厄爾尼諾現象(El Nino)的來歷
其實，厄爾尼諾這「東西」並不是近年來才突然冒出的「怪胎」，其實早於十六世紀時，南美洲秘魯人已察覺到有這個現象存在。而由於近幾十年來科學技術的進步，令科學家開始了解到原來厄爾尼諾現象不單會為秘魯帶來重大影響，還會為全球氣候和社會經濟帶來影響，所以科學家們便開始經常提及這個名詞。同時，由於1997-98年的厄爾尼諾現象所引起的災害又對全球構成廣泛破壞，影響世界經濟，再加上傳媒又大肆報導這次厄爾尼諾對世界各地所構成的影響，所以世人便逐漸了解到這個現象的存在。
早在十六七世紀，為於東太平洋的國家，秘魯，由於受到西班牙的殖民統治，所以這個家便深深受到西班牙文化的薰陶，因此國民大多操西班牙語及信奉天主教。另一方面，由於秘魯位處於太平洋海岸，因此有不少國民都依靠漁業為生。在秘魯對開的太平洋，由於有一支清涼而富營養的海水從海底湧上來(見圖二向上的箭頭)，使大量海洋浮游藻得以生長，並令漁類的繁殖十分旺盛。所以，秘魯漁民在此捕魚，他們多能獲得豐富的漁獲。而單單就這個海域而言，它便佔了世界海洋捕魚量的16%，故這區亦是世界上主要魚場之一。
但好景不常，秘魯漁民發現每隔大概三至七年，那裡原來豐富的漁獲會大大減少，而這對他們的影響可謂是災難性的—不但影響了漁民的生計，還會影響到秘魯的經濟和民生。由於這現象通常出現於聖誕節期間，因此，受濃厚宗教思想薰陶的秘魯漁民想信這個是一個神蹟—而他們則把這現象稱為「聖嬰」現象。所以，每逢聖嬰的出現，他們便會拜祭「聖嬰」，以祈求他們的漁獲早日恢復。而El Nino(厄爾尼諾)一詞是西班牙文，是「天父之子」(Christ Child)的意思。
厄爾尼諾現象的發生
其實秘魯海岸漁獲減少的原因，是因為海水溫度上升、令漁類及漁類愛吃的浮游藻(phytoplankton)不能在較暖的水溫下生存之故。於是，魚類會因缺乏食物而大量死亡，而依賴魚類維生的海鳥亦會因缺乏食物而數目大減。而在海洋學上，厄爾尼諾現象是指南美秘魯或厄瓜多爾附近海面上大約1000公里左右範圍內，海面溫度呈現增高2- 4℃的現象。 一般而言，太平洋中部及東赤道地區表面海溫（SST）是攝氏15－21度，但厄爾尼諾出現時，海水溫度則會上升攝氏2- 4度，達22℃- 26℃。雖然這個溫度差別對我們而言並不算太顯著，但卻已足夠對全球構成很大的影響。
事實上，地球的大氣系統在很大程度上受到海水溫度所影響。每當海水溫度上升攝氏0.5度，其對上的大氣溫度便最高可增加達6℃，而這6℃的氣溫就足以引起全球大氣環流和世界廣大地區氣候異常。
圖二：沒發生厄爾尼諾時的赤道太平洋
(圖片來源: http://www.fg.tp.edu.tw/~earth/learn/elnino/ensoap1.htm#)
[鳴謝:台灣經典雜誌及北一女中地球科學學習網站容許轉載以上圖片]
圖二說明了在正常情況下的大氣環流。在正常情況下，由於地球由西向東自轉的關係，赤道一帶受太陽加熱的海水會因慣性關係而往赤道太平洋西部堆積。於是，太平洋西部會形成一廣闊的暖水區域，稱為暖池(warm pool)。這一廣闊的暖水區域會促使其對上的空氣便受熱上升，並形成大量降水雲團；上升的空氣更會令赤道一帶吹起一支由東向西的赤道太平洋信風，以補充該處上升的空氣；同時，這西風更會加強海水的堆積作用，並令赤道西太平洋海水比東太平洋高出不少於 20厘米。而且，由於赤道海水往西流的關係，赤道東太平洋會有一支從海底往水面流動的湧升流(upwelling)補充流走的海水。這湧升流會令不但會該區海水較冷，而且它還會把海底豐富的養份帶到水面，令該區的海洋生物得以大量繁殖。
另一邊廂，在印尼一帶上升的空氣則會在赤道東太平洋下沉，並令該區較為乾燥。因此，赤道西太平洋的降水雲則會為澳洲北部及印尼一帶帶來豐富降水，而赤道東太平洋則會缺少雨水。這經向(東西向)的大氣循環就是著名的沃克環流(Walker Circulation)。
