù)強(qiáng)度指數(shù)，將厄爾尼諾事件分為最弱（Fi＜-3.0）、弱（-3.0≤Fi＜-1.0）、中等（-1.0≤Fi＜1.0）、強(qiáng)（1.0≤Fi＜3.0）、最強(qiáng)（Fi≥3.0）5級(jí)[17]。</p><p>　　

35、下表為1951年-1988年歷次厄爾尼諾時(shí)間開、結(jié)束時(shí)間、強(qiáng)度、指數(shù)、等級(jí)分類等。</p><p><b>　　表2-1</b></p><p>　　上表顯示1951年-1988年這37年中共發(fā)生厄爾尼諾事件9次，其中1953年的強(qiáng)度等級(jí)為最弱，1952年、1976年的強(qiáng)度等級(jí)為弱，1965年、1969年的強(qiáng)度等級(jí)為中等，1972年、1987年的強(qiáng)度等級(jí)為強(qiáng)，1983

36、年的強(qiáng)度等級(jí)則為最強(qiáng)。下文將參考表2-1的厄爾尼諾強(qiáng)度等級(jí)，對(duì)典型的厄爾尼諾事件進(jìn)行分析。</p><p>　　統(tǒng)計(jì)1854～2004年間發(fā)生的厄爾尼諾事件</p><p>　　統(tǒng)計(jì)1854～2004年間發(fā)生的厄爾尼諾事件</p><p>　　根據(jù)MATLAB所繪制出的1854～2004年間的1812張距平圖，統(tǒng)計(jì)這151年間所發(fā)生的厄爾尼諾事件。所使用的判斷標(biāo)準(zhǔn)是

37、赤道中東太平洋海溫升溫≥0.5℃，且持續(xù)時(shí)間不少于6個(gè)月（持續(xù)時(shí)間5個(gè)月，但升溫明顯范圍較大的情況亦在統(tǒng)計(jì)之內(nèi)），統(tǒng)</p><p><b>　　計(jì)結(jié)果如下表：</b></p><p>　　這151年中共發(fā)生厄爾尼諾事件32次，持續(xù)時(shí)間統(tǒng)計(jì)數(shù)32個(gè)，間隔周期統(tǒng)計(jì)數(shù)31個(gè)。 </p><p>　　厄爾尼諾事件持續(xù)時(shí)間的統(tǒng)計(jì)</p>

38、;<p>　　上表是厄爾尼諾事件持續(xù)時(shí)間統(tǒng)計(jì)表。觀察統(tǒng)計(jì)表可知，厄爾尼諾事件持續(xù)時(shí)間在5～23個(gè)月，一般認(rèn)為1年左右。</p><p>　　厄爾尼諾事件發(fā)生的時(shí)間周期的統(tǒng)計(jì)</p><p>　　上表是厄爾尼諾事件發(fā)生的時(shí)間周期的統(tǒng)計(jì)表。觀察統(tǒng)計(jì)表可知，厄爾尼諾發(fā)生的時(shí)間周期在1、2、3、4、5年的概率為78%，因此可認(rèn)為厄爾尼諾事件發(fā)生的時(shí)間周期為1～5年。</p>

39、;<p>　　1951～1988年厄爾尼諾事件的統(tǒng)計(jì)</p><p>　　上表是1951～1988年這38年間發(fā)生的厄爾尼諾事件的統(tǒng)計(jì)，左圖為ENSO檢測(cè)小組的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，左圖為作者的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。對(duì)比可得，本人的統(tǒng)計(jì)結(jié)果與ENSO檢測(cè)小組的研究在厄爾尼諾發(fā)生和持續(xù)時(shí)間上基本一致，本人的統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了ENSO檢測(cè)小組的研究成果。</p><p>　　1854~2004年全球海

40、溫平均值分析</p><p>　　1854~2004年全球海溫平均值分析</p><p>　　利用NOAA提供的1854～2004年海溫?cái)?shù)據(jù)繪制圖4-a、4-b、4-c、4-d，其方法是運(yùn)用MATLAB將這150年中12個(gè)月份的海溫每一個(gè)月求一次平均海溫，共可以繪制12張圖，本文則選取了其中的4個(gè)月，即1月、4月、7月、10月。圖4-a表示1月份的海溫平均圖，從圖中，我們可以看出赤道以南附

