【冰點】憤怒的氣象跟海洋為何糾纏不休?3.23世界氣象日特稿

【冰點】憤怒的氣象跟海洋為何糾纏不休?3.23世界氣象日特稿

今天,是世界氣象日。

氣象與海洋還是一對好夥伴。海洋是地球是地球上決定氣候發展的主要因素之一。它通過與大氣的能量物質轉換和水循環等作用,在調節和穩定氣候上發揮著決定性作用,被稱為地球氣候的“調節器”。

然而,桀驁不馴、神秘莫測的海洋氣象,卻讓人類受盡了苦頭。颱風、海嘯、南極冰雪融化,等等,都是氣象在“使壞”。當然,氣象的脾氣變壞,除了自然界滄海桑田的變遷,還與它背後的推手——人類過度開發和使用地球資源,使生態平衡遭到嚴重破壞息息相關。

一、中國海域與氣象“交惡”始於10萬年前

【冰點】憤怒的氣象跟海洋為何糾纏不休?3.23世界氣象日特稿

受到海侵的華北地區 張向冰攝影

據地質學家推測,大約在10萬年前,氣候從冰期進入了溫暖時期,溫度上升,冰川融化,大洋裡的水量增加,海平面持續上升,最後海水從橫亙於我國膠遼之間的峽谷湧入,向古渤海盆地及華北平原流淌。

大水淹沒了今河北滄州區域,地質史上叫做“滄州海侵”。當時,膠遼之地被分割成幾大塊,因而形成了渤海中的海島雛形。黃海隨之誕生了。那時的黃海海域面積要比現代大得多。

大約7萬年前,地球氣候變冷,逐漸進入了冰期。海水蒸發後在空中形成的降水,大部分不能流回海洋,而是變成冰雪囤積在陸地,陸地上的冰川越聚越多,海洋中的海水則越來越多,大洋水位下降了100多米。渤海盆地的海水乾涸,海中的海島成為山丘,與陸地連為一體。黃海海水也退到東海東部和太平洋,洶湧澎湃的黃海又成為一馬平川。據考證,當時浙江東海海面比現在低70多米。

大約4萬5千年前,氣候又開始轉暖,海水進行第二次大規模海侵。海水向西一直抵達今河北獻縣境內,歷史上稱作“獻縣海侵”。聚集在東海東部的海水,重新流入黃海平原,黃海又呈現出一派水波濤濤的景象。水漫黃海持續了1萬多年。之後,又進入了第二個冰期,海平面又出現大幅度下降,下降值比現在海面約低150米。

大約1萬8千年前,黃海完全斷水變成陸地,古黃河、古長江在平原上縱橫笨瀉,形成了巨大的三角洲。東海海岸線向後退了幾百米。沿海島嶼的臺灣島、海南島等都與大陸相連,形成廣闊的濱海平原。珠江等大河在下游也衝擊出古三角洲。

大約1萬年前,氣候又開始變暖,冰川又開始融化,海平面第三次上升,海侵再次發生,成為“黃驊海侵”。乾涸的渤海和黃海又變成了美麗景象。此後,海面不斷上升,約在8500年前,達到了現在海平面以下14米處。大約到6800年前,海平面才上升到現在海面的位置。之後,海面海繼續增長,海水沿長江古河道逆流而上,進入了杭州灣、上海、南通一帶地區。大約距今7000年左右,南海海面比現在高出10多米,從而使臺灣島、海南島等與大陸分離,成為被海峽分開的大陸島。

大約在5500~3300年前,地球出現了短暫的低溫期,海平面開始下降,平均下降2~4米。在3000~2000年間,氣溫略增,海面也有所回升,長江三角洲緩慢東移。

最近2000年來,海平面始終處在不停地變化之中。一段時間的氣候寒冷之後又會出現氣候變暖,然後“再寒冷—再溫暖”的不斷交替,同時也帶來了海平面的“下降—升高—再下降—再升高”的交錯變化。正是遵循著這樣的規律,10多萬年來,中國海域飽經滄桑,經受了無數次的洗禮。

二、厄爾尼諾現象和拉尼娜現象

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在某些年份,太平洋海水溫度會明顯地升高或降低幾度,別小看這小小的幾度,足足可以給地球帶來不可低估的大災難。人們常在電視和網絡看到,海洋魚類數量正在驟然減少,鳥兒無緣無故地逃亡,世界許多國家遭遇洪水氾濫,而有的地方卻乾旱無雨,這就是厄爾尼諾現象和拉尼娜現象。

為什麼叫“厄爾尼諾現象”?

原來,位於南半球的秘魯是世界有名的水產大國。秘魯豐富的漁業資源與其海域有大量適於魚類生長的營養物質有關。秘魯沿海有一支旺盛的上升流,不斷從深層向海面湧升,能把海底豐富的磷酸鹽類和其他營養成分帶到海洋上部水層,為魚類享用。因此,這裡是魚類生活的理想場所。

如果這支上升流減弱或是消失,赤道附近的暖流就會侵入,引起秘魯沿海水溫升高。這種現象每隔幾年就會發生一次,且都是出現在聖誕節前後,當地居民把這種因暖流南侵而引起的水溫異常現象叫做“厄爾尼諾”。

“厄爾尼諾”一詞源於西班牙語,有“聖嬰”、“聖子”之意。當厄爾尼諾現象發生時,海面上萬鳥齊飛捕食魚兒的場面不見了,海中游動的魚群也蕩然無存,海面上常常漂浮著大量的死鳥和魚類。這種現象不僅給秘魯本國帶來災害,也給全球氣候造成異常。海洋學家把這種全球異常與“厄爾尼諾”聯繫起來研究,發現它們之間的確存在著很大的關聯。因此,國際海洋部門和氣象組織也沿用了“厄爾尼諾”這個稱謂,並對此做出了更為確切的定義:厄爾尼諾現象是指赤道太平洋中部、東部海域大面積海水溫度顯著增高的現象,這種現象能引發海洋和大氣中出現一系列異常變化。

什麼叫“拉尼娜現象”?

