Явление Эль-Ниньо, как аномальный крупномасштабный процесс в океане и атмосфере

Санкт-Петербургский  государственный университет

факультет географии и геоэкологии

кафедра климатологии и мониторинга окружающей среды 
 
 
 
 

Курсовая  работа

на  тему:

«Явление  Эль-Ниньо, как аномальный крупномасштабный процесс  в океане и атмосфере» 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнила студентка 2-го курса

                                              кафедры климатологии и

                                              мониторинга окружающей среды

                                              Ситдикова Ю. Р. 

                                              Научный руководитель Кароль И. Л. 
 
 
 
 
 
 

Санкт-Петербург

2009г.

Содержание

Введение.........................................................................................................................................3

Глава I. Причины возникновения Эль-Ниньо..............................................................................4

1) Терминология, условия формирования.........................................................................4

2) Различные  версии образования Эль-Ниньо..................................................................7

Глава II. Влияние Эль-Ниньо......................................................................................................10

1) Биота……………………………………………………………………………………..10

2) Хозяйственная  деятельность, последствия и ущерб...................................................11

3) Погода  и климат...........................................................................................................16

Глава III. Изменение эффекта Эль-Ниньо в  связи с глобальным изменением климата..........22

Вывод...........................................................................................................................................23

Список  используемой литературы………………………………………………………………24

 

Введение

        В последние годы в печати  и средствах массовой информации  поступало много тревожных сообщений  о погодных аномалиях, охвативших  практически все континенты Земли. При этом главным виновником всех климатических и социальных неурядиц назывался непредсказуемый феномен  (младенец-мальчик по-испански, как его назвали перуанские рыбаки), представляющий собой теплое течение, вызывающее потепление поверхности восточной части Тихого океана – в тропиках.

      Явление Эль-Ниньо - резкое потепление вод Тихого океана в полосе, которая тянется  от острова Новая Гвинея к побережью  Чили. Считается, что это явление  оказывает существенное влияние  на погоду всего земного шара. Например, в периоды сильного Эль-Ниньо зима в нашей стране оказывается теплой. Вообще же ущерб в мире от вызванного этим явлением буйства стихий исчисляется миллиардами долларов. Поэтому климатологи, метеорологи и океанологи внимательно следят за указанной полоской океана и ловят малейшие признаки того, что Эль-Ниньо опять проснулся. Неудивительно, что методика заблаговременного прогноза очень много значит для составления долгосрочных прогнозов.

     Изменения, наблюдаемые в атмосфере на протяжении многих лет, получили независимое название "южное колебание", поскольку эти изменения обычно регистрировались путем расчета разницы между атмосферным давление на станциях Дарвин, Австралия, и на тихоокеанском острове Таити (обе - в южном полушарии). Приблизительно 20 лет назад, когда метеорологи и океанографы собрались для изучения того, что происходит в их соответствующих областях, они вскоре поняли, что то, что они независимо наблюдали, в действительности представляет собой тесным образом связанный комплекс процессов. В духе действительного сотрудничества они затем объединили усилия для изучения того явления, которое стало известно в научных кругах как явление Эль-Ниньо/южное колебание, или же просто ЭНСО.

      Названная именем Волкера циркуляция представляет собой существенный аспект тихоокеанского явления ENSO (El Nino Southern Oscillation). ENSO — это множество взаимодействующих частей одной глобальной системы океано-атмосферных климатических флуктуаций, которые происходят как последовательность океанических и атмосферных циркуляций. ENSO — это наиболее известный в мире источник междугодичной изменчивости погоды и климата (от 3 до 8 лет). ENSO имеет схожие явления в Тихом, Атлантическом и Индийском Океанах.

     Более того, некоторые ученые рассматривали  этот феномен как предвестник  еще более радикальных климатических изменений. Какими данными располагает наука на сегодняшний день о загадочном явлении Эль-Ниньо?

      Целью данной работы является изучение эффекта  Эль-Ниньо, как аномального крупномасштабного  процесса в океане и атмосфере, исследование причины его формирования и  глобального влияния на биоту, погоду и климат, а также на хозяйственную деятельность человека и рассмотрение ущерба, принесенного Эль-Ниньо за последние годы.

Глава I. Причины возникновения  Эль-Ниньо

1) Терминология, условия формирования

      Эль-Ниньо (исп. El Nino — Малыш, Мальчик) — это глобальное океано-атмосферное явление. Являясь характерной чертой Тихого Океана, Эль-Ниньо и Ла-Нинья (исп. La Niсa — Малышка, Девочка) представляют собой температурные флуктуации поверхностных вод в тропиках восточной части Тихого Океана. Названия этих явлений, заимствованные из испанского языка местных жителей и впервые введенные в научный оборот в 1923 году Гильбертом Томасом Волкером, означают «малыш» и «малышка», соответственно. Их влияние на климат южного полушария трудно переоценить. Южное колебание (атмосферная составляющая явления) отражает месячные или сезонные флуктуации разницы воздушного давления между островом Таити и городом Дарвин в Австралии.