41、近海溫在28°左右，南北兩極海溫在零下10°左右，北太平洋地區(qū)海溫處于低溫狀態(tài)，出現(xiàn)這種海溫分部的原因是由于太陽直射在南回歸線。圖4-b表示4月份的海溫平均圖，由于太陽直射自南向北移動(dòng)，因此此時(shí)的海溫也開始由南向北開始移動(dòng)。圖4-c表示7月份的海溫平均圖，這時(shí)候的太陽直射在北回歸線上，所以高海溫區(qū)域集中在赤道及其以北區(qū)域。圖4-d表示10月份的海溫平均圖，其中高海溫區(qū)域開始由北向南運(yùn)動(dòng)，這是因?yàn)樘柕闹鄙溟_始往南移。

42、總的而言4-a，4-b,4-c,4-d中，由于不受到太陽的直射，因此南北極一直處于低溫狀態(tài)，有溫度變化的地段集中于南北回歸線之間。</p><p>　　4-a.150年1月份年平均圖 4-b.150年4月份年平均圖</p><p>　　4-c.150年7月份年均圖 4-d.150年10月年平均圖</p><p>

43、　　上文已將厄爾尼諾歸為弱厄爾尼諾、強(qiáng)厄爾尼諾、持續(xù)厄爾尼諾三類，下文則分別選取這三類中的其中一次厄爾尼諾事件做具體分析，即1884年弱厄爾尼諾事件、1982-1983年強(qiáng)厄爾尼諾事件、1957-1958年持續(xù)厄爾尼諾事件。1997-1997年強(qiáng)厄爾尼諾事件作為一個(gè)多世紀(jì)最強(qiáng)的厄爾尼諾事件本文將做重點(diǎn)分析。利用MATLAB繪制海溫變化圖時(shí)所使用到的方法是：將每年中每個(gè)月份的海溫?cái)?shù)據(jù)減去1854年～2004年151年中每月的海溫平均值。藍(lán)

44、色代表的是降溫異常,黃色紅色代表的是升溫異常。</p><p>　　厄爾尼諾年的海溫變化圖</p><p>　　1990年正常年份海溫變化圖</p><p>　　結(jié)合表2-1和數(shù)據(jù)分析結(jié)果可知，1990年的海溫變化屬于正常年份的海溫變化，雖然在1960年1月（如圖5.1-a）和2月（如圖5.1-b）在赤道中東太平洋有微弱的海溫升高現(xiàn)象，以及在1960年10月（如圖5

45、.1-d）有微弱的海溫降低現(xiàn)象，但是根據(jù)厄爾尼諾的定義標(biāo)準(zhǔn)，海溫距平≥0.5℃且持續(xù)時(shí)間至少為半年才構(gòu)成一次厄爾尼諾事件，1960年的海溫升高現(xiàn)象范圍小、強(qiáng)度底、持續(xù)時(shí)間短，因此并不構(gòu)成厄爾尼諾事件。</p><p>　　5.1-a.1960年1月 5.1-b.1960年4月</p><p>　　5.1-c.1960年7月

46、 5.1-d.1961年10月</p><p>　　1884～1885年弱厄爾尼諾海溫變化圖</p><p>　　1884～1885年發(fā)生了一次弱厄爾尼諾，從1884年的9月開始，持續(xù)到1885年1月。此次厄爾尼諾是一次規(guī)模相對(duì)較小，強(qiáng)度相對(duì)較弱，持續(xù)時(shí)間相對(duì)較短的事件。如下圖所示，1884年9月赤道東太平洋有較小幅度的增溫現(xiàn)象，10月該區(qū)域海溫增溫逐漸明顯，同時(shí)伴隨著太平洋南北局部

47、地區(qū)較為明顯的海溫異常降溫現(xiàn)象。到了1884年11月此次厄爾尼諾升溫達(dá)到了峰值，亞洲東部的海溫異常升溫和降溫亦達(dá)到了峰值，此后赤道東太平洋的海溫逐漸下降，厄爾尼諾現(xiàn)象衰減，1885年2月此區(qū)域的海溫開始趨于小幅度的降溫，這個(gè)階段的厄爾尼諾告一段落。</p><p>　　5.2-a 1884年9月 5.2-b 1884年10月</p><p>　　5.2

48、-c 1884年11月 5.2-d 1884年12月</p><p>　　5.2-e 1885年1月 5.2-f 1885年2月</p><p>　　1965~1966年中厄爾尼諾年海溫變化圖</p><p>　　從表2-1中可知1965～1966年發(fā)生的厄爾尼諾時(shí)一次中厄爾尼諾事件，開始于

