早期觀點(diǎn)認(rèn)為厄爾尼諾和南方濤動(dòng)兩種現(xiàn)象各自獨(dú)立，但通過(guò)近年來(lái)的研究，兩種現(xiàn)象的關(guān)系逐漸清晰，二者實(shí)質(zhì)上是一體的兩面，因此合稱為厄爾尼諾-南方濤動(dòng)系統(tǒng)。而通常所說(shuō)的厄爾尼諾和拉尼娜是ENSO系統(tǒng)的兩個(gè)極端事件。

ENSO系統(tǒng)簡(jiǎn)述

在南美洲秘魯沿岸，當(dāng)?shù)貪O民發(fā)現(xiàn)，每隔幾年從當(dāng)年10月到次年3月會(huì)出現(xiàn)一股沿海岸的暖流，使表層海水溫度明顯升高，造成著名的“秘魯漁場(chǎng)”大量魚類死亡。該現(xiàn)象通常發(fā)生在圣誕節(jié)前后，因此當(dāng)?shù)氐臐O民稱此現(xiàn)象為“El Nino”（厄爾尼諾）現(xiàn)象。

厄爾尼諾是指赤道中東太平洋附近海域海水持續(xù)異常偏暖的現(xiàn)象。與之相反，如果赤道中東太平洋海水表面溫度出現(xiàn)大范圍的持續(xù)偏冷現(xiàn)象被稱為“La Nina”（拉尼娜）現(xiàn)象。

對(duì)厄爾尼諾和拉尼娜事件的監(jiān)測(cè)，國(guó)際上目前主要以海洋尼諾指數(shù)（ONI）為主要指標(biāo)。該指數(shù)定義為西經(jīng)170度到120度、南緯5度至北緯5度之間海域表面溫度距平值的3月移動(dòng)平均值。當(dāng)該指數(shù)高于某一閾值并持續(xù)一段時(shí)間后，便被定義為一次El Nino事件（暖事件）；當(dāng)?shù)陀谀骋婚撝挡⒊掷m(xù)一段時(shí)間后，便被定義為一次La Nina事件（冷事件）。

圖為海洋尼諾指數(shù)圖ONI

南方濤動(dòng)（South Oscillation），簡(jiǎn)稱SO。SO是指在熱帶東太平洋與熱帶西太平洋之間，即東南太平洋與印度洋和印尼之間，存在的一種大尺度的氣壓振蕩現(xiàn)象。當(dāng)東南太平洋上氣壓變高（低）時(shí)，印度洋上從非洲到澳大利亞氣壓變低（高），即兩地氣壓距離平均水平會(huì)出現(xiàn)蹺蹺板一樣的反向變化。這種變化可以利用東太平洋上塔希提島和澳大利亞達(dá)爾文兩地的氣壓差值距平值表示，這被稱之為南方濤動(dòng)特征指數(shù)，即SOI。

ONI和SOI具有很好的負(fù)相關(guān)性，是ENSO現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，在大氣和海洋中引起的不同結(jié)果。當(dāng)厄爾尼諾發(fā)生時(shí)，東南太平洋表面海水溫度升高，ONI上升，同時(shí)當(dāng)?shù)貧鈮合陆担窖笪鞑康臍鈮合鄬?duì)升高，使SOI下降；當(dāng)拉尼娜發(fā)生時(shí)，正好相反。

最近的一次厄爾尼諾事件發(fā)生在2009年的下半年至2010年的上半年；而在2011年的第四季度至2012年的第一季度，發(fā)生了一次中度的拉尼娜事件。

ENSO使全球氣候出現(xiàn)異常

ENSO是熱帶海洋和大氣中的異?，F(xiàn)象，是迄今為止人類所觀測(cè)到的全球大氣和海洋相互耦合的最強(qiáng)信號(hào)之一，也是年際氣候變化中的最強(qiáng)信號(hào)。它的發(fā)生會(huì)在全球引起嚴(yán)重的氣候異常，給世界許多地區(qū)造成嚴(yán)重的旱澇和低溫凍害，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)巨大損失，因而受到普遍關(guān)注。

ENSO發(fā)生時(shí)會(huì)直接影響到太平洋、印度洋熱帶地區(qū)的氣候狀況。南美、印度、馬來(lái)群島、澳大利亞以及南部非洲是受厄爾尼諾和拉尼娜影響的主要區(qū)域，而中國(guó)、歐洲和北美地區(qū)受到的影響較小。厄爾尼諾和拉尼娜對(duì)于不同的區(qū)域在不同的時(shí)間會(huì)造成不同的影響，而兩種現(xiàn)象對(duì)同一地區(qū)造成的影響往往會(huì)出現(xiàn)相反的特征。