      Названная именем Волкера циркуляция представляет собой существенный аспект тихоокеанского явления ENSO (El Niсo Southern Oscillation). ENSO — это множество взаимодействующих частей одной глобальной системы океано-атмосферных климатических флуктуаций, которые происходят как последовательность океанических и атмосферных циркуляций. ENSO — это наиболее известный в мире источник междугодичной изменчивости погоды и климата (от 3 до 8 лет). ENSO имеет сигнатуры в Тихом, Атлантическом и Индийском Океанах. [10]

      В Тихом океане во время значительных теплых событий Эль-Ниньо, нагреваясь, расширяется на большую часть тихоокеанских тропиков и становится в прямую связь с интенсивностью SOI (индекс южного колебания). В то время как события ENSO находятся в основном между Тихим и Индийским Океанами, события ENSO в Атлантическом Океане отстают от первых на 12-18 месяцев. Большинство из стран, которые подвергаются событиям ENSO, являются развивающимися, с экономикой, которая сильно зависит от сельскохозяйственного и рыбопромыслового секторов. Новые возможности по предсказанию начала событий ENSO в трех океанах могут иметь глобальное социально-экономическое значение. Так как ENSO — это глобальная и природная часть климата Земли, то важно узнать, может ли являться изменение интенсивности и частоты результатом глобального потепления. Низкочастотные изменения уже были обнаружены. Междекадные модуляции ENSO тоже могут существовать.

     Индекс  южного колебания вычисляется из месячных или сезонных флуктуаций разницы  воздушного давления между Таити  и Дарвином. Длительные отрицательные значения SOI часто сигнализируют об эпизодах Эль-Ниньо. Эти отрицательные значения обычно сопутствуют продолжительному потеплению центральной и восточной тропическим частям Тихого Океана, уменьшению силы тихоокеанских пассатов и уменьшению выпадения осадков на востоке и севере Австралии. Положительные значения SOI ассоциируются с сильными тихоокеанскими пассатами и потеплению температуры воды на севере Австралии, хорошо известного как эпизод Ла-Нинья. Воды центральной и восточной тропических частей Тихого Океана становятся холоднее на протяжении этого времени. Вместе все этого увеличивает вероятность выпадения большего количества осадков в восточной и северной Австралии, чем обычно. [12]

      В последние годы в результате применения новой технологии в морских научных исследованиях, когда впервые использовалась сеть закрепленных в океане автономных буев (международная программа - "Тропический океан - глобальная атмосфера" (ТОGА)), дистанционно регистрирующих и передающих по спутниковым каналам связи значения температуры, скорости ветра и другие метеопараметры атмосферы и океана, появилась возможность построить более совершенные модели феномена Эль-Ниньо 1997-1998гг. [3]

[11]

      По  этой схеме процессы формирования самого сильного теплого течения в океане в наше столетие представляется следующим образом. В обычных погодных условиях, когда фаза Эль-Ниньо еще не наступила, теплые поверхностные воды океана транспортируются и удерживаются восточными ветрами - пассатами в западной зоне тропической части Тихого океана, где формируется так называемый тропический теплый бассейн (ТТБ). Следует отметить, что глубина этого теплого пласта воды достигает 100-200 метров. Формирование такого огромного резервуара тепла - главное необходимое условие переход к режиму феномена Эль-Ниньо. При этом в результате нагона воды, уровень океана у берегов Индонезии на два фута выше, чем у берегов Южной Америки. В то же время температура поверхности воды на западе в тропической зоне составляет в среднем 29-30^оС, а на востоке 22-24^оС. Небольшое охлаждение поверхности на востоке, это результат апвеллинга - подъема глубинных холодных вод на поверхность океана при подсосе воды пассатными ветрами. Одновременно над ТТБ в атмосфере образуется самый большой район теплоты и стационарного неустойчивого равновесия в системе океан-атмосфера (когда все силы уравновешены и ТТБ неподвижен).

      По  неизвестным пока причинам с интервалом в 3-7 лет пассаты ослабевают, нарушается баланс, и теплые воды западного  бассейна устремляются на восток, создавая одно из самых сильных теплых течений в Мировом океане. На огромной площади на востоке Тихого океана, в тропической и центральной экваториальной частях, происходит резкое повышение температуры поверхностного слоя океана. Это и есть наступление фазы Эль-Ниньо. Его начало отмечено длительным натиском шквальных западных ветров, служащих пусковым механизмом новой фазы. Они сменяют обычные слабые пассаты над теплой западной частью Тихого океана и препятствуют подъему на поверхность холодных глубинных вод. В результате происходит блокировка апвеллинга.[9]

Первые  признаки Эль-Ниньо следующие:

1. Повышение воздушного давления над Индийским Океаном, Индонезией и Австралией.

2. Падение воздушного давления над Таити и остальными центральной и восточной частями Тихого Океана.

3. Пассаты в южной части Тихого Океана ослабляются или направляются на восток.

4. Теплый воздух появляется рядом с Перу, вызывая дожди в пустынях.

5. Теплая вода распространяется от западной части Тихого Океана к восточной. Она несет с собой дождь, вызывая его в тех районах, где обычно бывает сухо. [12]

Хронология  событий Ла-Нинья  по различным источникам