拉尼娜現象是一種反厄爾尼諾現象。“拉尼娜”在西班牙語中是“聖女”的意思。當東南太平洋上的東南信風強烈時,南美沿岸海水上翻加強,使該海域的水溫持續下降,若明顯地比常年的平均值低,就是“拉尼娜現象”。

厄爾尼諾現象與拉尼娜現象經常出現,而且還常常交錯進行,一次厄爾尼諾現象事件後,緊接著就出現拉尼娜現象;而有時一次拉尼娜事件後即出現厄爾尼諾現象。據統計,厄爾尼諾現象一般2~7年發生一次,平均間隔約3.5年。一次厄爾尼諾事件往往持續1~2年。

三、兩者帶來全球性自然災害

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厄爾尼諾現象和拉尼娜現象產生的原因是什麼?科學界一直沒有統一定論。

有的認為是大氣與海洋相互作用的結果;有的認為信風持續增強引起海平面西高東低,這種傾斜所儲存的位能釋放出來,就產生厄爾尼諾現象;還有的認為來自海底火山的熾熱熔岩,加熱了海水,使海洋表層水溫升高,從而引發厄爾尼諾現象,等等。眾說紛紜之下,科學家們通過大量觀測和研究,大多數學者認為是大氣與海洋相互作用而產生的結果。

毋庸置疑,當厄爾尼諾現象和拉尼娜現象發生時,會伴隨出現全球性氣候異常,形成大範圍的自然災害。其後果不可低估。

早在1982~1983年發生的一次強厄爾尼諾現象,就使赤道太平洋東部水溫比常年高出4攝氏度,而且持續了近兩年,造成了全球性的氣候異常,給全球許多國家帶來了災難。僅1982年,全世界約1/4地區受到不同程度的危害,有1000多萬人喪生,損失慘痛。

如:在亞洲,一些國家和地區也深受其害。印度尼西亞出現了多年未有的旱災,山林大火一直蔓延至馬來西亞和新加坡;新加坡乾旱嚴重,出現了幾十年來最炎熱的天氣,滾滾熱浪還引起森林大火,迫使機場關閉;印度南部乾旱無雨,居民吃水要靠火車和汽車運送,印度北部卻洪水氾濫;巴基斯坦南部出現大面積冰雹,北部產生嚴重雪崩,致使數百人葬身雪底;我國北方多處水患,南方大面積乾旱,沿海對蝦嚴重欠收,其產量銳減70%以上。

四、人類能否制服“聖嬰”“聖女”?

1985年1月,各國科學家開始參加世界性的氣候研究工作,重點開展熱帶海洋全球大氣(TOGA)的國際合作研究課題,取得實質性進展。特別是找到了發生“厄爾尼諾現象”和“拉尼娜現象”的一些參數變化量。儘管離準確預報還有差距,但這些數據無疑為預報厄爾尼諾現象和拉尼娜現象提供了一定的參考依據。

1991年,日本有關專家通過計算機的模擬計算,成功再現厄爾尼諾現象,對進一步解釋這種現象的本質成因起到了積極作用。我國原國家海洋局海洋環境預報中心曾使用自制統計模型,最先預測到1997年的厄爾尼諾現象。

【冰點】憤怒的氣象跟海洋為何糾纏不休?3.23世界氣象日特稿

2002年,國際第27屆南極研究科學委員會會議和第14屆國家南極局局長會議在我國舉辦。筆者作為特派記者,採訪了時任國際南極研究科學委員會日地和天文學研究常設工作組副主席、中國極地研究所研究員劉瑞源先生。他提到,上世紀90年代,由美國提出了一個“空間天氣計劃”,包括歐洲日本等許多國家都已啟動實施。我國還將“空間天氣計劃”列入“十五”計劃。

現在,國際海洋組織專門設有全球海洋觀測系統,通過衛星遙感和許多佈設在海水錶層的測量儀器,獲取從大洋到沿海的大量數據,瞭解全球海洋狀況,並將處理後的數據和成果,隨時向所有國家和地區提供服務,形成了人類共同應對自然災害的共識與決心。


【參考文獻】

1.周靜亞、楊大升著《海洋氣象學》,1994,氣象出版社

2.蔣龍海、鄒進上、李宗愷編著《地球的外衣——大氣》,1996,江蘇科技出版社

3.阮均石《氣象災害十講》,2000,氣象出版社

4.李樹軍、梁開龍編著《風雲海洋》,2004,海潮出版社

5.張向冰,走向未來的“空間天氣計劃”,2002,中國海洋報

6.張向冰、任建民,南極冰原的科學話題,2002,人民日報


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