厄爾尼諾發(fā)生時(shí)，通常會(huì)使太平洋中、東部降雨增加，而澳大利亞北部、印尼和菲律賓會(huì)比正常年份更為干燥。某些地方會(huì)更為濕潤(rùn)，比如在當(dāng)年12月至次年2月的厄瓜多爾海岸、秘魯北部、巴西南部，阿根廷中部和非洲赤道東海岸，在6月到8月的美國(guó)中部山區(qū)和智利中部。而南美洲的北部、中美洲、非洲南部以及澳大利亞?wèn)|部會(huì)比較干燥。

厄爾尼諾也會(huì)使全球出現(xiàn)大范圍的溫度異常，大部分受影響地區(qū)在當(dāng)年12月到次年2月間會(huì)異常溫暖，但美國(guó)墨西哥灣的溫度會(huì)低于往常。

在拉尼娜發(fā)生時(shí)，太平洋西部赤道地區(qū)和菲律賓的降雨會(huì)增強(qiáng)，而此時(shí)東太平洋地區(qū)降雨不足。另外在當(dāng)年12月到次年2月間，南美洲北部和南部非洲降雨較往常會(huì)有所增加；而在6月到8月間，澳大利亞?wèn)|南部、秘魯西北部、東非赤道地區(qū)、巴西南部和阿根廷中部會(huì)更加干旱。在拉尼娜發(fā)生時(shí)，大部分受影響地區(qū)會(huì)出現(xiàn)異常的低溫狀況。從當(dāng)年12月到2月非洲東南部、日本、阿拉斯加南部和加拿大中西部以及巴西東南部氣溫會(huì)低于平均水平。

影響部分農(nóng)作物主產(chǎn)區(qū)

通過(guò)全球農(nóng)作物主產(chǎn)區(qū)分布和ENSO主要影響地區(qū)的天氣狀況對(duì)比，巴西、阿根廷大豆產(chǎn)區(qū)，澳大利亞的小麥產(chǎn)區(qū)、甘蔗產(chǎn)區(qū)，馬來(lái)西亞和印度尼西亞的棕櫚油產(chǎn)區(qū)以及整個(gè)印度都會(huì)受到厄爾尼諾和拉尼娜的影響，但這種影響并不完全都是消極的。厄爾尼諾或拉尼娜發(fā)生時(shí)，可能對(duì)一個(gè)地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生了消極影響，但對(duì)另一個(gè)地區(qū)卻是積極的影響。

當(dāng)厄爾尼諾發(fā)生時(shí)，當(dāng)年12月至次年2月西太平洋的降雨帶東移，給南美大豆產(chǎn)區(qū)帶來(lái)更多的降雨和高溫天氣，有利于保證當(dāng)?shù)貑萎a(chǎn)；但對(duì)澳大利亞和印尼卻不是好消息，當(dāng)?shù)氐男←満妥貦皹渖L(zhǎng)會(huì)受到干旱和高溫的困擾。

圖為厄爾尼諾和拉尼娜對(duì)巴西和阿根廷單產(chǎn)的影響

當(dāng)拉尼娜發(fā)生時(shí)，太平洋東岸會(huì)低溫干燥，降雨減少，作物易受凍害和干旱的影響，這會(huì)導(dǎo)致巴西和阿根廷大豆減產(chǎn)；而此時(shí)印尼、澳大利亞會(huì)擺脫干旱困擾，特別是澳大利亞的小麥單產(chǎn)可以從厄爾尼諾的干擾中得到極大的恢復(fù)。

厄爾尼諾對(duì)南美地區(qū)大豆生產(chǎn)比較有利，而拉尼娜則相反，會(huì)嚴(yán)重降低當(dāng)?shù)貑萎a(chǎn)。當(dāng)厄爾尼諾發(fā)生時(shí)，巴西和阿根廷的大豆單產(chǎn)均處在比較高的水平，而一旦拉尼娜現(xiàn)象出現(xiàn)，南美主產(chǎn)區(qū)的大豆單產(chǎn)水平便會(huì)大幅降低。這兩種現(xiàn)象對(duì)阿根廷的影響更為明顯，當(dāng)拉尼娜發(fā)生時(shí)，阿根廷單產(chǎn)便會(huì)出現(xiàn)大幅下滑，而一旦厄爾尼諾出現(xiàn)，當(dāng)?shù)氐膯萎a(chǎn)又會(huì)得到迅速恢復(fù)。

