大气环流及洋流的变化
大气和海水时刻都在运动着。科学家们认为，在气候系统的自然变化中，最重要的方面是大气与海洋环流的变化或者脉动。这种环流变化是造成区域尺度气候要素变化的主要原因。在年际时间尺度上，厄尔尼诺和南方涛动是大气与海洋环流变化的重要例子，它们的变化影响着大范围甚至半球或全球尺度的天气与气候变化。
厄尔尼诺是西班牙语El Nino的译音，原意是圣婴。在南美洲赤道东太平洋沿岸的秘鲁和厄瓜多尔，靠海吃饭的渔民注意到，每隔2—7年会出现海水温度异常增暖的现象，这会给陆地上带来丰沛的降水，但是海洋中的大量浮游生物、鱼类甚至海鸟大量的死亡，给这些国家的经济带来严重的影响。拉尼娜，也称为反厄尔尼诺，顾名思义，它指的是赤道东太平洋地区海温较常年偏低的现象。
厄尔尼诺是怎样产生的呢？科学家们正大力研究。从海洋学的观点来看，它是由热带太平洋海面的风向变化引起的。在正常的年份，赤道太平洋上空盛行东风，东太平洋表层的海水便不断的被吹到西太平洋，在沿岸表层海水不断流失的情况下，东太平洋下层深而冷的海水向上补充，形成了赤道太平洋的海温西部要高于东部的特征（图1-6左）。然而，如果赤道的盛行东风减弱，甚至在西太平洋上转为西风，那么，西太平洋的海水便会流回东太平洋，使得东太平洋的海温就出现了较常年高的厄尔尼诺现象（图1-6右）。
图1-6 厄尔尼诺示意图
左图：正常状态下的赤道大气环流，西太平洋海温偏高，伴有较强上升运动。
右图：厄尔尼诺时的赤道大气环流，东太平洋海温升高，大气上升运动东移。
那么又是什么导致信风风向的改变呢？人们进一步探求。有意思的是气象学家认为，引起风向变化的直接原因就是热带太平洋的海温异常，赤道东太平洋的增暖将会减弱盛行东风的风速。这种互为因果的关系让人不得不联想到“鸡生蛋蛋生鸡”的怪圈。但是这种相互作用在自然界来说，十分常见。
如果厄尔尼诺仅仅是给赤道太平洋沿岸地区带来影响，也不会像今天这样声名大噪。实际上，很多的科学研究表明，热带海洋的海温、洋流的变化是会引起全球大部分地区气候异常的。以1997—1998年出现的厄尔尼诺为例。那是20世纪最强的一次，它在秘鲁、智利造成了大洪水，而在东南亚的印尼和东南非洲造成大范围的干旱。1998年7月成为自1881年以来全球平均温度最高的一个月。拉丁美洲、亚洲、非洲的粮食生产受到严重影响，全世界范围内约有23000人死亡。在我国，98年夏季的特大洪水有的科学家认为厄尔尼诺是要负一定责任的。
