n********g 发帖数: 6504 | 1 一、背景
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。厄尔尼诺现象及反厄尔尼诺现象在内的厄尔尼诺-南方振荡现象会造成全球性
的气温及降水变化。
学界研究给出了一个经验区间NINO 3.4。对应南北纬度5度之间西经120度到170度这一
区域。这一区域的水温异常是厄尔尼诺及反厄尔尼诺现象的最重要标志。
二、问题
厄尔尼诺对应的是NINO 3.4地区海面水温偏离多年平均水温超过0.5摄氏度。但这一异
常的热源一直都没有合理的解释。历史记录显示厄尔尼诺显然和地球公转、四季以及太
阳周期均没有关系。
因此,虽然太阳作为地球大气圈最主要的热源,但不足以解释厄尔尼诺的形成。显然,
有厄尔尼诺的热源来自于其它独立于地球公转和太阳周期的途径,包括可能来自海底乃
至地球深处。
三、理论
最近,通过研究汤加及其它西南太平洋海底火山爆发发现一个新的可能。那就是靠近海
面的海底火山口可能为某些厄尔尼诺提供能量。海底火山口也为厄尔尼诺的无规律发生
提供了合理的解释。
众所周知,来自地幔的熔岩蕴藏巨大的热能。熔岩温度可以高达1000摄氏度。海底相对
少量的熔岩可以将大量的海水水温提升0.5摄氏度。
海洋海水是分层各自流动的。对厄尔尼诺来说,只关心与大气作用的海面表层海水。因
此,海底火山并不需要加热整个太平洋。只需要寻找海面附近的火山口。它们是表层海
水重要热源。
四、分析
这一次海底火山爆发所在的洪阿汤加-洪阿哈阿帕伊岛(以下简称汤加火山),其之前
的两次爆发,2009年及2015年,后均伴随发生了厄尔尼诺。这和其地理位置很有关系。
首先,汤加火山距离NINO 3.4地区很近。直线距离NINO 3.4的西南角只有1000海里。如
果1节的洋流直奔NINO 3.4,只需40天左右就开始影响NINO 3.4。再过120天后影响扩展
到NINO 3.4东端。
当然,这里对问题有所简化。上水方向由东到西的南赤道洋流和下水方向又西到东的赤
道反洋流之间不是直线。而且洋流流速也不是简单恒定的只有1节。
但这种简化也避免了问题的复杂化。历史测量数据上来看,火山爆发后几个月后NINO 3
.4的水温明显上升。也比较符合上面的大致估算。
五、推广
参考史密森尼学会资料,汤加火山总共有4次历史上可认证的VEI=2级爆发。分别是1912
年,1937年,2009年和2014年。2009年和2014年之后毫无疑问出现或增强了厄尔尼诺。
1950年以前缺乏厄尔尼诺直接观察记录。但1912年也被认为出现显著的厄尔尼诺。1937
年没有直接记录出现厄尔尼诺。暂且存疑。
如果汤加海底火山可以触发厄尔尼诺,那么周边地区的海底火山也可能触发厄尔尼诺。
为此目标移向距离NINO 3.4更近距离减半的萨摩亚地区。在过去150年里,同样位临汤
加海槽的萨摩亚热点的火山爆发了两次。
1866年,美属萨摩亚Taʻū岛西北海底山脊发生火山爆发。1866年显然被认为是厄
尔尼诺年。1905年至1911年,萨摩亚的Matavanu火山连续喷发。手边没有这段时间的厄
尔尼诺记录。但1912年2月近300年历史的清朝灭亡。
四、讨论
西南太平洋海面附近火山口为厄尔尼诺提供能量这一理论还有两大优点。
第一,较好也较容易地解释了厄尔尼诺加热机制中,为何赤道以南太平洋比赤道以北太
平洋热。传统理论为了解释这一现象引入很复杂的大气现象假设。但火山理论则很简洁。
因为太平洋板块在南半球和澳大利亚板块作用较接近NINO 3.4地区,火山活动活跃。在
北半球菲律宾日本等火环远离NINO 3.4地区。赤道以南地区存在额外热源,显然会更热。
第二,能更好地定量预计厄尔尼诺的起始结束。浅层海底火山爆发触发的厄尔尼诺,被
加热的海水流经NINO 3.4地区触发厄尔尼诺现象发生。在火山暂时结束活动冷却后,后
续洋流带进来的水温下降,温度异常的海水被洋流带出NINO 3.4地区后,厄尔尼诺现象
就自然消失。
最后,厄尔尼诺和一切其它自然现象一样,有各种分型。海底火山只是其中一种可能。
其它分型也可能有独立不同的成因。 |
k**********4 发帖数: 16092 | 2 如果这样,科学家应该早就发现这个关系了,除非海底火山爆发观测不到
【在 n********g 的大作中提到】 : 一、背景 : 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。厄尔尼诺现象及反厄尔尼诺现象在内的厄尔尼诺-南方振荡现象会造成全球性 : 的气温及降水变化。 : 学界研究给出了一个经验区间NINO 3.4。对应南北纬度5度之间西经120度到170度这一 : 区域。这一区域的水温异常是厄尔尼诺及反厄尔尼诺现象的最重要标志。 : 二、问题 : 厄尔尼诺对应的是NINO 3.4地区海面水温偏离多年平均水温超过0.5摄氏度。但这一异 : 常的热源一直都没有合理的解释。历史记录显示厄尔尼诺显然和地球公转、四季以及太 : 阳周期均没有关系。