49、1965年4月，結(jié)束于1966年的3月，持續(xù)了12個(gè)月。1965年4月（如圖5.3-a）赤道中太平洋形成強(qiáng)度中等的異常升溫現(xiàn)象，到了6月（5.3-b）此升溫現(xiàn)象已擴(kuò)展至赤道東太平洋，11月（如圖5.3-d）時(shí)無論是升溫的強(qiáng)度還是范圍都到達(dá)了此次厄爾尼諾事件的最大值，繼而便是1966年1月（如圖5.3-e）至3月（如圖5.3-f）的一個(gè)降溫過程?？偠灾舜味驙柲嶂Z事件從強(qiáng)度、范圍、高溫持續(xù)時(shí)間上來講可定義為中厄爾尼諾事件。</p

50、><p>　　5.3-a.1965年4月 5.3-b.1965年6月</p><p>　　5.3-c.1965年9月 5.3-d.1965年11月</p><p>　　5.3-e.1966年1月 5.3-f.1966年3月</p><p>

51、;　　1997~1998年強(qiáng)厄爾尼諾年海溫變化圖</p><p>　　1997～1998年發(fā)生的厄爾尼諾是一個(gè)多世紀(jì)以來強(qiáng)度最大的一次厄爾尼諾事件，其海溫異常的程度超過了1982年—1983年發(fā)生的厄爾尼諾事件。這次厄爾尼諾事件雖然只持續(xù)了13個(gè)月，但是來勢(shì)兇猛，強(qiáng)大更大，其爆發(fā)后，引起全球許多地區(qū)的氣候異常，一些國家和地區(qū)降水頻繁強(qiáng)度大，連續(xù)造成嚴(yán)重洪澇災(zāi)害，而另一些國家和地區(qū)卻高溫少雨，遭受嚴(yán)重的干旱。這次厄

52、爾尼諾事件至少造成2萬人死亡全球經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)340多億美元。下文將對(duì)這一時(shí)期的海溫進(jìn)行重點(diǎn)的分析。</p><p>　　如圖5.4-a，該圖是1996年12月份的海溫變化圖，這一時(shí)期，赤道，東太平洋處的海溫還處于偏冷狀態(tài)，西太平洋的海溫略高于平常海溫。到1997年1月份（如圖5.4-b）赤道和東太平洋的海溫開始迅速升高，并呈現(xiàn)逐步擴(kuò)大的趨勢(shì)，大西洋部分有小范圍的降溫異常。1997年5月份（如圖5.4-c）中、東太

53、平洋出現(xiàn)大范圍海水增暖，增暖中心超過3℃，表明一次新的厄爾尼諾事件已經(jīng)形成。7月份，9月份，（如圖5.4-d，如圖5.4-e）中東太平洋的海溫異常進(jìn)一步加強(qiáng)。日界線以東的熱帶太平洋都為正海溫距平區(qū)，120°W至南美沿岸的赤道地區(qū)，海水增溫超過4℃.到12月份（如圖5.4-f），赤道東部的海溫達(dá)到了增溫的高峰，海水增暖中心區(qū)海溫上升5℃[8]，從而形成了一個(gè)多世紀(jì)以來最強(qiáng)的一次厄爾尼諾事件。1998年1月份（如圖5.4-g）開始

54、，東太平洋的海溫開始迅速的下降，局部下降溫度更大，厄爾尼諾現(xiàn)象開始減弱。到了1998年5月（如圖5.4-h）東太平洋出現(xiàn)了降溫，之后海溫又進(jìn)一步下降，形成一個(gè)降溫周期，這就是與厄爾尼諾相反的拉尼娜事件，即中東太平洋表面大范圍海溫持續(xù)異常偏冷的現(xiàn)象，本文不做詳細(xì)介紹。</p><p>　　通過對(duì)熱帶太平洋海表溫度的分析，發(fā)現(xiàn)1997-1998年發(fā)生的厄爾尼諾現(xiàn)象有以下特點(diǎn)[20]：第一形成時(shí)間短。中東太平洋海表溫度

55、距平從2月的-0.3℃上升到4月底的1℃，只經(jīng)歷了2個(gè)月就形成了一次新的厄爾尼諾事件。各項(xiàng)氣象指數(shù)也在這期間內(nèi)迅速轉(zhuǎn)為厄爾尼諾狀態(tài)，其海溫異常形成時(shí)間之短是上世紀(jì)較為少見的一次厄爾尼諾事件。第二增溫速度快。1996年12月還處于海溫偏冷狀態(tài)，到了5月增溫中心的海溫增加了3°，平均每月增溫0.6°。第三高溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。從1997年7月到1998年2月，赤道中東太平洋海水增暖一直高于2.5℃，持續(xù)長(zhǎng)達(dá)8個(gè)月，相比較為嚴(yán)重

