第五章
厄爾尼諾現象
“厄爾尼諾”現象又稱厄爾尼諾海流，是太平洋赤道帶大範圍內海洋和環境相互作用後失去平衡而產生的一種全球氣候現象，也是沃克環流圈東移造成的結果。正常情況下，熱帶太平洋區域的季風洋流是從美洲走向亞洲，使太平洋表面保持溫暖，給印尼周圍帶來熱帶降雨。但這種模式每2～7年會被打亂一次，使風向和洋流發生逆轉，太平洋表層的熱流就轉而向東走向美洲，隨之便帶走了熱帶降雨，出現所謂的“厄爾尼諾現象”。
“厄爾尼諾”一詞來源於西班牙語，原意是“聖嬰”。19世紀初，在南美洲的厄瓜多、秘魯等西班牙語系的國家，漁民們發現，每隔幾年，從10月至第二年的3月便會出現一股沿海岸南移的暖流，使表層海水溫度明顯升高。南美洲的太平洋東岸本來盛行的是秘魯寒流，隨著寒流移動的魚群使秘魯漁場成為世界三大漁場之一，但這股暖流一出現，性喜冷水的魚類就會大量死亡，使漁民們遭受滅頂之災。
厄爾尼諾現象，這些年在氣候異常年份有猛烈的暴雨和氾濫的河水，在沿岸地區造成了嚴重的經濟損失。與此同時出現的是海洋的異常熱帶化，這種氣候異常大大地破壞了生態平衡，以致達到災難性的程度。科學家確信，厄爾尼諾特別是強厄爾尼諾會給世界經濟帶來巨大的災難。
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厄爾尼諾的氣象過程
原來流經南美沿岸的秘魯海流是一支冷洋流，在幾乎與秘魯海岸平行的東南信風的吹送下，表層海水離岸外流，深層海水上湧補充，同時將營養鹽類挾至上層，因而浮游生物繁盛，吸引大量秘魯沙丁魚等冷水性魚類在這兒繁衍、棲息，使該地區成為著名的東南太平洋漁場。可是在某些年份，東南信風暫時減弱，太平洋赤道逆流的南支流越過赤道沿厄瓜多沿岸南下，使厄瓜多和秘魯沿岸水溫迅速升高，冷水性浮游生物和魚類因不適應新的環境而大量死亡，造成災難。
厄爾尼諾現象表示一系列的海—氣反常現象，主要有以下幾方面，（1）東太平洋赤道以南海域冷水區的消失，（2）太平洋赤道地區東南信風的消失，（3）西太平洋赤道地區的熱水向東部擴散，（4）由上述三種現象引起的一系列氣候反常。從厄爾尼諾出現伴隨的三種現象可知，在非厄爾尼諾時期應出現與上述三種現象相反的現象，即（1）東太平洋赤道以南海域有一片冷水區，（2）太平洋赤道地區吹著東南風，（3）西太平洋赤道地區堆積著大範圍的熱水。
厄爾尼諾出現伴隨著的海—氣異常，只是在近30年來才逐漸清楚的，最早的厄爾尼諾僅僅是與東太平洋冷水區的消失相聯絡。在一般年份東太平洋赤道以南海域有一大片冷水區，這些冷水是從海洋深處翻出來的，為什麼這裡能上翻冷水，我們下面討論。這些上翻的冷水帶有大量的營養物，引來大量的魚蝦來這裡覓食和產卵，無疑，這對當地漁民而言是豐年。冷水區一旦消失，魚蝦不來了，既使來了因水溫偏高，造成魚蝦的大量死亡，這對當地的漁民來講，無疑是災年。冷水區的消失都開始於聖誕節前後，當地人認為，這是上帝讓他的兒子給人間製造的不幸，所以把這一現象稱“上帝之子”或簡稱“聖嬰”。現在的人誰也不認為厄爾尼諾現象與上帝有什麼聯絡，它僅僅反映氣候中的一些現象，或者認為是氣象學中的一個具有特定含意新名詞。現在人們關注的已遠不是厄爾尼諾出現導致的某些現象，而是它對氣候、生態可能造成的影響，更多的人在研究厄爾尼諾的起因問題。
我們先把厄爾尼諾形成的主要過程告訴大家，然後再逐一地加以解釋，（1）全球氣溫的上升，（2）春季西風帶的加強，（3）沃克環流回歸點的東移，（4）安第斯山對迴歸的沃克環流的阻擋。以上四個原因，前兩個屬於全球性的，後兩個屬於區域性的。而造成厄爾尼諾的關鍵是沃克環流的變化。
因為大氣環流是支配大氣活動的主要動力之一，而大氣環流的變化也是氣候變化的主要原因之一，厄爾尼諾的出現與消失就是一個名為“沃克環流”變化的結果。大氣環流主要在10千米高度以下的對流層內活動，大氣環流有許許多多，方向也各異，可以說，世界沒有一個地方的氣候不是受某一個特定的大氣環流的變化所影響。那麼又是什麼原因能夠引起大氣環流的變化？從根本上講，這就是全球大氣能量的平衡變化所決定的。大氣能量包括大氣熱能和大氣動能的總和。大氣能量的99％以上來自太陽輻射，近一百多年來的太陽常數測量結果表明，太陽輻射量的變化引起大氣平均溫度變化不超過0。0l℃，但實際上大氣年際之間的溫度變化可達0。2℃左右，可見引起大氣能量變化的主要原因來自大氣內部。大氣把吸收到的太陽輻射能的50％左右轉化為動能與熱能，這就是大氣能量的收入部分。另外的50%左右反射進入宇宙空間，這就是大氣能量的支出部分？大氣能量的收入與支出並不是固定不變的，年際間的變化幅度在+0。05以內。引起這種變化的因素很複雜，有物理因素，有化學因素，也有動力學等因素，目前對這方面瞭解還不是太全面，但有一點是明確的，這就是對大氣、海洋和陸地的汙染是導致大氣能量收支變化的主要因素之一。由於大氣能量收支的不穩定，也是造成大氣環流變化的根本原因，同時也是氣候變化的根本原因。
沃克環流屬海—氣能量交換的環流，它發源於西太平洋赤道地區，陸地部分主要屬印度尼西亞和馬來西亞等國。這是一股上升的熱氣流，從這裡升程到達6～7千米高度後向東偏南方向運動，到達東太平洋南迴歸線附近下降。它在這裡下降的原因有（1）受安第斯山的阻擋。這裡安第斯山高6000米上下，對沃克環流的東進，無疑是一巨大的阻力，（2）受南美大陸上升氣流的阻擋，這裡屬於熱帶和亞熱帶地區，有較強的上升氣流。沃克環流在下降的過程受科里奧利力的作用使氣流問西偏移，氣流的中心位置降落在東太平洋的復活節島附近。因氣流在下降的過程帶有很大的衝擊力、把東太平洋赤道以南大片表面洋水吹向西去。同時又把這裡深部的冷水上翻，於是在這裡出現一片冷水區。沃克環流下降後要回到它的發源地，這就在太平洋赤道地區形成這股東南風，人們稱之為“東南信風”。這股東南信風又把太平洋赤道上的表面洋水吹向西去。（3）而西太平洋赤道地區是由成千上萬個島嶼和半島組成的弧形構造，西部基本上是封閉的，從東部吹來的洋水在這裡堆積，在一般年份這裡的海平面比東太平洋冷水區高60釐米左右。堆積的水可達1 萬億立方米。又因這裡的水不能流動，有較強的蓄熱作用，所以這裡成為太平洋最熱的水域。在一般年份這裡比中太平洋高2℃左右，比東太平樣冷水區高6℃左右。這就是非厄爾尼諾時期太平洋出現的三種現象的原因。（1）東太平洋赤道附近的冷水區，（2）太平洋赤道上的東南信風，（3）西太平洋赤道地區堆積的熱水。
上述三種現象的消失就是厄爾尼諾的出現，我們看看厄爾尼諾是怎樣形成的。現在大家都公認的現象是，厄爾尼諾年一定是氣溫偏高年，這是為什麼？氣溫上升，大氣向外膨脹，所有的大氣環流的高度也將上升。對於赤道附近的大氣向外膨脹值要比平均值高數倍。沃克環流的高度升高後將超過安第斯山，已具備跨越安第斯山繼續東進的條件，但在南美大陸上升氣流的阻擋下。又難以東進。全球大氣每年冬春季節西風帶強盛，在強盛的西風帶的推動下，使得已具備跨越安第斯山的沃克環流得以東進。但已是強弩之末，很快地在南美大陸上空下降，下降後再返回它的發源地時，立即受到安第斯山的阻擋，這時的沃克環流全部降落在南美大陸。因沃克環流帶有大量的水汽，使得這裡經常出現暴雨成災狂風大作的反常天氣。這是“上帝之子”下凡後給人間帶來的第一個災害。與此同時，在安第斯山西側的東太平洋海域的冷水區消失，太平洋赤道地區的東南信風也消失，堆積在西太平洋赤道的熱水向東部迴流，這就是厄爾尼諾的出現，上面已經講過，這種現象一定開始於春季。經過四個月左右，這股熱水流到東太平洋，於是整個太平洋赤道地區都熱了起來，厄爾尼諾達到高峰期，這時的季節必然是夏季，此時，東西太平洋的海平面也趨於一致。
在厄爾尼諾形成的四個條件中，安第斯山起著—種獨特的作用。在氣溫不高的年份，它擋住了沃克環流的東進。在氣溫偏高的年份，它擋住了沃克環流的迴歸，這是地理因素對氣候影響的典型事例之一。安第斯山北起北緯10附近，南至南緯50附近。全長約9000千米、一般高度在3000米上下，最高處處在6000米左右，主要位於南迴歸線附近，這裡正是沃克環流經過之處。可以說，厄爾尼諾現象的形成也是大自然多種因素的巧合。