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n********g 发帖数: 6504 | 3 这就是所谓科学研究的结构性问题。火山属于地质不会有厄尔尼诺房顶。研究海洋的和
大气一个局,去搞火山我不知道发布发得了纸完不完得成业绩考核。
【在 k**********4 的大作中提到】 : 如果这样,科学家应该早就发现这个关系了,除非海底火山爆发观测不到
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k**********4 发帖数: 16092 | 4 可能性不大,厄尔尼诺危害巨大,肯定很多跨学科房顶
【在 n********g 的大作中提到】 : 这就是所谓科学研究的结构性问题。火山属于地质不会有厄尔尼诺房顶。研究海洋的和 : 大气一个局,去搞火山我不知道发布发得了纸完不完得成业绩考核。
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w***u 发帖数: 60 | 5 余, 秉烛拜读.
萨摩亚, 航天器坟场, 咱有幸到过. |
n********g 发帖数: 6504 | 6 不知道就是没有危害。只能算天神震怒下罪己诏。就像如果能预报台风、暴雨、寒潮,
知道了其实很好防护。甚至无需怎么防护屯粮就够了。
【在 k**********4 的大作中提到】 : 可能性不大,厄尔尼诺危害巨大,肯定很多跨学科房顶
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k**********4 发帖数: 16092 | 7 现在靠检测西太平洋海水温度预测厄尔尼诺,比直接检测火山爆发还容易点
【在 n********g 的大作中提到】 : 不知道就是没有危害。只能算天神震怒下罪己诏。就像如果能预报台风、暴雨、寒潮, : 知道了其实很好防护。甚至无需怎么防护屯粮就够了。
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n********g 发帖数: 6504 | 8 海水温度是后行指标。海水温度也没有什么预测意义。猜不准几个月后水温如何。等温
度满足已经晚了几个月了。
火山是先行指标。大型海底火山不多。可以监控。可以更提前预警。
【在 k**********4 的大作中提到】 : 现在靠检测西太平洋海水温度预测厄尔尼诺,比直接检测火山爆发还容易点
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n********g 发帖数: 6504 | 9 NINO 3.4地区示意图。南太平洋180度线上的两个小岛是斐济。东面西经170度附近是萨
摩亚。汤加在这两之间更南面。可以看出萨摩亚距离NINO 3.4非常近。汤加远一倍左右。 |
n********g 发帖数: 6504 | 10 太平洋火环及赤道示意图。可以看出在西南太平洋汤加海槽这一段几乎踢到NINO 3.4的
鼻子了。
右。
【在 n********g 的大作中提到】 : NINO 3.4地区示意图。南太平洋180度线上的两个小岛是斐济。东面西经170度附近是萨 : 摩亚。汤加在这两之间更南面。可以看出萨摩亚距离NINO 3.4非常近。汤加远一倍左右。
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n********g 发帖数: 6504 | 11 这是一个粗略的洋流示意图。真实情况很复杂有各种变化。但大致是南太平洋环流向西
北把热水送到北面的赤道洋流,再一直向东到美洲。
【在 n********g 的大作中提到】 : 太平洋火环及赤道示意图。可以看出在西南太平洋汤加海槽这一段几乎踢到NINO 3.4的 : 鼻子了。 : : 右。
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n********g 发帖数: 6504 | 12 可以想象。南太平洋环流在西南太平洋遇到澳大利亚板块及高大的断崖,分成两路。其
中西北路不断靠近赤道的过程中被地球这个大锅炉烧烤,然后汇入赤道洋流向东。就是
一个简单的厄尔尼诺热源解释。
【在 n********g 的大作中提到】 : 太平洋火环及赤道示意图。可以看出在西南太平洋汤加海槽这一段几乎踢到NINO 3.4的 : 鼻子了。 : : 右。
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