56、的1982年-1983年的厄爾尼諾多了3個(gè)月。第四強(qiáng)度強(qiáng)，1982年-1983年的厄爾尼諾事件的強(qiáng)度指數(shù)是3.34，那么這次則要大于3.34，且1997年12月上旬，中東熱帶太平洋的海水增暖高達(dá)4℃，比1982年～1983年的厄爾尼諾增暖還高0.4℃.</p><p>　　對(duì)我國而言，這次厄爾尼諾對(duì)中國氣候有著很大的影響。與正常年相比較，1997年6～8月，我國降水出現(xiàn)明顯的異常。我國長(zhǎng)江以南的降水偏多，部分地區(qū)

57、降水比往年同期偏多300～600mm。長(zhǎng)江以北的華北、東北及西北東部地區(qū)降水比往年同期偏少2～4成，使該地區(qū)發(fā)生70年代來同期最大范圍的夏旱，受旱面積達(dá)3億畝左右。在干旱同時(shí)，淮河以北大部分地區(qū)氣溫較往年同期偏高1～2℃.華北、東北、西北的不少地區(qū)夏季平均氣溫達(dá)到近40多年來同期的最高值或次高值，華北部分地區(qū)出現(xiàn)15～55天大于35℃的持續(xù)高溫天氣，屬于近幾十年來的罕見現(xiàn)象。到了冬季，我國大部分地區(qū)的氣候持續(xù)異常，出現(xiàn)暖冬氣候。陜西、寧

58、夏、甘肅東部和東北部，降水比往年同期偏少一半。華東及華南東部地區(qū)，降水偏多一倍。除了廣西、貴州、湖南、四川及甘肅等部分地區(qū)氣溫接近往年外，我國大部分地區(qū)冬季氣溫偏高1～3℃，局部地區(qū)偏高5℃.同時(shí)我國登陸的臺(tái)風(fēng)數(shù)也比往年減少50%[20]。</p><p>　　5.5-a 1996年12月 5.5-b 1997年3月</p><p>　　5.5-c 19

59、97年5月 5.5-d 1997年7月</p><p>　　5.5-e 1997年9月 5.5-f 1997年12月</p><p>　　5.5-g 1998年1月 5.5-h 1998年6月</p><p><b>　　小結(jié)</b>

60、;</p><p>　　通過查閱文獻(xiàn)和結(jié)合自己的理解，本文簡(jiǎn)述了三個(gè)關(guān)于厄爾尼諾的問題，即：第一，結(jié)合文獻(xiàn)以厄爾尼諾強(qiáng)度指數(shù)Fi作為指標(biāo)對(duì)厄爾尼諾事件進(jìn)行分類；第二，統(tǒng)計(jì)1854～2004年這151年間發(fā)生的厄爾尼諾事件；第三，對(duì)海溫異常的典型厄爾尼諾年進(jìn)行重點(diǎn)分析。得出一下結(jié)論：第一，本文采用了151年的數(shù)據(jù)，時(shí)間跨度很大，由于早期技術(shù)的落后，其海溫?cái)?shù)據(jù)可能存在誤差。但是對(duì)這151年期間全球的海溫變化做個(gè)初步的

61、了解對(duì)目前的海溫研究還是有一定的參考作用的；第二，1854～2004年這151年間發(fā)生厄爾尼諾事件32次；第三，厄爾尼諾事件發(fā)生的時(shí)間周期為1～5年，其持續(xù)時(shí)間一般認(rèn)為在1年左右；第四，1997～1998強(qiáng)厄爾尼諾年有四個(gè)特點(diǎn)：1、形成時(shí)間短；2、增溫速度快；3、高溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)；4、強(qiáng)度強(qiáng)。</p><p>　　雖然每次的厄爾尼諾事件都有著很多的共同特征，如都是赤道東太平洋海水溫度大范圍、長(zhǎng)時(shí)間的異常增加現(xiàn)象，海

62、域的水溫比正常水溫高出0.5℃以上等，但是每次的厄爾尼諾又都有著其與眾不同之處，幾乎沒有兩個(gè)完全相像的過程。例如1982～1983年的厄爾尼諾就出乎了研究人員的意料。正如上文中大氣海洋周期循環(huán)說中天提到的，赤道信風(fēng)減弱大多情況下超前于厄爾尼諾年東太平洋海水增溫，但1982～1983年發(fā)生的厄爾尼諾事件海水增溫事件則比赤道信風(fēng)減弱期早；且厄爾尼諾年的海溫增溫，也不都是從從秘魯-厄瓜多爾沿岸開始，有時(shí)是在赤道中太平洋升溫后再向東發(fā)展[21]