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厄爾尼諾對世界影響
1997年的厄爾尼諾是有記錄以來最強的一次，持續的時間長，受害的區域廣，危害的程度大，其原因除全球性氣溫持續偏高外，地方性因素起的作用也不能忽視。東南亞地區自80年代以後，工業高速發展，海、陸、空也遭受全面的空前的汙染，使該地區的溫室效應不斷增強，這也為沃克環流提供了更多動力，使它長時間東進不歸，持續一年之久，從1997年春直到1998年夏。1998年7、8月份出現拉尼娜，也是預料之中的，因為持續一年之久的厄爾尼諾使得沃克環流的源頭失去太多熱量。
東太平洋冷水區消失，太平洋赤道地區東南信風消失和西太平洋堆積的熱水向東迴流，這三種現象的出現都是使佔全球面積1／3的太平洋熱了起來，本來厄爾尼諾出現的首要條件就是全球氣溫的上升，這樣一來，全球更熱了。所以厄爾尼諾年給人最深的印象就是熱浪襲人。厄爾尼諾年氣候異常的主要原因也是氣溫上升引出的一系列結果。受害最重的地區就是太平洋和環太平洋地區，由於太平洋東南信風的消失和西太平洋熱水東流、使得太平洋赤道地區變得不僅風平浪靜、而且炎熱、乾旱，雨林枯萎。由於太平洋的高溫、使得太平洋和環太平洋地區的副熱帶高壓向南緯推進，原來副熱帶高壓在緯度30度附近，厄爾尼諾年可向北推進到35～40度的地區、像中國的黃河流域和華北地區正位於這樣的緯度上，所以在厄爾尼諾年這裡降水減少悶熱天氣明顯增多，尤其是在夏季，而春季降水會有所增加。
此外，受厄爾尼諾之害的另一個地區是南美大陸的中緯和低緯地區，因沃克環流在安第斯山東側的南美大陸下降，給這裡帶來大量的狂風暴雨。因沃克環流帶有大量的水汽。這是形成暴雨的有利條件、又因沃克環流的下降，形成強烈的地區性溫度梯度，這是形成狂風的有利條件。
現在厄爾尼諾出現的頻次是3～5年一次，隨著全球氣溫的升降，厄爾尼諾出現的頻次也在變化，例如：在50～60年代，那時的平均氣溫比現在低0。4℃左右，厄爾尼諾出現的頻次是5～7年一次，到2020年以前，平均氣溫至少將比現在上升0。4℃，那時厄爾尼諾出現頻次將增至2～3年一次。若氣溫還持續上升，比現在升高0。8℃，厄爾尼諾將每年出現一次，即每年春季都要出現厄爾尼諾，夏秋之季消失，接著出現拉尼娜。從大氣能量的角度看，厄爾尼諾的出現不過是大氣為維持其能量平衡的一種自我調整過程，當大氣的能量收入大於支出時就要發生大氣向外膨脹，厄爾尼諾隨之出現。大氣透過向外膨脹釋放出多餘的能量，以達到新的平衡。大氣中二氧化碳濃度的增加或減少，是大氣能量收支變化的主要原因。近30年來，大氣中二氧化碳的濃度以加速度的形式增加著，所以氣溫也以加速度的形式上升，在過去的30年，平均氣溫上升0。4℃，在未來的20年就可上升0。4℃。只要人類不把二氧化碳排放量降下來，氣溫的上升就不可逆轉。在人類沒有取得比石油、天然氣、煤炭等更廉價和更容易使用的能源之前，二氧化碳的排放量不會降下降，這是人們追求最大利潤的需要，也是生存和發展的需要。那些有關環境的宣言、號召和呼籲等在現實生活中顯得太有氣無力了。現在看來，在未來40年內，不排放二氧化碳的新能源取代現在的碳氫能源的可能性甚微；人類應當做好氣候變得更壞的準備。
人們對於經常可能爆發厄爾尼諾現象，並可能全球氣候異常、發生各種自然災害，令人密切關注；厄爾尼諾出現後，將對氣候變化和經濟建設帶來什麼影響？需要採取哪些相應對策？是當前社會熱點問題之一。現在，厄爾尼諾現象的含義，已被氣象和海洋學家擴大定義為赤道中東太平洋海水溫度大範圍、長時間的異常增溫現象，當赤道東太平洋冷水域的水溫比正常水溫高出0。5℃以上時，就可判定發生了厄爾尼諾現象。
從1900年有記錄開始至1940年為厄爾尼諾偶發期，在此時期尚未看出全球變暖；1940～1980年為厄爾尼諾中等發生期，全球出現微弱或中等程度的升溫；1980～1998年為厄爾尼諾頻繁出現期，此期全球明顯升溫。他們提出應關注溫室效應和厄爾尼諾的疊加效應的新觀點，認為今後十年或更長時間內，厄爾尼諾仍得頻繁出現，全球溫度將保持偏暖標誌。於此伴隨發生的各類自然災害如洪澇、乾旱、生物災害等頻繁出現並加劇危害等，故及早做好防災減災工作。
科學家在追蹤厄爾尼諾還發現，厄爾尼諾於拉尼娜事件是迴圈交替發生的。據統計，1950年以來，全球共發生過14次厄爾尼諾事件，分別發生在：1951年、1953年、1957～1958年、1963年、1965～1966年、1968～1969年、1972年、1976年、1982～1983年、1986～1987年、1991～1992年、1993年、1994～1995年、1997～1998年。20世紀90年代以來，厄爾尼諾事件頻繁發生。雖然每次厄爾尼諾事件都有很多共同特性，但每次過程又有著它與眾不同之處，幾乎沒有兩個過程是完全相像的。如1982～1983年的強厄爾尼諾就出乎科學家的意外，因為它與過去幾十年發生的事件都不一樣，發生前沒有出現當時已經認識的一些前期徵兆；1997～1998年的事件則爆發和發展都異常迅猛。可以說，每一次厄爾尼諾的發生都使科學家們增加新認識。
氣象學家研究發現，近百年來，南亞、東南非洲和南印度尼西亞和印度等地區，厄爾尼諾發生後，絕大多數為雨量減少年乃至乾旱年。當厄爾尼諾發生時，季風區強對流東移，降水減少，這是導致非洲等乾旱的重要原因。如1997～1998年的厄爾尼諾事件中，一些地區出現罕見的高溼少雨旱魔橫行和森林大火，雨在另一些地區又遭受暴風雨的襲擊，洪水氾濫等。
厄爾尼諾改變了中緯度大氣環流狀態，造成中緯度氣候異常。如一些地區冬春季出現罕見的低溫和暴雪、港口、河道被堅冰封閉；一些地區夏季出現罕見暴雨、洪水氾濫，而一些地區持續高溫乾旱，大量海豹等動物死亡等。
厄爾尼諾事件是科學界公認的迄今為主發現的最強的年際氣候訊號，厄爾尼諾一旦發生將給全球大氣環流和氣候造成異常變化，導致天災連連，使人們生命財產受到損失，也給經濟建設和生態環境帶來影響。因此，對厄爾尼諾事件必須正確認識，積極面對。最大限度地減免厄爾尼諾事件可能造成損失。
對居住在印度尼西亞、澳大利亞、東南非的人來說，厄爾尼諾意味著嚴重的乾旱和致命的森林火災。厄瓜多、秘魯、加利福尼亞的人則認為厄爾尼諾會帶來暴風雨，然後引發嚴重洪水和泥石流。在全世界範圍內，強厄爾尼諾事件不但造成幾千人的喪生，還會使成千上萬人流離失所、數十億美元損失。而在美洲東北沿岸的居民認為厄爾尼諾會使冬天變得更溫暖，颶風季節相對平靜。
透過測量手段證明，1997年～1998年厄爾尼諾現象的發展演變是20世紀的最高峰。它使41個國家遭受水災和旱災，使 4年來全球糧食第一次下降到接近世界食品安全線的最低水平。此次厄爾尼諾現象影響最嚴重的地區是亞洲、南美洲和中美洲，使全世界有37個發展中國家糧食緊缺。
世界氣象組織日前在日內瓦公佈的《厄爾尼諾現象最新情況通報》說，1997年～1998年的厄爾尼諾現象正繼續影響全球氣候，在世界不同地區引起過量降水和過度乾燥。世界氣象組織認為，雖然厄爾尼諾現象在澳大利亞等少數地區已過了高峰期，但其影響在北美洲等其他地區將持續到1998年5月。根據熱帶太平洋地區目前的氣候情況、各國環境預測中心關於海平面溫度的預測資料以及往年的研究結果。
一、氣候異常變暖的現象將持續至第二年4月，到5～6月間開始減弱，印度尼西亞、南美洲北部和非洲南部部分地區今後幾個月的氣候還將比平常乾燥；
二、在赤道太平洋中部和東部、厄瓜多沿海和秘魯北部沿海、南美洲東南部等地區，異常潮溼的氣候將持續下去；
三、加利福尼亞洲和美國南部的三分之一地區將繼續出現風暴和潮溼氣候；
四、北美中部大部分地區氣候將異常變暖。
美國氣象局的水文學家費蘭克·理查茲說，在飽受洪災危害的加利福尼亞州，新的洪災氣候條件正在形成。該地區土壤中的水分已經飽和，許多河流接近氾濫，水庫水位很高，積雪甚多，再也經不起暴雨的襲擊。從得克薩斯州東部起，北至賓夕法尼亞中部、南到佛羅里達州的這一片地區也有類似情況，令人擔憂。
