[科普中国]-圣婴─南方震荡

圣婴-南方震荡是发生在横跨赤道附近太平洋的一种准周期气候类型，大约每5年发生一次。南方震荡是指东太平洋赤道区域海面温度（圣婴事件时变暖，反圣婴事件时变冷）和西太平洋赤道区域的海面上气压的变动。

这两种变动是相互联系的：东太平洋的暖洋阶段，即圣婴，伴随着西太平洋的高海面气压；东太平洋的变冷阶段，即反圣婴，伴随着西太平洋的低海面气压。导致这种变动的机制仍在研究中。

这种气候类型变动的极端时期，即圣婴和反圣婴事件，会在世界很多区域引起极端的天气（比如洪水和干旱）。依靠农业和渔业的开发中国家，特别是太平洋沿岸的国家，所受影响最大。圣婴-南方震荡比较流行的称呼常常省略为圣婴。圣婴是西班牙语，意指“小男孩”，指的是圣子耶稣，因为南美太平洋的变暖时期通常都在圣诞节附近。

命名早期学者以为两现象各自独立，但近年来的研究渐渐阐明其关系是一体的两面，故以圣婴－南方震荡现象称之，学界一般通用缩写ENSO。

圣婴事件海水变暖的范围主要为太平洋东部与中部的热带海洋的海水温度异常地持续变暖，使整个世界气候模式发生变化，造成一些地区干旱而另一些地区又降雨量过多。其出现频率并不规则，但平均约每4年发生一次。

基本上，如果现象持续期少于五个月，会称为圣婴；如果持续期是五个月或以上，便会称为圣婴事件。

南方震荡南方震荡为圣婴现象在大气的对应关系，不过早期学者并不了解这点。所谓的“涛动”（oscillation）是指赤道附近太平洋东西处之气压变化，最早由英国气象学家沃克（Gilbert Walker）于20世纪初期发现并提出。

南方震荡的强度由所谓的“南方震荡指数”（英语：Southern Oscillation Index，SOI）评估之，也就是选定大溪地与澳洲达尔文两地作为东、西太平洋的代表地，指数指出了两地之气压差距。

当圣婴现象时其值为负，意指大溪地（东）气压低于达尔文（西）。

成因ENSO形成的原因，科学界有多种观点，比较普遍的看法是：在正常状况下，北半球赤道附近吹东北信风，南半球赤道附近吹东南信风。信风带动海水自东向西流动，分别形成北赤道洋流和南赤道暖流。从赤道东太平洋流出的海水，靠海洋底部的涌升流补充，由于底层海水温度较低，因此使表面水温低于四周，形成东西部海温差。但是，一旦东风减弱，甚至变为西风时，赤道东太平洋地区的冷水上翻减少或停止，海水温度就升高，形成大范围的海水温度异常增暖。而突然增强的这股暖流沿着厄瓜多海岸南侵，使海水温度剧升，冷水鱼群因而大量死亡，海鸟因找不到食物而纷纷离去，渔场顿时失去生机，使沿岸国家遭到巨大损失。1

ENSO形成的前兆包括：

①印度洋、印尼与澳洲气压上升；

②大溪地和太平洋中央、东面的海面气压下降；

③南太平洋的信风减弱或往东面吹；

④秘鲁附近的暖空气上升，令当地沙漠下雨；

⑤暖空气由太平洋西岸扩散至印度洋与太平洋东面。同时它令东面较干燥和有干旱的地方降雨。；

⑥西太平洋爆发西风，能量由海洋由西向东传递，可看到斜温层深度的波动变化；

影响ENSO规模显著的年分：1790-1794、1828、1876-1877、1891、1925-1926、1982-1983、1997-1998、2014-2016。

近年、但规模较小的年分：1986-1987、1991-1994、2002、2004、2006、2009-2010。

1982年4月至1983年7月的ENSO现象，是几个世纪来最严重的一次之一，太平洋东部至中部水面温度比正常高出约4至5℃，造成全世界1300～1500人丧生，经济损失近百亿美元。

1986年至1987年的ENSO现象，使赤道中、东太平洋海水表面水温比常年平均温度偏高2℃左右；同时，热带地区的大气环流也相应地出现异常，热带及其他地区的天气出现异常变化；南美洲的秘鲁北部、中部地区暴雨成灾；哥伦比亚境内的亚马孙河河水猛涨，造成河堤多次决口；巴西东北部少雨干旱，西部地区炎热；澳大利亚东部及沿海地区雨水明显减少；中国华南地区、南亚至非洲北部大范围地区均少雨干旱。

1990年初又发生ENSO前兆现象。这年1月，太平洋中部海域水面温度高于往年，除赤道海域水面温度比往年高出0.5℃外，国际换日线以西的海域水面温度也比往年高出将近1℃；接近海面的28℃的暖水层比往年浅10公尺左右；南美洲太平洋沿岸水域的水位比平时上涨15～30公分。

1997年至1998年的ENSO现象，亦是几个世纪来最严重的一次之一，太平洋东部至中部水面温度比正常高出约3至4℃，美洲地区有持续暴雨，东南亚地区则持续干旱并发生大规模的森林大火。这次圣婴现象紧接1991-1994年发生，频密程度罕见。

同时，ENSO带动的温暖海水，影响鱼类的成群移动，破坏珊瑚礁的生长。

特别的是，在圣婴现象发生当年，容易在西北太平洋和东北太平洋形成威力强大的台风和飓风。例如：1997年太平洋台风季当年就曾出现十个威力达到等级最高的五级台风，在1997年太平洋飓风季也出现两个等级最高的五级飓风分别是：飓风琳达和飓风圭勒摩。

2002年太平洋飓风季三个等级最高飓风和2009年太平洋台风季四个等级最高的五级台风。以及2015年太平洋飓风季威力超过1997年琳达飓风的：飓风帕翠莎。

ENSO和全球暖化在过去的几十年中，圣婴事件的数目有所增加，而反圣婴事件的数目却在减少。我们可能还需要观察ENSO更长的时间以发现稳定的变化，我们还不清楚这到底是随机的波动，或是ENSO的正常变化规律，还是由走向全球暖化的全球气候变化所导致。

对历史数据的研究表明，最近的圣婴的变化很可能和全球暖化有关。比如，一个最近的研究显示，即使减去十年际变化率的正影响后再看ENSO的趋势，观测数据中的ENSO变率的幅度仍然显示在增加，在过去50年里最大增加了60%。

如今还不是很确定ENSO在将来会如何变化，不同的模式得出了不同的预测结果。可能观测到的更强更频繁的圣婴事件只是发生在全球暖化的早期阶段，然后（比如在海洋低层也变暖后），圣婴将可能变得要弱些。也有可能，影响ENSO的各种因素的最后效果被最终相互抵消。要想更好的预测ENSO的将来变化还需要更多的研究。ENSO被认为是地球气候的一个潜在的临界元素（tipping element）。

本词条内容贡献者为:

郭亮 - 副教授 - 中国海洋大学