近年來(lái)，一旦出現(xiàn)厄爾尼諾現(xiàn)象，澳大利亞的小麥便會(huì)受到嚴(yán)重的打擊，而拉尼娜的到來(lái)，對(duì)當(dāng)?shù)氐男←渽s是好消息。

在西太平洋地區(qū)，除了澳大利亞，馬來(lái)西亞和印尼的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也飽受厄爾尼諾的不利影響。當(dāng)厄爾尼諾發(fā)生時(shí)，當(dāng)?shù)氐淖貦坝蛦萎a(chǎn)將會(huì)出現(xiàn)大幅下降。在1997年和2009年的厄爾尼諾事件中，馬來(lái)西亞的棕櫚油單產(chǎn)均出現(xiàn)了明顯的下滑。而拉尼娜現(xiàn)象對(duì)這些地區(qū)的影響不大。

除了南美、東南亞和澳大利亞之外，印度的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也會(huì)受到ENSO的雙重影響。印度屬于熱帶季風(fēng)氣候，其季節(jié)分為旱季和雨季，其中雨季將為印度次大陸帶來(lái)大量的降雨，對(duì)印度的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)十分關(guān)鍵，季風(fēng)到來(lái)的時(shí)間和強(qiáng)弱都會(huì)對(duì)作物的生長(zhǎng)產(chǎn)生極大的影響。

ENSO對(duì)印度季風(fēng)的影響分為兩方面，一方面，在拉尼娜的影響下，季風(fēng)強(qiáng)，降水偏多；另一方面，厄爾尼諾發(fā)生時(shí)，印度季風(fēng)弱，降水偏少。因此，厄爾尼諾發(fā)生時(shí)，會(huì)對(duì)印度農(nóng)作物生產(chǎn)造成損害。

從上世紀(jì)七十年代至今，印度的小麥產(chǎn)量逐年遞增，但在這個(gè)過(guò)程中會(huì)有明顯的波動(dòng)，這種波動(dòng)與拉尼娜和厄爾尼諾的發(fā)生呈現(xiàn)明顯的相關(guān)性。在厄爾尼諾頻發(fā)的年份，印度小麥的產(chǎn)量增長(zhǎng)會(huì)出現(xiàn)停滯甚至倒退；而當(dāng)拉尼娜發(fā)生后，其產(chǎn)量又會(huì)得到明顯恢復(fù)。

ENSO系統(tǒng)對(duì)北半球溫帶的影響并不像南美和熱帶地區(qū)那樣明顯，也不是氣候異常的關(guān)鍵性因素。厄爾尼諾發(fā)生時(shí)，中國(guó)南方地區(qū)當(dāng)年12月到次年2月氣溫偏高，而拉尼娜現(xiàn)象出現(xiàn)會(huì)使6月到8月南方地區(qū)氣溫偏低。

一些學(xué)術(shù)觀點(diǎn)認(rèn)為ENSO和東亞季風(fēng)的耦合作用并不明顯，東亞季風(fēng)對(duì)我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有關(guān)鍵意義。但從統(tǒng)計(jì)意義上說(shuō)，在厄爾尼諾年份東亞季風(fēng)弱、推進(jìn)慢，從江淮流域到日本夏季降水偏多，我國(guó)華北地區(qū)夏季趨于干旱；在拉尼娜年份季風(fēng)強(qiáng)、推進(jìn)快，華北地區(qū)夏季多雨。但是我國(guó)氣候條件極為復(fù)雜，ENSO并不是造成這些現(xiàn)象的唯一因素，因此在考慮其對(duì)國(guó)內(nèi)農(nóng)作物的影響時(shí)，必須要考慮其他因素。

ENSO對(duì)北美的影響要比中國(guó)略強(qiáng)，但也沒(méi)有南美那樣影響明顯。ENSO對(duì)北美的主要影響地區(qū)基本集中在美國(guó)的西北部以及美灣地區(qū)，影響時(shí)間基本在當(dāng)年12月至次年2月間。由于此時(shí)大豆、玉米等作物還未播種，這些異常并不能直接影響到美國(guó)的大豆、玉米生產(chǎn)。厄爾尼諾發(fā)生時(shí)，美國(guó)的大豆單產(chǎn)并無(wú)明顯變化。但是拉尼娜到來(lái)，或許會(huì)打擊大豆單產(chǎn)，但下降幅度并不明顯。