然而，這經向的大氣循環(即東西向的大氣運動)形成了一個顯著的地理特徵：印尼一帶因充沛的雨水而形成熱帶雨林，而秘魯一帶則因空氣下沉、再加上由南極往赤道方向流動的洪堡洋流(Humboldt Current) 所帶來的冷海水令該區空氣穩定、缺少空氣的上升運動，並引致降水難於發生，令氣候乾燥。南美洲著名的亞塔卡瑪沙漠(Atacama Desert)就此形成。
圖三：厄爾尼諾時的赤道太平洋
(圖片來源: http://www.fg.tp.edu.tw/~earth/learn/elnino/ensoap1b.htm)
[鳴謝:台灣經典雜誌及北一女中地球科學學習網站容許轉載以上圖片]
可是，基於某些原因，這支維持暖水在赤道西太平洋堆積的信風會突然減弱。這突然減弱的信風會產生一個名為開爾文波(Kelvin Wave)的海洋波動。開爾文波是經由赤道附近由西向東吹的海面風刮起來的。原本赤道太平洋的東風會令海水在赤道西太平堆積，但西風爆發(Westerly wind burst)會將暖水推向太平洋中部，而促使當地的海水溫度上升；而且，信風的減弱會令在赤道西太平洋堆積的海水向東傾瀉，並產生開爾文波，並迫使東太平洋的斜溫層(海水溫度有明顯差別的層面)下降及令當地的海面溫度增加。於是，赤道西太平洋原先暖水的區域會往東移，並同時使整個降水區域同時向東移。由於降水區的移離，因此會引致原先擁有豐富降水的澳洲北部及印尼一帶發生乾旱，但令一方面卻又會為原先比較乾旱的南美洲西部帶來大量雨水，並令當地(秘魯及厄瓜多爾一帶)發生水災及山洪暴發。這就是厄爾尼諾現象發生的過程。
以上題到的開爾文波橫越太平洋的時間約需兩個半月。當它形成時，不論季節皆會向東傳。可是，並不是每一個開爾文波都會產生厄爾尼諾現象的。
當開爾文波抵達南美洲沿岸時，它會向南和向北傳至北美洲和南美洲。同時，它也會產生一個反彈的、向西傳的羅斯貝波(Rossby Wave)。但是，羅斯貝波的傳播速度只有開爾文波的三分之一。所以，要橫渡太平洋便需九個月之久。羅斯貝波會將赤道西太平洋的斜溫層壓低，所以有人認為，羅斯貝波會令厄爾尼諾消散。
1. 秘魯及哥倫比亞一帶
位於南美洲西岸一帶的國家是受厄爾尼諾影響最顯著的地區。每逢厄爾尼諾現象出現時，當地多會發生水災及山洪暴發。同時，水災亦會引致霍亂、瘧疾或登革熱等疾病的病例增加。另外，暖水會使南美的漁獲量大減，影響以漁業為生的人的生計。這是因為原有的食物鏈、生物習性遭到破壞之故。
2.印尼及澳洲
厄爾尼諾會引致此兩地發生乾旱，令農作物失收。同時，乾旱亦會引致山林大火一發不可收拾，其中1997年的印尼山林大火，更令東南亞一帶的空氣受到嚴重污染。這次山林大火共使15000人因呼吸系統或眼部不適而要前往求診。長遠而言，雨林面積的減少更會對全球氣候構成不利的影響。
3.非洲
同樣，厄爾尼諾亦會引致東非發生乾旱。而在1982-83的厄爾尼諾年，因乾旱所引起的農作物失收更引致埃塞俄比亞及中非的薩赫勒地帶(Sahel)發生大饑荒。但另一方面，它卻又會使非洲中部發生水災，而在1997-98年，厄爾尼諾便為蘇丹及肯亞帶來大雨，令農作物失收。
4.美國
厄爾尼諾能使美國東北部及西北部較正常溫暖，而美國南部則較正常潮濕，而密西西比河則可發生洪水；美國西南部熱浪來襲，冬季風暴增多，但颶風活動則減少。
拉尼娜現象(La Nina)
拉尼娜(La Nina)一詞，同樣為一西班牙文，是小女孩的意思。在拉尼娜現象下，赤道東太平洋的海水溫度會比正常冷。由於拉尼娜所呈現的狀態剛好與厄爾尼諾現象相反(在厄爾尼諾現象下，海水溫度會比正常暖)，所以，她又可稱為反聖嬰(El Viejo)(El Viejo亦是一西班牙文，解作「老人」)、冷事件(Cold event/episode)。和厄爾尼諾現象一樣，拉尼娜現象所引起的異常氣候均是由海水溫度變化引起。一般來說，南美洲西部對開的南太平洋水溫為15° C - 21° C，至中太平洋時則達可達到攝氏 25° C；在厄爾尼諾時，中太平洋的暖水區域會擴大，但在拉尼娜時暖水的區域會縮小，水溫亦會下降攝氏 4° C。這個水溫的下降現是由於赤道東風增強所致，並令更多的暖水往赤道西太平洋漂移，並令更多的冷水從秘魯對開的深海湧上來補充流走的海水。