紐約州的大部分地區以及新英格蘭等地也面臨著洪災的威脅，最近這一帶的降雪已大大超過平均水平。此外，科羅拉多河盆地3月份會有更多的降雪。他告誡說，其他地區不要因為不在預測之列就高枕無憂，天氣的突然變化是很難臨時應付的。
中國海洋學家和氣象學家注意到，1997～1998年在熱帶太平洋上出現的厄爾尼諾現象已在一個月內轉變為一次拉尼娜現象（海水變冷）。這種從未有過的情況是長江流域降雨暴增的原因之一。
這次厄爾尼諾使中國的氣候也十分異常，1998年6月至7月，江南、華南降雨頻繁，長江流域、兩湖盆地均出現嚴重洪澇，一些江河的水位長時間超過警戒水位，兩廣及雲南部分地區雨量也偏多五成以上，華北和東北區域性地區也出現澇情。
以往厄爾尼諾一直被認為是一種地區性的現象。隨著科學的發展，對厄爾尼諾的監測和研究逐漸受到重視。到本世紀60年代科學家發現厄爾尼諾與太平洋上大氣活動和一些地區的氣候異常有著密切的關係。這樣一種大規模的海洋和大氣相互作用狀況，引起了地球科學家們的高度關注，尤其是在氣象學界，已經成為當今研究形成氣候異常的突破點。
但是厄爾尼諾出現的季節有早晚；持續時間有長有短；暖水區域有大有小；偏暖程度有強有弱等等，問題非常複雜。今年來對它的研究雖取得了一些結果，可是迄今關於厄爾尼諾的成因還沒有搞清楚。其與某地區的氣候異常的關係也僅僅還是統計相關的分析，它們之間的物理原因遠未揭露。1997～1998年發生了半個世紀以來最強的厄爾尼諾，有些傳媒把一些地區的旱澇天氣或別的自然災害，都歸因於厄爾尼諾現象，科學家們就將更加奮發地去揭示厄爾尼諾的秘密。
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陌生的拉尼娜
拉尼娜（La Nina）指的是厄爾尼諾現象的反相。即赤道東太平洋海溫較常年偏低。這裡本來就是海洋寒流的活動區。其與正常年份相比，只是海溫偏低程度的差別，而不是冷暖性質的對立。一般來說拉尼娜的影響和破壞力沒有厄爾尼諾嚴重。對它的研究也不及厄爾尼諾多。
拉尼娜常發生於厄爾尼諾之後，但也不是每次都這樣。厄爾尼諾與拉尼娜相互轉變過程需要大約四年的時間。赤道東太平洋地區海洋、大氣的各種監測資料表明，厄爾尼諾現象正在迅速向“拉尼娜”現象轉化。拉尼娜的字面意思是“女孩”，它也被稱為“反厄爾尼諾”現象，總是出現在厄爾尼諾現象之後。
海面以下的寒冷海水正由東南亞朝南美流去，並將迅速上升至海面，使赤道附近的表面海水轉冷。 5月份，在東太平洋的一些監測區內，海洋水溫驟降了8℃，信風加強。美國海洋熱帶研究所指出，位於赤道附近、低於正常水溫的區域如今已擴充套件到東西長3000海里、南北寬數百海里。儘管這片水域只是很少的一部分，但是這片水域仍在擴大，略低於表面以下的一個巨大的冷水層源源不斷地向這片水域補充冷水。這就是形成拉尼娜的條件。
拉尼娜現象對氣候的影響很難預測，因為它不像厄爾尼諾現象那樣簡單。美國國家海洋和大氣管理局認為，拉尼娜現象可能使美國東南部冬天的溫度比正常時期高，而西北部比正常時期低。英國的科學家認為，拉尼娜現象將使北美洲的西部地區、南美洲及非洲東部地區面臨乾旱威脅，而可能給東南亞、非洲東南部和巴西北部造成水災。中國國家氣候中心專家認為，拉尼娜的危害不會有厄爾尼諾那樣大。關於拉尼娜現象對中國氣候的影響因素很多，就現在看，還是很難估計具體的影響。但是，“拉尼娜”現象將對氣候產生一定影響，有關地方和部門必須高度警惕其可能引發的各種災害。
從1950年之後，已經發生11次拉尼娜現象。在拉尼娜事件中，赤道中、東太平洋信風比常年偏強，海水溫度偏低，雲量減少，海平面氣壓比常年偏高，在赤道西太平洋海域海水溫度比常年偏高，對流活動加強，雲量增多，降水偏多，海平面氣壓偏低。位於太平洋西邊界的黑潮也比常年增強。拉尼娜發生時，由於大氣環流以及副熱帶高壓的變化，影響中國的夏季風明顯增強，強勁的夏季風將大量暖溼空氣帶到內陸，使北方地區夏季降水增多。
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什麼造成了厄爾尼諾現象
厄爾尼諾是海—氣耦合中的一個重要現象。所謂厄爾尼諾，就是在南美洲的秘魯和厄瓜多沿海地帶，在聖誕節前後海水某些年份突然出現增暖的現象。
1、具體的說，流經南美沿岸的秘魯海流，在幾乎與秘魯海岸平行的東南信風吹送下，表層海水離岸外流，深層海水上湧補充，同時將營養鹽類挾至上層，因而浮游生物繁盛，吸引大量秘魯沙丁魚等冷水性魚類在此繁衍、棲息，使該地區成為著名的東南太平洋漁場。可是在某些年份，東南信風暫時減弱，太平洋赤道逆流的南支越過赤道沿厄瓜多沿岸南下，使厄瓜多和秘魯沿岸水溫迅速升高，冷水性浮游生物和魚類因不適應新的環境而大量死亡。由於沿海水溫上升在聖誕節即聖子耶穌誕辰前後最為激烈，秘魯居民將這種海水溫度季節性上升的現象稱為厄爾尼諾（厄爾尼諾為西班牙文音譯，意為聖嬰或聖子）。
2、厄爾尼諾不僅給南美沿岸人民生活帶來巨大災難，也往往釀成全球性的災難性氣候異常，如接連出現的世界範圍的洪水、暴風雪、旱災、地震等，媒體上概稱為“厄爾尼諾現象”。科學家們則把那些季節升溫十分激烈，大範圍月平均海溫高出常年1℃以上的年份才稱為厄爾尼諾年。中國的厄爾尼諾年，一般河套一帶乾旱；淮河下游一帶多雨；東北常出現低溫冷害，糧食減產；南方梅雨期八梅編遲或空梅。在厄爾尼諾的下一年，河套一帶多雨；淮河下游則乾旱。
3、厄爾尼諾現象發生的原因，諸科學家提出了不同的觀點，各有一定道理，但是都有不明之處。鑑於此，科學家們做了大量的分析研究，提出了內因、外因結合的觀點。眾所周知，當地球自轉加速時，地球的赤道及其兩側一定範圍內要鼓起，這樣地殼受到南北向張應力，故之易於出現近東西向裂縫，因此地下熱汽、熱漿等就易於出來，大者如火山噴發，小者為噴泉，更小者為噴氣孔。它們沿赤道分佈。由於東太平洋本身裂谷多，故易噴出熱物質。西太平洋則為俯衝擠壓帶，在地球赤道轉起時，放出熱液較少，故赤道東太平洋水溫相對升高，從而形成厄爾尼諾現象。另外，由於秘魯和厄瓜多地區地表距地心距離最大，因之離心力亦大，故鼓起更為劇烈，這樣海底熱量進入海水中亦多，故這裡先形成海水增溫現象。然後，由於赤道海域由東向西流而使增溫帶向西擴充套件，這樣就可以把熱水傳至中太平洋，當熱水帶面積達到一定程度時。
以上這樣對厄爾尼諾現象成因的猜測，有許多許多，它們大多數都沒有可供觀測的實際情況給出證實。
厄爾尼諾現象發生時，由於海溫的異常增高，導致海洋上空大氣層氣溫升高，破壞了大氣環流原來正常的熱量、水汽等分佈的動態平衡。這一海氣變化往往伴隨著出現全球範圍的災害性天氣：該冷不冷、該熱不熱，該天晴的地方洪澇成災，該下雨的地方卻烈日炎炎焦土遍地。一般來說，當厄爾尼諾現象出現時，赤道太平洋中東部地區降雨量會大大增加，造成洪澇災害，而澳大利亞和印度尼西亞等太平洋西部地區則乾旱無雨。
究竟是什麼造成了厄爾尼諾現象呢？科學家對此一直眾說紛紜，難有定論。一般認為，厄爾尼諾現象是太平洋赤道帶大範圍內海洋與大氣相互作用失去平衡而產生的一種氣候現象。在東南信風的作用下，南半球太平洋大範圍內海水被風吹起，向西北方向流動，致使澳大利亞附近洋麵比南美洲西部洋麵水位高出大約50釐米。當這種作用達到一定程度後，海水就會向相反方向流動，即由西北向東南方向流動。反方向流動的這一洋流是一股暖流，即厄爾尼諾暖流，其盡頭為南美西海岸。受其影響，南美西海岸的冷水區變成了暖水區，該區域降水量也大大增加。厄爾尼諾現象的基本特徵是：赤道太平洋中、東部海域大範圍內海水溫度異常升高，海水水位上漲。
有人從自然現象上試圖找到這種現象的原因。一些人認為是由於太平洋赤道信風減弱，造成了“厄爾尼諾”現象。另一些人認為是由於西太平洋赤道東風帶的持續增強，造成了太平洋洋麵西高東低的局面，才形成了“厄爾尼諾” 現象。還有一些人認為，由於東南和東北太平洋兩個副熱帶高壓的減弱，分別引起東南信風和東北信風的減弱，造成赤道洋流和赤道東部冷水上翻的減弱，從而使赤道太平洋海水溫度升高，形成了“厄爾尼諾”現象。還有人從地球的運動方向上找原因。持這種看法的人認為，“厄爾尼諾”現象的出現，與地球自轉速度大幅度持續減慢有關，一般出現在地球自轉由加速變為減速的時期。關於“厄爾尼諾”現象的成因，能有這麼多種說法，說明至今還沒有一種具有絕對說服力的權威觀點。
