厄爾尼諾
厄爾尼諾及拉尼娜是赤道太平洋中部、東部海域出現的週期性海水溫度異常現象,會牽動全球大氣環流,改變各地降雨、氣溫及極端天氣頻率,是影響地球氣候最主要的自然週期變化之一。香港天文台將兩者與南方濤動現象合併統稱為厄爾尼諾-南方濤動現象(El Niño-Southern Oscillation),包含三種狀態:厄爾尼諾(暖位相)、拉尼娜(冷位相)、中性狀態(正常水平)。
1. 厄爾尼諾(El Niño)
西班牙語原意為「小男孩」,台灣譯名為聖嬰現象。數百年前秘魯、厄瓜多爾漁民發現,東太平洋異常變暖的現象大多在聖誕節前後出現,因此以「新生耶穌」命名,全名為「聖誕厄爾尼諾」。
簡單來說,厄爾尼諾就是東、中赤道太平洋海水異常變暖的階段,此時西太平洋氣壓偏高、東太平洋氣壓偏低,平均每2至7年出現一次,大多維持9個月至2年。若異常暖化維持5個月以上,就會被正式界定為「厄爾尼諾事件」。
2. 拉尼娜(La Niña)
西班牙語原意為「小女孩」,是厄爾尼諾的相反現象,舊稱「反聖嬰現象」。特徵是東、中赤道太平洋海水異常變冷,氣壓狀態與厄爾尼諾完全相反:西太平洋氣壓偏低、東太平洋氣壓偏高。
相較厄爾尼諾,拉尼娜出現次數更少,但持續時間通常更長,部分個案會連續維持兩年,對全球氣候的影響更持久。
3. 南方濤動
這是伴隨海溫變化的大氣氣壓擺動現象,科學家透過計算大溪地與澳洲達爾文的氣壓差(南方濤動指數),就能判斷ENSO所處狀態,也是預測厄爾尼諾、拉尼娜的重要指標。
形成原理
正常情況下,赤道太平洋的東風(貿易風)會持續把東太平洋的溫暖海水吹向西太平洋,讓西太平洋堆積暖水、氣溫偏高、降雨充沛;而東太平洋底層的冰冷營養海水會向上湧升,維持海域低溫,同時滋養大量海洋生物。
這個穩定的大氣與海洋循環稱為「沃克環流」,而ENSO的變化,正是沃克環流強弱改變造成的:
- 厄爾尼諾階段:東風明顯減弱,暖水無法往西輸送,反而滯留、堆積在東太平洋,海水異常升溫,冷水湧升現象大幅減少,連帶改變全球降雨與氣溫分布。
- 拉尼娜階段:東風異常強勁,大量暖水被吹往西太平洋,東太平洋冷水湧升更旺盛,海域溫度低於常年平均值。
這種海溫與風場互相影響、強化的機制,是ENSO週期循環的核心原因,屬於地球自然的海氣交互作用,無須人為觸發。
三大狀態特徵對比
1. 中性狀態
太平洋海溫、風勢、氣壓都處於常年正常水平,沒有明顯異常,全球天氣大致維持規律,約半數年份都處於此狀態。
2. 厄爾尼諾狀態
東、中太平洋暖化,降雨帶東移;南美洲西岸暴雨頻繁、水災多發,西太平洋的東南亞、澳洲、中國南部等地則容易出現乾旱高溫。同時全球平均氣溫會短暫升高,是年度暖溫突破的常見因素。
3. 拉尼娜狀態
東、中太平洋降溫,降雨帶西移;東南亞、澳洲、華南地區降雨偏多、水災風險上升,南美洲西岸則趨於乾旱。全球平均氣溫會短暫回落,抵銷部分暖化趨勢。
常見類型
隨著氣象觀測技術進步,科學家發現厄爾尼諾、拉尼娜並非單一模態,主要分為兩大類,影響範圍與強度各有不同:
- 東太平洋型:傳統經典類型,海溫異常集中在南美洲沿岸東太平洋海域,影響最劇烈、最廣泛,歷史上超強事件多屬此類。
- 中太平洋型(變體ENSO):海溫異常出現在太平洋中部、國際換日線附近,對颱風、區域降雨的影響模式與傳統類型截然不同。
- 沿岸型:異常海溫僅侷限秘魯、厄瓜多爾沿岸,影響範圍局部,對全球氣候干擾較小。
重大事件紀錄
厄爾尼諾現象已存在數千年,甚至曾影響古印加文明。自1900年有完整觀測紀錄以來,全球已出現至少30次厄爾尼諾事件、近20次拉尼娜事件,其中最具影響力的強度事件包括:
超強厄爾尼諾事件
1877–1878年、1982–1983年、1997–1998年、2014–2016年、2023–2024年。其中1877–1878年事件引發全球性大饑荒,1997–1998年事件造成大規模珊瑚白化、全球極端天氣頻發。
長期拉尼娜事件
2020–2023年出現罕見的連續三年拉尼娜,持續擾亂亞太地區降雨與颱風活動,是近代影響最深的冷位相事件。
全球影響
1. 全球整體影響
- 農業與漁業:厄爾尼諾導致東太平洋冷水湧停滯、浮游生物減少,秘魯、智利等國漁獲大幅減少;同時引發各地乾旱、水災,影響糧食產量,威脅依賴農漁業的發展中國家。
- 極端天氣與颱風:厄爾尼諾年大西洋颶風活動減少、太平洋颱風東移;拉尼娜年西太平洋颱風更活躍,登陸華南、澳洲機率提升。
- 生態災害:暖化海溫引發大範圍珊瑚白化、森林乾旱大火,動物棲地破壞、物種數量下降。
- 公共衛生:異常降雨與高溫會擴大蚊蟲滋生範圍,增加登革熱、瘧疾等蟲媒傳染病爆發風險。
2. 香港本地影響
- 厄爾尼諾年:冬季及春季降雨偏多,氣溫較溫和;年內熱帶氣旋數量偏少,颱風登陸香港機率較低。
- 拉尼娜年:夏季降雨更集中、暴雨風險高,秋冬季偏冷;西太平洋颱風更活躍,影響香港的熱帶氣旋數量增多。
氣候變化與ENSO的關聯
科學研究與IPCC報告證實,全球暖化不會改變ENSO的自然週期,但會放大其影響強度:未來極強厄爾尼諾、極強拉尼娜事件的頻率會持續上升,降雨、乾旱的波動幅度更大,極端天氣的破壞力顯著提升。
同時,氣候變化讓傳統ENSO的影響模式出現改變,中太平洋型異常事件增多,各地氣候預報的不確定性也隨之增加。
監測與判定標準
全球各氣象機構有略微不同的判定門檻,香港天文台以赤道中太平洋海域海溫異常值為核心指標:當海溫連續數個月偏暖0.5℃以上即為厄爾尼諾,偏冷0.5℃以上即為拉尼娜,並結合風場、氣壓指數綜合研判。