一般來說，拉尼娜現象每三至五年便會發生一次，每次維持的時間由九個月至兩年不等。跟厄爾尼諾現象差不多，它通常於年中開始出現，其極值則出現於年尾，並於來年消散。然而，由拉尼娜現象所帶來的氣候負面影響並不及厄爾尼諾現象那麼嚴重，但通常拉尼娜會加強一個地方的氣候特徵，例如一個本來潮濕多雨的地方在拉尼娜現象影響底下會更潮濕多雨。所以，在拉尼挪現象下，東南亞、澳洲一帶會較潮濕多雨，而中太平洋區域則會變得較乾燥。
最近拉尼娜出現的年份為1950, 1954, 1970, 1973, 1975, 1988, 1995, 及1998年。
圖七 在拉尼挪現象影響下，赤道中太平洋的水位及水溫會較正常為低。
(圖片來源: (JPL, NASA. http://topex-www.jpl.nasa.gov/enso97/el_nino_1997.html)
結束語：對厄爾尼諾現象的一點反思
由於厄爾尼諾是一個自然現象，所以它為全球各地帶來反常的天氣亦是無可避免。但值得我們留意的是，為什麼過去多年來厄爾尼諾出現了這麼多次，但為何厄爾尼諾似乎好像一次強過一次？那到底是厄爾尼諾本身變強，定還是人類活動加劇了這個現象為我們所帶來的惡果？但科學家一般相信，厄爾尼諾本身其實並沒有加劇(但當然厄爾尼諾亦有強弱的週期)，只是人為活動，例如工業化和汽車數目增加，使排放到大氣的二氧化碳增加。於是，大氣中的二氧化碳的含量增加，造成地球氣溫輕微上升。於是，當厄爾尼諾來臨時，受厄爾尼諾現象而變暖的地方會變得更暖，雨水多的地方會變得更多雨水。
但姑勿論厄爾尼諾對我們的影響是否因人類活動而加劇，我們可肯定的是，人類破壞環境亦會使厄爾尼諾對人們的影響更加劇烈。就以1998年的長江水災為例，我們知道這次水災是本世紀其中一個最具破壞力的洪水，而中國官方及傳媒則指出這次洪水是由厄爾尼諾所致。但想深一層，其實人為建設又是否加劇這次大洪水的其中一個因素？我們知道，長江中下游在近十多年間經歷了重大經濟發展，部份原為農田及漁塘的用地被人用混凝土填平，然後再被人在其上建房子、工廠、道路 ，但混凝土的石屎地又不容許雨水向地下滲透、儲存，於是多餘的雨水唯有流到大水河道，另河水水位更高；再加上在長江兩岸的樹木因人為因素而被砍伐，多餘雨水不再被樹木所吸收，而泥土又因缺少樹林的遮蓋而被雨水沖進河道，而多了的雜質則令河床及河水升高，所以當暴雨降臨大地時，洪水便來得特別猛烈了。
很幸運，我們的居住地—香港，並不用經歷重大天災，而且厄爾尼諾現象的出現亦沒有對我們構成顯著的影響，只是潮濕一點、少一點打風的日子、和冬天暖一點罷了，但是否這就代表我們對一些自然現象不用關注？雖然在這個時代裏有很多時時刻刻影響著我們生活的問題，例如食物及環境污染、人口過剩、全球暖化……等問題亦值得我們關注，但我們亦必須意識到，其實近年厄爾尼諾這自然現象的加劇正是對我們的一點警示：如果我們過度地改造自然，大自然必會作出反擊—那就是厄爾尼諾會為我們帶來更大的破壞。那麼，到底我們應怎樣改造自然，才能令人與大自然之間和諧共處，又能使我們的生活水準提高？這個問題，雖然沒有一個標準的答案，但無論如何，學習怎樣建設這個世界是每一個地球人在二十一世紀最大任務，因為我們相信，隨著世界越趨複雜，世界對我們的挑戰亦越來越多，無論是人為的、定還是自然的。所以，我們不妨在工作之餘，多點了解身邊發生事情，多點接觸身邊事物，這不但對我們自己及下一代有好處，亦對我們居住的地球有好處。
以上轉自http://www.fom.org.hk/article/Elnino.htm
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