那麼肆虐全球的厄爾尼諾現象是否也受到人類活動的影響呢？近些年厄爾尼諾現象頻頻發生、程度加劇，是否也同人類生存環境的日益惡化有一定關係？有科學家從厄爾尼諾發生的週期逐漸縮短這一點推斷，厄爾尼諾的猖獗同地球溫室效應加劇引起的全球變暖有關，是人類用自己的雙手，助長了“聖嬰”作惡。當然，要證明全球變暖對厄爾尼諾現象是否起了作用還需大量科學佐證。但厄爾尼諾現象頻繁發生的結果，也可能產生一個更溫暖的世界，這樣，是厄爾尼諾現象引起全球變暖，還是全球變暖加快厄爾尼諾現象的發生。
人類最終徹底走出“厄爾尼諾”怪圈，也許就取決於人類自己對自然的態度。1998年2月3日至5日，來自世界各國的100多名氣象專家聚集曼谷，研討對付“厄爾尼諾”的良策。科學家們認為，在預測厄爾尼諾現象方面，人類已取得了長足的進步。不少因“厄爾尼諾”造成的災害得到了較為準確和及時的預測，使人類能夠未雨綢繆。科學家發出了這樣的呼籲：拯救大自然，也就是拯救人類自己。不過，厄爾尼諾現象真正成因還需進一步探討。
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太陽活動週期
“厄爾尼諾”的發生週期與太陽黑子的出現密切關：97%的厄爾尼諾現象出現在太陽黑子11年週期的峰值區、谷值區和太陽黑子衰減位相，尤其是峰值區出現的機率比較大。在太陽黑子谷值區附近發生的厄爾尼諾現象週期較短，一般為2年～3年；而在太陽黑子增加期，厄爾尼諾現象的週期為4年～5年。
太陽與人類有著密切的關係，太陽活動備受公眾關注。在太陽活動最活躍的時候，太陽黑子變得非常普遍，太陽風暴會頻繁發生。太陽風暴利用帶電粒子“轟擊”地球，對人造衛星造成破壞，有時還能中斷地球上的無線電和電力傳輸系統。一般來講，新的太陽活動週期經常以緯度25度或30度開始出現反極性太陽黑子作為開始的標誌。且擁有與普通太陽黑子相反的磁極性，可作為新一輪太陽週期正式開始的明顯訊號。黑子將在開始的大約4年時間內不斷產生，數量越來越多，活動加劇，在隨後的大約7年時間內，太陽黑子活動逐漸減弱，數量也越來越少。
重要太陽活動重複發生的時間間隔，這一週期平均為22年，它包含兩個11年的太陽黑子週期，在每個週期中，太陽黑子的磁極極性相反，而其他各種日面現象的變化也像黑子一樣有兩次高潮和兩次低潮。這些日面現象包括日珥、耀斑和磁效應等的頻數起伏，磁效應則包括極光和對地球上無線電干擾的增強。太陽黑子的11年基本週期（有時也稱為太陽活動周）是施瓦貝於1843年宣佈發現的。有人企圖把太陽活動週期同其他各種現象的變化聯絡在一起，如太陽直徑的微小變化、樹木年輪的變化，甚至連股票市場行情的漲落都同太陽活動週期有關。
聽起了有些奇怪，但卻很正常。在太陽活動的低潮期，老週期與新週期的黑子經常會同時存在。也就是三個太陽黑子中最小的一個釋放出了一個M2級的太陽耀斑。太陽耀斑的強度如同地震一樣也有分級，從最弱的A級到最強的X級。M級的太陽耀斑為中等強度，它把一股日冕物質噴射（CME）拋入太空，不過這片上十億噸重的粒子云並沒有擊中地球。
在隨後的7到10天時間內，我們將會發現更多的這類活動。這大概相當於太陽黑子穿越太陽表面的時間，而太陽的自轉使得太陽黑子面對地球，也就是說如果再發生日冕物質噴射的話將會擊中地球。這樣的“襲擊”不會對地球造成傷害卻可以產生漂亮的北極光，同時影響衛星的工作，嚴重時可能會造成電力故障。
這些太陽黑子出現最重要的意義在於它們對太陽活動週期的影響，但是在新週期的太陽黑子數目超過正在衰頹的老週期的黑子數目之前，我們將一直處在太陽活動的低潮期。由於老週期的這一輪新活動，我們認為下一次太陽活動高潮期最早要在2012年才能到來。
太陽是地球上光和熱的源泉，它的一舉一動，都會對地球產生各種各樣的影響。黑子既然是太陽上物質的一種激烈的活動現象，所以對地球的影響很明顯。
天文學家對黑子的活動從1755年開始標號統計，太陽黑子的平均活動週期為11。2年。黑子最少的年份為一個週期的開始年，稱作“太陽活動寧靜年”，黑子最多的年份則稱作“活動峰年美國國家海洋大氣局日前宣佈，太陽黑子活動顯示，新一輪為期11年的太陽活動週期已經到來，新週期內的第一個太陽黑子出現在太陽的北半球。而隨著太陽黑子活動加劇，太陽風暴將在未來數年逐年增加，屆時全球的電力系統，軍用、民用航空通訊，全球定位系統訊號，甚至手機和銀行自動取款機都可能受到干擾。
一般來講，新的太陽活動週期經常以緯度25度或30度開始出現反極性太陽黑子作為開始的標誌。黑子將在開始的大約4年時間內不斷產生，數量越來越多，活動加劇，在隨後的大約7年時間內，太陽黑子活動逐漸減弱，數量也越來越少，一系列的太陽黑子和太陽風暴的活動將在2011或2012年達到峰值。
太陽風暴主要由太陽表面新形成的巨大黑子群釋放出的氣體和帶電粒子流引起，這些高電荷物質由太陽衝向地球，會對全球輸電網、衛星通訊等產生干擾，甚至導致其中斷。美國國家海洋大氣局表示，如今人們對高精度太空科技依賴太甚，也使人們更易受到太空氣候的左右。
儘管目前太陽活動水平仍然很低，但觀測與分析結果表明，新太陽活動周的黑子群逐漸佔據主導地位。這意味著太陽活動水平正在進入上升期，空間天氣災害事件也將逐年增多。據空間天氣專家介紹，隨著太陽活動水平的增加，爆發性的太陽活動會日益增加。太陽爆發時向外釋放大量物質和巨大能量，當其影響到地球時，會衝擊整個地球空間環境，並直接影響到航空航天、無線電通訊導航、長距離管網等技術系統，對國家安全和經濟社會造成不利影響。太陽活動水平的上升期通常會持續5年左右，然後達到太陽活動高峰期。
厄爾尼諾年和拉尼娜年（分別以*號和#號表示）也有近似的11和22年週期。如，1951*，1973*，1995*年；1965*，1976*，1987*，1998*年。拉尼娜也有11年週期，如，1974#，1985#，1996#。2007可能是下一個拉尼娜年。與潮汐週期表有很好的對應關係。潮汐、厄爾尼諾、拉尼娜的11年和22年週期，表明它們可能有相同的激發機制。厄爾尼諾和拉尼娜也可以三兩相間發生，如，1931*、1942*、1953*；1964#、1975#；1986*、1997*。厄爾尼諾和拉尼娜的發生既與厄爾尼諾係數有關。
我們根據海溫準兩年波動週期預測拉尼娜將發生在2005年或2007年，弱厄爾尼諾將發生在2004年或2006年，強厄爾尼諾將發生在2008年。2004年下半年、2005年下半年和2006年下半年相繼出現的厄爾尼諾暖位相、拉尼娜冷位相和厄爾尼諾暖位相，表明導致事件發生的日食-厄爾尼諾係數理論和海溫準兩年波動理論確實在起作用。
有一些自然現象引起了人們的關注，也引發了許多不應有的騷動和恐慌。最近“厄爾尼諾”一詞頻繁見諸報端並傳出了一些不準確的預測。對此，氣候專家指出，“厄爾尼諾”屬於自然現象，應用科學的眼光、冷靜的心態去面對。如果在赤道太平洋東部和中部的海水出現大範圍異常偏暖現象，且持續６個月以上，就稱為一次“厄爾尼諾”事件。目前，科學家還沒有完全弄清楚“厄爾尼諾”發生的原因和機制，但比較一致的認識是，“厄爾尼諾”並非是孤立的海洋現象，它是熱帶海洋和大氣相互作用的產物，是一種純粹的自然現象。
人們最關心“厄爾尼諾”對我們的影響，簡單地說，“厄爾尼諾”將會對大氣產生不可估量的作用，從而導致氣候變化：中、東太平洋及南美太平洋沿岸國家異常多雨，甚至出現洪澇災害；熱帶西太平洋降水減少，印度尼西亞、澳大利亞發生嚴重乾旱。“厄爾尼諾”也會影響到熱帶以外的中高緯度地區，甚至給全球氣候帶來異常。氣候形成的原因是多方面的、錯綜複雜的，是各種氣候因子綜合作用的結果。在熱帶地區，尤其是熱帶太平洋地區，“厄爾尼諾”對氣候的影響最為直接和強烈；在熱帶以外地區，對氣候的影響則是間接的。