63、。到目前為止對(duì)厄爾尼諾的認(rèn)識(shí)還有很多不足，全世界也還沒有一種客觀有效的方法可以準(zhǔn)確地做出提前半年的預(yù)報(bào)，厄爾尼諾的強(qiáng)度預(yù)測(cè)則更為困難，因此對(duì)已發(fā)生的厄爾尼諾事件有個(gè)全面的了解更是顯得尤為重要。隨著近年來全球氣候的惡化，在研究厄爾尼諾的領(lǐng)域中，對(duì)厄爾尼諾事件的預(yù)測(cè)也將越來越受到關(guān)注。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　肖棟,李建平.全球海

64、表溫度場(chǎng)中主要的年代際突變及其模態(tài)[J].大氣科學(xué),2007,第31卷 第5期.</p><p>　　張利軍 夏軍.厄爾尼諾事件及其對(duì)西太平洋副高和長(zhǎng)江中下游洪水影響的初步研究[J].大自然探索，1999,第1 卷 第67期.</p><p>　　趙振國 厄爾尼諾現(xiàn)象與我國溫度[J]. 氣象，第15卷 第7期.</p><p>　　仁福民等 厄爾尼諾檢測(cè)預(yù)測(cè)中統(tǒng)計(jì)方

65、法應(yīng)用[J].數(shù)理統(tǒng)計(jì)與管理，1999年7月</p><p>　　楊義文.五月份中國東部地區(qū)降水趨勢(shì)預(yù)報(bào)[C].“八五”長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)理論和方法的研究.北京:氣象出版社, 1996. 108-112.</p><p>　　陸端軍,張先恭.中國降水和溫度對(duì)ENSO響應(yīng)的特征[J]. 大氣科學(xué), 1999, 23(6): 567-578.</p><p>　　潘怡杭.赤道

66、東太平洋熱力狀況對(duì)西太平洋臺(tái)風(fēng)發(fā)生頻率的影響[J].氣象學(xué)報(bào)，1982，,40（1）；24~33.</p><p>　　金祖輝,陶詩言. ENSO循環(huán)與中國東部地區(qū)夏季和冬季降水關(guān)系的研究[J].大氣科學(xué), 1999, 23(6): 663-671.</p><p>　　過仲陽，潘黎帆.我國厄爾尼諾研究方法概述[J].上海地質(zhì)，2002，第一期 </p><p>　

67、　[10] JiangJM,YouX.Where and when did an abrupt climatic change occurin China during the last 43 years Theor[J].Ap2pl.Climatol.,1996,55:33～40.</p><p>　　[11] 李建平,史久恩.一百年來全球氣候突變的檢測(cè)與分析[J].大氣科學(xué),1993,17(增刊):132～1

68、40.</p><p>　　[12] FreadrichK,JiangJM,GerstengarbeW.etal.Multisca ledetec tionofa brupt climate changes:Application to iver Nile floo dlevels.Intern. [J].Climatol.,1997,17:1301～1305.</p><p>　　[13

69、] 江劍民,FraedrichK,鄒耀仁.多尺度突變現(xiàn)象的掃描式t檢驗(yàn)方法及其相干性分析[J].地球物理學(xué)報(bào),2001,44 .</p><p>　　[14] 楊義文.五月份中國東部地區(qū)降水趨勢(shì)預(yù)報(bào)[C].“八五”長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)理論和方法的研究.北京:氣象出版社, 1996. 108-112.</p><p>　　[15] 鄧自旺,尤衛(wèi)紅,林振山.子波變換在全球氣候多時(shí)間尺度變化分析中的應(yīng)用

70、[J].南京氣象學(xué)院學(xué)報(bào),1997,20(4):505～510.</p><p>　　[16] ENSO檢測(cè)小組.厄爾尼諾時(shí)間的劃分標(biāo)準(zhǔn)和指數(shù)[J].氣象,第15卷，第3期.</p><p>　　[17] 王紹武.1860-1979年期間的厄爾尼諾年[J].科學(xué)通報(bào),1985年</p><p>　　[18] 李振武.論厄爾尼諾現(xiàn)象的形成及其影響</p>

71、<p>　　[19] 彰顯.1997/1998年厄爾尼諾特征及97年氣候異常[J].海洋預(yù)報(bào),1998年8月,第15卷,第3期.</p><p>　　[20] 李揚(yáng)鑒.解開厄爾尼諾成因之謎[J].中國國土資源報(bào),2002年,第003版.</p><p>　　[21] 李崇銀.中國東部地區(qū)的暖冬與厄爾尼諾[J].科學(xué)通報(bào),1989,34(4)；283~28</p>