回單元選單 氣是爸爸,海洋是媽媽

  聖嬰寶寶到底是怎麼出生的?我們知道,它的出生地就在赤道太平洋,是大氣和海洋互相交流下產生的。氣象學家發現,在聖嬰寶寶沒發威的時候,南半球熱帶東太平洋海平面的氣壓比較高,西太平洋氣壓比較低,這種氣壓一邊高一邊低、就像蹺蹺板一樣的現象,氣象學家把它稱為「南方震盪」(Southern Oscillation)。

  正常時候,「南方震盪」這個氣壓蹺蹺板是東(太平洋)高西(太平洋)低,而且傾斜角度很大;這時候,風會由氣壓高的地方吹向氣壓低的地方,也就是說,赤道地區吹的是由東向西的東風。強盛的東風吹在東太平洋海面上,透過摩擦力把表面海水吹向西太平洋;我們可以想像,東太平洋表層的海水不斷地被東風吹向西太平洋,顯然西太平洋的海面應該比東太平洋還高。事實上,從衛星遙測照片上就可以證實,赤道西太平洋的海面高度平均比東太平洋還高出數十公分。

原圖來源:JISAO

■ 一般說來,東南太平洋海平面氣壓比西南太平洋還要高,因為這種東高西低的氣壓差,所以赤道地區盛行東風,東南太平洋則吹東南信風。以上圖說明,深色區域代表氣壓較高,淺色是低氣壓區,綠色箭頭則表示東風和東南信風。一旦聖嬰出現,東太平洋氣壓下降(下圖淺色區域大增),西太平洋則氣壓上升,東西方氣壓差異變小了,赤道東風和東南信風跟著變弱,這時,中太平洋改吹西風。反聖嬰現象發生時則剛好相反,東太平洋氣壓升得更高,西太平洋降得更低,氣壓差距更大,讓赤道東風和東南信風更強。這種東西太平洋氣壓此起彼落的現象,就像蹺蹺板一樣,這就是「南方震盪」。

原圖來源:JPL/NASA

■ 這是衛星偵測到的海面高度圖,白色是海面最高的區域,其次是紅色、黃色、綠色和藍色。我們可以明顯地看到,西太平洋海面最高,東太平洋比較低,太平洋、印度洋海面也比大西洋還高。顯然海「平」面絕不是平的。

  赤道東太平洋的海水不斷被吹向西方,而且因為地球自轉的關係,會往緯度較高的地方偏栘。在不斷損失海水的情況下,海洋表面沒有海水補充可不行。因此,東太平洋下層比較冷的海水不斷向上補充表層流失的海水,這就是為什麼赤道東太平洋、祕魯、厄爪多爾外海平時海水表面溫度比較低的原因。聖嬰寶寶一旦出生,原本東高西低的「南方震盪」蹺蹺板,突然變成東西邊差不多一樣高,甚至變成西高東低;而因為氣壓東高西低產生的東風,這時候也減弱了,甚至在西太平洋變成西風。這個時候,西太平洋比較溫暖的海水反而跑向東太平洋,東太平洋海水因此增加了,海面變高了,不需要下層海水向上補充,所以海水溫度也跟著升高。相反地,如果赤道東風很強很強,而且勢力範圍一直往西延伸,就會把更多溫暖的海水吹向西太平洋;東太平洋因為流失比較多的表層海水,必須由下層補充更多的冷海水,這就是反聖嬰現象。

原圖來源:JISAO

■ 被東風吹往西方的海水累積在西太平洋,使得西太平洋的海面比東太平洋高60到70公分,東太平洋底層海水只好不斷向上補充。

JISAO

■ 盛行於東南太平洋的東南信風將表面海水由東往西驅趕,表面海水流離海岸,下層冷海水上來補充,因此變成冷水區。

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