國際上正努力在“厄爾尼諾”事件發生半年前做出較為準確的預報，但目前還沒有一種客觀方法可以做到這一點；臨近預報雖有一定可信度，也存在較大不確定性；對於更長時期的預測，不確定性則更大，目前僅限於研究，還不具備釋出正式預報的科學基礎；至於厄爾尼諾的強度預測則更為困難，目前還沒有哪家機構或模式在行業內釋出此項預報。因此，專家提醒人們，不要輕易相信媒體關於“厄爾尼諾”的炒作，中國氣象局作為我國氣候監測的權威部門將在合適時間向公眾報告有關資訊。
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尋找“厄爾尼諾”現象的成因
令人不解的是，每隔數年，這種正常的良性環流便被打破。一向強勁的東南信風漸漸變弱甚至可能倒轉為西風。而東太平洋沿岸的冷水上翻也會勢頭減弱或完全消失。於是太平洋上層的海水溫度便迅速上升，並且向東迴流。這股上升的厄爾尼諾洋流導致東太平洋海面比正常海平面升高二三十釐米，溫度則升高2～5攝氏度。這種異常升溫轉而又給大氣加熱，引起難以預測的氣候反常。經如，厄爾尼諾使南部非洲、印尼和澳大利亞遭受過空前未有的旱災，同時帶給秘魯、厄瓜多和美國加州的則是暴雨、洪水和泥石流。關於厄爾尼諾現象的成因，迄今科學家們尚未找到準確的答案。有人認為，可能是太平洋底火山爆發或地殼斷裂噴湧出來的熔岩的加熱作用造成洋流變暖，進而導致信風轉弱和逆轉。另有人則推斷，也許是因為地球自轉的年際速度不均造成的。他們說，每當地球自轉的年際速度由加速度不均造成的。他們說，每當地球自轉的年際速度由加速變為減速之後，便會發生厄爾尼諾現象。令人憂慮的是，厄爾尼諾現象的出現越來越頻繁。原來認為5年、7年乃至10年來臨一次，後來又以3至7年為週期出現。但進入90年代以來似乎每兩三年就降臨一次？
海洋尼諾指數
一、厄爾尼諾的成因
儘管厄爾尼諾的成因尚未查清，但人類並未在它面前聽天由命、無所作為。1986年國外科學家成功地提前一年預報了厄爾尼諾現象的來臨，並積極探索溫室效應與厄爾尼諾現象之間的聯絡。可以預言，人類終將能解開這一肆虐人類的大自然之謎，並找出辦法，避免它的危害。近年來更多的研究發現，厄爾尼諾事件的發生與地球自轉速度變化有關，自50年代以來，地球自轉速度破壞了過去10年尺度的平均加速度分佈，一反常態呈4～5年的波動變化，一些較強的厄爾尼諾年平均發生在地球自轉速度發生重大轉折年裡，特別是自轉變慢的年份。地轉速率短期變化與赤道東太平洋海溫變化呈反相關，即地轉速率短期加速時，赤道東太平洋海溫降低；反之，地轉速率短期減慢時，赤道東太平洋海溫升高。這表明，地球自轉減慢可能是形成厄爾尼諾現象的主要原因。分析指出，當地球自西向東旋轉加速時，赤道帶附近自東向西流動的洋流和信風加強，把太平洋洋麵暖水吹向西太平洋，東太平洋深層冷水勢必上翻補充，海面溫度自然下降而形成拉尼娜現象。當地球自轉減速時，“剎車效應”使赤道帶大氣和海水獲得一個向東慣性力，赤道洋流和信風減弱，西太平洋暖水向東流動，東太平洋冷水上翻受阻，因暖水堆積而發生海水增溫、海面抬高的厄爾尼諾現象。
西班牙人化了4個多世紀對美洲所進行的科學考察是著重研究大陸的動物、植物和礦藏，對海詳研究甚少。只是在最近一個世紀才對海洋事件與厄爾尼諾的關係做出準確的記載。羅伯特·墨菲從1924年12月～1925年3月在秘魯和厄瓜多期間研究了這種關係。他提到厄爾尼諾是一種暖洋流，每年出現在聖誕節前後，但在更長的週期中，這種現象更為明顯。
殖民主義的史學家彼得羅·利昂，對南美洲沿岸進行了詳盡的觀測和記錄。根據他的記載，我們可以知道，通常情況下的航海線路，總是沿海岸線的，並且航行應根據航標。即使這樣，船隻失事事件也時有發生。
幾個世紀過去了，現在人們都知道每年從4月或5月開始，盛行風是由厄瓜多或秘魯的沿岸吹向海洋，而在年底前風向發生了變化。除了大氣本身的連續性外，人們還注意到大約在12月或1月南美洲西北沿岸受暖洋流的衝擊。由於這種現象的出現正值聖誕節，所以被稱為厄爾尼諾。
1546年由於雨水過多，瓜亞河迅猛上漲，不僅使沿岸地區遭受很大損失，還使附近的大部份地區發生了水災，包括瓜亞基爾城鎮也受水災之害。於是，西班牙人向下遊遷移，在更高的地面上重建起城鎮，不過仍然緊挨著河邊。本佐尼對該地區的旱季、雨季的有趣記載中提到，瓜亞基爾省的冬季是在11月開始，並一直持續到翌年4月底，春季是從5月開始，夏季在10月結束。他還提到，沿著整個通布茲南部海岸的平原，有時在3～4年內沒有一點雨水也是可能的。因此，至少從十六世紀五十年代以來，人們已瞭解到，在某些年份可能有暴雨，另一些年份卻是嚴重的乾旱。
在1558～1559年他在該地區航行日記中曾著重記錄了氣候方面的內容，這也是早期的西班牙殖民主義者廣為傳播的知識。他們認為，在西印度群島是多雨和豐水的年份，在其它地區就是少雨和枯水年；反之，如果西印度群島少雨、枯水，則其它地區降水偏多為豐水年。
有人從自然現象上試圖找到這種現象的原因。一些人認為是由於太平洋赤道信風減弱，造成了“厄爾尼諾”現象。另一些人認為是由於西太平洋赤道東風帶的持續增強，造成了太平洋洋麵西高東低的局面，才形成了“厄爾尼諾” 現象。還有一些人認為，由於東南和東北太平洋兩個副熱帶高壓的減弱，分別引起東南信風和東北信風的減弱，造成赤道洋流和赤道東部冷水上翻的減弱，從而使赤道太平洋海水溫度升高，形成了“厄爾尼諾”現象。還有人從地球的運動方向上找原因。持這種看法的人認為，“厄爾尼諾”現象的出現，與地球自轉速度大幅度持續減慢有關，一般出現在地球自轉由加速變為減速的時期。關於“厄爾尼諾”現象的成因，能有這麼多種說法，說明至今還沒有一種具有絕對說服力的權威觀點
由於氣象學家和海洋學家把厄爾尼諾成因定位於海氣的相互作用，所以相關研究至今進展甚微。歷史經驗告訴我們，只有知道事物的過去，才能理解事物的現在；只有理解事物的過去和現在，才能預測事物的未來。如果人們對中生代的溫暖地球如何演化為新生代的寒冷地球缺乏基本的瞭解，那麼關於全球變暖的一切議論就毫無疑義：因為我們無法區分自然和人類在變暖程序中各自所起的作用。近30年來，太平洋環流減慢與南極海冰減少相對應，凸現出德雷克海峽在海洋環流和全球氣候變化中的作用。
在整個中生代，全球各大陸集中在一起，形成一個幾乎從一個極延伸到另一個極的巨大的單一陸塊，這種輪廓肯定有助於周圍大洋中的高效率向極熱輸送。在南、北兩半球，一個單一的環流系統作用範圍至少達到緯度55°，以致寬闊的、深而緩慢的赤道流在穿過低緯度大於180°弧的旅途中被大大加熱。中始新世和早漸新世之間的總的溫度下降，在整個新生代都是最急劇的。這種下降被認為由如下原因引起：1） 德雷克通道和塔斯馬尼亞以南的通道開始為全球迴圈和氣候上隔離的環極流打開了通路；2） 由於澳大利亞-新幾內亞向北移動，吸熱的赤道水面積縮小；3） 特提斯海關閉，不能使赤道環流透過。德雷克通道的打通可能形成了環極流，並隔斷了對南極洲的向極熱輸送，因而產生了冰架和冷的底水。同理，如果德雷克海峽被擴充套件的南極冰蓋封閉，將導致氣候上隔離的環極西風漂流帶的消失，從而加強赤道熱流向兩極的輸送，使擴充套件冰蓋趨於消失。這是南極冰蓋不能擴充套件成南半球大冰川的一個重要原因。
構造形態的變化是如此的重要，以至於全球的氣候完全受控於構造形態的變化。有關地質時期的氣候變化歷史表明，陸海分佈及地震火山運動是厄爾尼諾的構造成因。
在過去7萬年的冰川時期，研究人員們發現了厄爾尼諾現象更常見的證據。這些新的發現與現有的模型有很大的差異，解決這些差異將對研究地球的氣候發生突然變化提供線索。 過去3萬年的東熱帶太平洋的類似的紀錄，發現了厄爾尼諾和拉尼娜與冰川期和間冰期交叉發生，在寒冷的時期以厄爾尼諾為主，而在溫暖的階段以拉尼娜為主。
古氣候資料提供了南極環流與全球氣候相關的更可信的證據：在冰期中，德雷克海峽可能完全被海冰封閉。被截斷的環南極洋流轉而北上，完全湧入秘魯寒流，與南赤道暖流形成封閉的環流，加強赤道與南極的熱交換，使南極大陸變暖；變暖的南極大陸使德雷克海峽海冰融化，打通的德雷克通道形成環南極大陸洋流，割斷了向南極的熱輸送，減弱了秘魯寒流，形成厄爾尼諾暖事件，減弱了赤道與南極的熱交換，使南極大陸變冷。德雷克海峽被海冰完全封閉和被熱流完全打通，可形成比現代規模更大的厄爾尼諾暖事件。德雷克通道決定了南半球極地冰川在第四紀不能向中緯度延伸。
冰蓋的消長和海平面變化導致強烈的地殼均衡運動，海底地震和火山活動為冰期中的厄爾尼諾事件提供充足的熱源。這種起源於海底火山和熱液噴發而導致的海洋整體熱迴圈是全球變暖的重要過程，它導致海洋增溫和大量二氧化碳氣體由岩石圈和海洋排向大氣，我們稱之為“海洋鍋爐效應”。全球變暖不僅與溫室氣體的增加對應，而且與海洋底部溫度的增加準確對應。深而冷的海水對調解全球氣候起至關重要的作用。
在短週期的氣候變化中，德雷克海峽中的海冰進退控制氣候變化的一個可能模式是：南極半島海冰增多使西風漂流在德雷克海峽受阻，導致環南極大陸水流速度變慢和南太平洋環流速度變快，部分受阻水流北上，加強秘魯寒流，使東太平洋表面海水變冷，加強沃克環流及增強赤道太平洋熱流與南極環流的熱交換，增溫的南極環流使南極半島的海水減少；南極半島的海冰減少使德雷克海峽水流通量增加，導致環南極大陸水流速度變快和南太平洋環流速度變慢，使部分本應北上的水流轉而進入德雷克海峽，造成秘魯海流變弱和東太平洋表面海水變暖，減弱沃克環流；結果使堆積在太平洋西部的暖水東流，減弱赤道太平洋熱流與南極環流的熱交換，降溫的南極環流使南極半島海冰增加。這就是德雷克海峽的海冰變化調控全球氣候變化的機制，稱之為南極環大陸海冰的氣候開關效應。
利用1978年至2002年的衛星資料來計算大氣溫度的變化，結果表明，對流層中溫度長期變暖的趨勢與同一時期地球表面記錄的變暖趨勢相當或比之更大。在20世紀的氣候記錄中有兩段時期全球氣溫明顯變暖：1925年～1944年，1978年～2000年。是什麼原因導致全球氣溫在20世紀前50年上升的呢？模擬人為因素（如溫室氣體的加劇）的氣候模型令人信服地重現了後一時期的氣候，但卻解釋不了前一次變暖過程。
新的模擬結果支援這樣的觀點：南極洲上空臭氧層的減少對南極的氣候變化負直接責任。環繞南極的西風在最近幾個十年中增強了。模擬的結果與觀察到的氣候變化一致，表明平流層的臭氧減少事件最終會影響到地球表面的氣候。
太陽活動的迴圈變化對氣候變化非常重要，臭氧在很大程度上放大了太陽活動週期的效應。到達地球的太陽輻射能大約有2%被平流層的臭氧吸收。太陽活動最強時，更多的射線照到地球。太陽輻射的變化幅度很可能只有0。1%～0。3%，但是，氯化物、增強的太陽風和南極大氣渦旋大量破壞南極臭氧，“臭氧洞漏能效應”使平流層變冷對流層變暖。
氣體在高層大氣中的分佈，與物質密度密切相關。臭氧（48） 比氯離子（35。5）重，比氯分子（71）輕。兩極的極晝和極夜交替使氯在一年內因得失光照而在離子態和分子態之間反覆變化，又因重力作用而穿梭於臭氧層，對流層在極晝開始後迅速膨脹形成的繞極大氣渦旋起強化作用。這是兩極在極晝初期形成臭氧洞的基本原因。臭氧洞漏能效應使被臭氧層阻隔的2%太陽輻射能量由平流層進入對流層，導致南極平流層變冷對流層變暖。南極大陸的海冰大量融化，開啟德雷克海峽的海冰開關，減弱秘魯寒流，進一步增強厄爾尼諾現象。
二、厄爾尼諾現象特徵
南印度洋和東南太平範圍的南極海冰變化、赤道東太平洋的海溫變化和地球自轉速度變化都有準四年週期，與太陽近地潮和月亮近地潮疊加的準四年週期對應。我們的研究表明，強潮汐、地震、火山和厄爾尼諾有很好的對應性和因果關係，大氣、海洋和岩石圈的相互作用是厄爾尼諾產生的原因。
厄爾尼諾現象有近似2。2年、5。5年、11年和22年週期。東南太平洋（120°W ～60°W）的海冰，主週期為120個月，次週期分別為48、26。7和20個月。地磁軸圍繞地理軸以0。05°/a的平均角速度旋轉，似乎有7000年的週期性。非偶極場以0。2°/a的速率向西漂移，繞地球漂移1周約需1800年。地磁還有11年左右的“太陽週期”。 地球主磁場的長期變化顯示出清晰的30年週期變化。南半球大氣溫度場從地面層直至對流層頂廣泛盛行著十分顯著的與太陽磁場磁性22年週期變化相一致的變化週期。地球海洋溫度變化廣泛盛行著22年尺度的年代際週期性變化，這種22年變化週期在深層海洋中更為清楚。南北半球中緯度平流層和對流層大氣溫度場普遍存在22年變化週期。
交點月週期27。21天，朔望週期29。53天，合成週期2。2014年。近點月週期27。55天，與朔望週期合成2。2274年週期。交點月週期27。21天和月亮近點月週期27。55天合成2。0533年週期。月亮赤緯角變化週期為13。6天、27。3天和18。6年。與朔望週期合成1。1044年和2。208787年週期。月亮赤緯角變化週期27。3天與月亮近點月週期27。55天合成2。059年。因此，潮汐有1。1、2。06、2。2、18。6年的基本週期。由此衍生的週期有5。5、10、11、22、30。9、55、55。8、61。8年週期，與氣候現象迴圈的記錄有很好的對應性，並與太陽黑子週期產生疊加效應。潮汐還有1800年週期，與近一萬年氣候變化相對應。由此可見，潮汐10、11、22、31、55、55。8、61。8、1800年的強弱變化比太陽活動更有利於解釋厄爾尼諾、海冰、地磁、氣溫、海溫、地震的週期變化。氣候變化與構造運動密切相關。例如，日月對地球赤道凸起的吸引導致歲差運動，由於核心成橄欖形，不受日月的攝動作用，可在液核中相對赤道突起差異旋轉，產生地磁極繞地理極的西向漂移。液核的潮汐波動是地磁場變化的重要原因。
由於澳大利亞海冰開關的海冰增加，阻塞了西風漂流的通道，迫使西風漂流北移，加強了西澳大利亞寒流，使東印度洋海水變冷。這是澳大利亞在10月和11月遭受寒流襲擊的原因，也是環南極三個“海冰開關”控制全球氣候突變的又一證據。南極環流在影響全球及亞洲天氣氣候變化中的作用與地位是無可置疑的。
綜合分析表明，陸海分佈、構造活動，大氣環流、海洋環流、地球自轉、太陽活動、潮汐變化、地球圈層角動量交換和差異旋轉對厄爾尼諾事件和拉尼娜事件都有影響，只是何為因，何為果還無法證實。
三、沃克環流
沃克環流（Walker Circulation）是赤道海洋表面因水溫的東西面差異而產生的一種緯圈熱力環流。
“沃克環流”由英國氣象學家沃克在20世紀20年代首先發現，是熱帶太平洋上空大氣迴圈的主要動力之一。它是指在正常情況下較乾燥的空氣在東太平洋較冷的洋麵上下沉，然後沿赤道向西運動，成為赤道信風的一部分，當信風到達西太平洋時，受到較暖洋麵的影響而上升再向東執行，如此形成了一個封閉的環流。赤道太平洋水溫分佈是西高東低，西邊的印尼與澳洲東部沿岸一帶，因海溫高氣壓低而有旺盛上升氣流，氣流升至高空轉向東與西方；東太平洋海溫低氣壓高，向東流的氣流在中至東太平洋的廣大高氣壓區內向下沉降，到達海面再轉向西，成為東南信風，這種在低緯度太平洋上空東西向流動的大氣環流，稱為“沃克環流”。
沃克環流的上升支和熱帶太平洋西部暴雨頻繁、颱風活躍和雲層厚密有關；至於東邊遠處的沉降支則為該區帶來乾燥晴朗的天氣。“沃克環流”對太平洋東西兩岸的氣候調節有重要作用。如果東太平洋的洋麵溫度升高，就會產生較暖而且溼潤的上升氣流，削弱“沃克環流”，同時美洲中部一帶會氣溫上升、暴雨成災，這就是著名的“厄爾尼諾”現象。
在東太平洋赤道區，由於秘魯寒流帶來了冷海水，又由於東風所引起的厄瓜多和秘魯沿岸的海水上翻，形成了一條從南美西岸沿赤道向西伸延的冷水舌，致使赤道區太平洋西部和東部之間，出現很大的溫度差異：就多年平均來說，西太平洋和印度尼西亞地區海水的水溫較秘魯沿岸水溫約高 8℃以上。這樣，透過海洋對大氣的加熱作用，就使暖空氣在西太平洋和印度尼西亞一帶上升到高層之後，一部分向東流動，到達中、東太平洋冷水區上空下沉，在低層轉而向西流動，形成了一個熱力直接環流。這就是太平洋地區的沃克環流。
西太平洋和印度尼西亞地區的溫度，每年變化雖然很小，但由於東南信風有強有弱，加上每年秘魯冷洋流和海水上翻的強弱不同，冷水舌強度和西伸程度不同，因此沃克環流的強度和位置相應地有變化。據研究，這種變化對中國南部降水量的多寡有一定的影響。
事實上，在赤道附近的大西洋和印度洋地區，也都有沃克環流。大西洋和太平洋的沃克環流方向相同。印度洋上由於東暖西冷的海溫分佈，其沃克環流的方向和太平洋相反：暖空氣在印度尼西亞島嶼和東印度洋一帶上升，到高層向西流動，在西印度洋下沉，到低層之後再向東流。
四、海流是怎樣形成的？
海流形成的原因很多，但歸納起來不外乎兩種。第一是海面上的風力驅動，形成風生海流。由於海水運動中粘滯性對動量的消耗，這種流動隨深度的增大而減弱，直至小到可以忽略，其所涉及的深度通常只為幾百米，相對於幾千米深的大洋而言是一薄層。海流形成的第二種原因是海水的溫鹽變化。因為海水密度的分佈與變化直接受溫度、鹽度的支配，而密度的分佈又決定了海洋壓力場的結構。實際海洋中的等壓面往往是傾斜的，即等壓面與等勢面並不一致，這就在水平方向上產生了一種引起海水流動的力，從而導致了海流的形成。另外海面上的增密效應又可直接地引起海水在鉛直方向上的運動。
為了討論方便起見，也可根據海水受力情況及其成因等，從不同角度對海流分類和命名。例如，由風引起的海流稱為風海流或漂流，由溫鹽變化引起的稱為熱鹽環流；從受力情況分又有地轉流、慣性流等稱謂；考慮發生的區域不同又有海流、陸架流、赤道流、東西邊界流等。
描述海水運動的方法有兩種：一是拉格朗日方法，一是尤拉方法。前者是跟蹤水質點以描述它的時空變化，這種方法實現起來比較困難，但近代用漂流瓶以及中性浮子等追蹤流跡，可近似地瞭解流的變化規律。
通常多用尤拉方法來測量和描述海流，即在海洋中某些站點同時對海流進行觀測，依測量結果，用矢量表示海流的速度大小和方向，繪製流線圖來描述流場中速度的分佈。如果流場不隨時間而變化，那麼流線也就代表了水質點的運動軌跡。
海洋中除了由引潮力引起的潮汐運動外，海水沿一定途徑的大規模流動。引起海流運動的因素可以是風，也可以是熱鹽效應造成的海水密度分佈的不均勻性。海水沿著一定的方向有規律的水平流動。海流可以分為暖流和寒流。如海流的水溫比到達海區的水溫高，則稱為暖流；如海流的水溫比到達海區的水溫低，則稱為寒流。一般由低緯度流向高緯度的海流為暖流，由高緯度流向低緯度的海流為寒流。海流還可以按成因分為風海流、密度流和補償流。盛行風吹拂海面，推動海水隨風漂流，並且使上層海水帶動下層海水流動，形成規模很大的海流，叫做風海流。
世界大洋表層的海洋系統，按其成因來說，大多屬於風海流。
不同海域海水溫度和鹽度的不同會使海水密度產生差異，從而引起海水水位的差異，在海水密度不同的兩個海域之間便產生了海面的傾斜，造成海水的流動，這樣形成的海流稱為密度流。
當某一海區的海水減少時，相鄰海區的海水便來補充，這樣形成的海流稱為補償流。補償流既可以水平流動，也可以垂直流動，垂直補償流又可以分為上升流和下降流，如秘魯寒流屬於上升補償流。
綜上所述，產生海流的主要原因是風力和海水密度差異。實際發生的海流總是多種因素綜合作用的結果。
大洋中深度小於二三百米的表層為風漂流層，行星風系作用在海面的風應力和水平湍流應力的合力，與地轉偏向力平衡後，便生成風漂流。行星風系風力的大小和方向，都隨緯度變化，導致海面海水的輻合和輻散。一方面，它使海水密度重新分佈而出現水平壓強梯度力，當它和地轉偏向力平衡時，在相當厚的水平層中形成水平方向的地轉流；另一方面，在赤道地區的風漂流層底部，海水從次表層水中向上流動，或下降而流入次表層水中，形成了赤道地區的升降流。
大洋上的結冰、融冰、降水和蒸發等熱鹽效應，造成海水密度在大範圍海面分佈不均勻，可使極地和高緯度某些海域表層生成高密度的海水，而下沉到深層和底層。在水平壓強梯度力的作用下，作水平方向的流動，並可透過中層水底部向上再流到表層，這就是大洋的熱鹽環流。
大洋表層生成的風漂流，構成大洋表層的風生環流。其中，位於低緯度和中緯度處的北赤道流和南赤道流，在大洋的西邊界處受海岸的阻擋，其主流便分別轉而向北和向南流動，由於科里奧利參量隨緯度的變化和水平湍流摩擦力的作用，形成流輻變窄、流速加大的大洋西向強化流。每年由赤道地區傳輸到地球的高緯地帶的熱量中，有一半是大洋西邊界西向強化流傳輸的。進入大洋上層的熱鹽環流，在北半球由於和大洋西向強化流的方向相同，使流速增大；但在南半球則因方向相反，流速減緩，故大洋環流西向強化現象不太顯著。
大洋表層風生環流在南半球的中緯度和高緯度地帶，由於沒有大陸海岸阻擋，形成了一支環繞南極大陸連續流動的南極繞極流。
在大洋的東部和近岸海域，當風力長期地、幾乎沿海岸平行地均勻吹刮時，一方面生成風漂流，發生海水的水平輻合和輻散，而出現上升流和下降流；另一方面因海水在近岸處積聚和流失而造成海面傾斜，發生水平壓強梯度力而產生沿岸流，就形成沿岸的升降流。
大洋西向強化流在北半球向北（南半球向南）流動，而後折向東流，至某特定地區時，流動開始不穩定，流軸在其平均位置附近便發生波狀的彎曲，出現海流彎曲（或蛇行）現象，最後形成環狀流而脫離母體，生成了中央分別為來自大陸架的冷水的冷流環和來自海洋內部的暖水的暖流環。這是一類具有中等尺度的中尺度渦。此外，在大洋的其他部分，由於海流的不穩定，也能形成其他種類的中尺度渦。這些中尺度渦集中了海洋中很大一部分能量，形成了疊加在大洋氣候式平均環流場之上的各種天氣式渦旋，使大洋環流更加複雜。
在海洋的大陸架範圍或淺海處，由於海岸和海底摩擦顯著，加上潮流特別強等因素，便形成頗為複雜的大陸架環流、淺內海環流、海峽海流等淺海海流。
海流有哪幾種？海流按其水溫低於或高於所流經的海域的水溫，可分為寒流和暖流兩種，前者來自水溫低處，後者來自水溫高處。表層海流的水平流速從幾釐米/秒到300釐米/秒，深處的水平流速則在10釐米/秒以下。鉛直流速很小，從幾釐米/天到幾十釐米/時。海流以流去的方向作為流向，恰和風向的定義相反。
海流按其成因大致可分為以下幾類：
（1）、漂流：由風的拖曳效應形成的海流。
（2）、地轉流：在忽略湍流摩擦力作用的海洋中，海水水平壓強梯度力和水平地轉偏向力平衡時的穩定海流。
（3）、潮流：海洋潮汐在漲落的同時，還有周期性的水平流動，這種水平流動稱為潮流。
（4）、補償流：由另一海域的海水流來補充海水流失而形成的海流。有水平補償流和鉛直補償流
（5）、河川洩流：由於河川徑流的入海，在河口附近的海區所引起的海水流動稱為河川洩流。
（6）、裂流：海浪由外海向海岸傳播至波浪破碎帶破碎時產生的由岸向深水方向的海流。
（7）、順岸流：海浪由外海向海岸傳播至破碎帶破碎後產生的一支平行於海岸運動的海流。
五、大洋中大尺度渦之謎
1958年，英國海洋學家斯羅華為了研究海流，研製了一種自由漂俘監側系統——“中性浮子”。利用這套系統對大西洋百慕大海域的底層海流進行測量。按照平常觀測到的資料分析，灣流區域內的海流，應該是一支比較穩定而且是流速較為緩慢的海流。可是利用這套新系統獲得的資料令科學家們大吃一驚，這裡的海流比預想的快了10多倍，而且發現有的海流出現反向流動。同時，在一個多月的時間裡，海流還顯示出相當大的時間變化。這一發現，震驚了海洋科學界。前蘇聯和美國的學者對此大惑不解，先後派出考察隊進行調查，結果完全一樣。顯然，用傳統的風海流理論無法解釋這種反常現象。到了1973年，美國成功地發射了載人“天空實驗室”航天器。利用這座航天器，宇航員們拍攝到了大西洋西部熱帶海域內的大渦旋。這個大渦旋縱橫60～80千米。同時還發現，在大渦流海域，有較強的上升流，冷的海水從百米深處不斷向上湧升。由於海底的營養物質被上升流帶到海面，使得大渦流海域形成了一個絕好的漁場。“天空實驗室”還在其它大洋中發現類似的中尺度渦流。例如，在南美洲的西海岸、澳大利亞東部和紐西蘭一帶海域、非洲東海岸、印度洋西北海域和南中國海海域等，都能看到這種渦流存在。這許多渦流，小的直徑僅幾十千米，大的直徑達數百千米；存在的時間有長有短，時間短的十幾天，長的達千年之久。這些渦流與大洋中的環流相比，雖然只是個區域性，並不顯著，但它與人們在近海能見到的小旋渦相比，就非常之大了。所從，海洋科學家們稱這種渦流為“中尺度渦”。大洋中尺度渦流的發現，改變了人們對海流形成機理的傳統看法。它是近二三十年來人們對大洋環境的突破性認識。
大洋中尺度渦的旋轉速度一般都很大，而且一面旋轉，一面向前移動。它的移動方式，很像颱風（氣旋或反氣旋）。科學家估計，中尺度渦有巨大的動能，約佔整個海洋流動能的80％以上。這個數字實在大得驚人。颱風帶來的氣候變化和災難，盡人皆知，那麼，大洋中尺度渦的出現，將給海洋帶來哪些變化呢？它對海洋中的動物、植物是福是禍？這些問題有待於科學家們去繼續研究。
中尺度渦的發現，使傳統的大洋海流理論受到挑戰。由於海洋中中尺度渦的出現，大洋環流的動力結構完全改變了。假如中尺度渦也像大氣中的氣旋或反氣旋那樣，是由氣壓不穩定的因素所引起的，那麼，大洋環流的動力有可能是由中尺度渦來維持的。這就從根本上修正了風生環流的觀點。
§7 環流、海流和厄爾尼諾的關係
沃克環流是赤道海洋表面因水溫的東西處差異而產生的一種緯圈熱力環流，它是一種冷熱氣體交流。厄爾尼諾現象是南美太平洋赤道上萬千米長的水體升溫現象。使這裡的海水溫度上升3℃～6℃。依據物理學，水的比熱很高，是空氣體比熱的幾千倍以上，沃克環流應該是厄爾尼諾現象造成的。而不是沃克環流產生厄爾尼諾現象。
厄爾尼諾現象是太平洋赤道水體的升溫過程，溫度升高後卻沒有大的流動。也就是說厄爾尼諾現象和海流的關係不大。厄爾尼諾現象產生的關鍵所在，也就是它的能量來源疑問。海流是個降溫過程，對於高溫來說，海流是對流降溫現象。厄爾尼諾現象因為水的比熱很大，大量的水體升溫需要大量能源。這樣厄爾尼諾現象的能量來源就是最大的問題所在了。我們討論如下：
1、從水體的上面看，前面已經否認了空氣對水體的加熱。陽光對地球的加熱，在南北迴歸線之間是均衡的，沒有理由讓陽光只單獨加熱一塊水體。所以從厄爾尼諾水體之上沒有能量的來源。
2、從水體的之間看，就是海流了。海流我們前面有許多討論，它的升溫都是有熱源的，然後流向低溫處。海流不能對固定點加溫，因為它沒有熱機功能。這裡沒有風海流的關係。
3、從水體的下面看，是洋底。有人假設過，是火山的熱量給水加的熱，也有人認為是地熱帶來的熱量。火山正好都在赤道線上，就沒有這樣的觀測，再說厄爾尼諾現象水體之下還有低溫水體呢。不能夠讓地熱隔了一層低溫水去加熱上面的水體吧。
總之，厄爾尼諾現象的能量來源是地球磁場的赤道環電流所引起的。當開始讀到這一章的時候，我想大家就已經想到這一點了。但是，它為什麼只加熱南美西面太平洋赤道上的水溫呢？
§8
大地的電導率
電阻率：是用來表示各種物質電阻特性的物理量。某種材料製成的長1米、橫截面積是1平方毫米的導線的電阻，叫做這種材料的電阻率。國際單位制中，電阻率的單位是歐姆·米。
電導率（total dissolved solids，簡寫為T。D。S）是物體傳導電流的能力。電導率測量儀的測量原理是將兩塊平行的極板，放到被測溶液中，在極板的兩端加上一定的電勢（通常為正弦波電壓），然後測量極板間流過的電流。根據歐姆定律，電導率（G）——電阻（R）的倒數，是由電壓和電流決定的。
電導率的基本單位是西門子（S），原來被稱為姆歐，取電阻單位歐姆倒數之意。因為電導池的幾何形狀影響電導率值，標準的測量中用單位電導率S/cm來表示，以補償各種電極尺寸造成的差別。單位電導率（C）簡單的說是所測電導率（G）與電導池常數（L/A）的乘積。這裡的L為兩塊極板之間的液柱長度，A為極板的面積。
（1）定義或解釋 電阻率的倒數為電導率。σ=1/ρ （2）單位： 在國際單位制中，電導率的單位是西門子/米。 （3）說明 電導率的物理意義是表示物質導電的效能。電導率越大則導電效能越強，反之越小。
電導率是物體傳導電流的能力。電導率測量儀的測量原理是將兩塊平行的極板，放到被測溶液中，在極板的兩端加上一定的電勢（通常為正弦波電壓），然後測量極板間流過的電流。根據歐姆定律，電導率（G）——電阻（R）的倒數，是由電壓和電流決定的。
有很多的電路都需要有負載時才工作，其實就是接個用電器來方便測量資料的，比如，給你的電源，你把負載斷開了，那麼，你只能測量電壓，不能測量電流，也就是沒有真正的反應電路本身的引數。
對地電阻要有兩類了，一種是電源地的對地電阻，一種是訊號地的對地電阻，一般都是為了測量電路中的元器件是否損壞或是變化才測量的，一般的方法就是先找到你要測量的電路的地，然後用萬用表負極連線上，正極去接你要測量的點就可以了。
海水的電阻率為0。2歐姆/米。電阻率的倒數為電導率，所以電導率越高物體的導電效能越好，歐姆定律的微分形式用電導率聯絡了 電場與電流密度。
我們來討論地殼與水圈之中電流執行的情況：地殼（包括水圈）電流在赤道上形成一個閉合迴路，在赤道附近的電流最大，隨著緯度的增加，電流量越來越小；最大電流的深度，在海洋裡一般是海洋底下幾百米處；陸地上是在地表下10000米處。依據電流的流動有最短路徑效應（電阻最小原理）和電阻的梯度分佈，在地層斷面上的中心電流層是個向地心變弱的梯度電流層；中心電流層隨著地質電阻的變化而變化的；而且還可能是一個上下起伏的波動電導層。
§
9
厄爾尼諾和地球磁場
地殼赤道環電路的電導率不是均勻分配的，均衡電導率的感抗產生了偶極磁場。非偶極磁場出自於不均勻電導率的趨勢。關於非均質電流場的概念，我們對它的研討還不是很深入。麥克斯韋方程組是用來描述均質電磁場的，非均質麥克斯韋方將變得非常複雜，所以對非均質電磁場我們還要有個熟悉認知的過程。但是，我們依據簡單的邊界條件，亦就是地球的實際情況，還是可以得到許多不錯的結論。
1、地球地殼的表層和水圈的混合，是一種非常好的導電層。只是大陸和海洋的分割，使這個導電層的電阻分佈極不均勻。在海洋和陸地面向地幔過渡時都會有個逐步遞減導電率的現象。依據電流的流動有最短路徑定律，所以在地殼裡從最小電流層向地面方向開始電流逐步增大，直到達到一個最大電流的層。這個最大電流層很重要，磁力線的分佈和強度完全依據於它的存在。
2、在電學中我們知道，電流場的邊緣效應又稱為趨膚效應（或集膚效應、趨表效應、集表效應等）。這是因為電流流動時，周圍將產生磁場。如果是交變電流，產生的交變磁場，根據電磁感應定律，會感應與電流反向的電場（電動勢）阻礙電流的流動。因此，交變電流場的中間電流的阻力較大，而邊緣電流的阻力較小，因此出現交變電流場的中間密度較小，邊緣的密度較大，這就是電流場的邊緣效應。
3、因為是地場能量源形成的電流層，所以電流層的向地幔的力大於趨膚效應力。
大地電流場依據我們以上的討論，可以總結出一些有用的特徵。
1、依據以上第三點結論，現在地磁場的最大電流層在地表之下，離地面還有相當的距離。所以我們感覺不到有電流在我們的腳下流動，也沒有感覺跨步電壓產生。但是，當雲層貼近底面產生電容效應時，放電效應（雷電）和地面的跨步電壓效應就產生了。這時的地面之下電流過程很複雜，要根據具體情況才可以給出描述。
2、理論的地磁極是從地球基本磁場中的偶極子磁場出發的。C。F。高斯用球諧函式分析法，把地球看作一個均勻磁化的球體，求得了偶極子磁場的磁軸與地球表面的兩個交點為北緯79°、西經70°和南緯79°、東經110°，磁軸與地球自轉軸的交角為11°。
實測的地磁極是從全球地磁圖（等偏角地磁圖和等傾角地磁圖）上找出的磁傾角為90°的兩個小區域，位置約在北緯75。5°、西經101。0°和南緯66。5°、東經140。3°。它們的連線透過地心是一條折線。它們在地表的連線，應該有一條最短線。
依據世界地理，太平洋是地球地阻每千米最小的赤道圈段，兩個實測磁極的最短連線應該縱穿太平洋。
3、地球赤道圈的電阻，集中在南美和非洲的赤道上。它們的導電率不高，所以地球最小磁場強度片區，就在它們之間。地球最小磁場強度片區的中心應該在大西洋上（見圖）。
4、地球的主要磁場自從1830年首次測量以來已經減弱了10%。這個消退速度比在失去能量的情況下磁場自然消退的速度還要快20倍。還有人認為，近150年來，地球磁場的強度急劇減弱了10%～15%。地磁場強度的減弱，從我們討論的情況看，其主要原因是非洲中部和亞馬遜溼地慢慢地變得乾燥有關。
5、安第斯山在赤道環上是導電率最不好的一段，如果安第斯山的乾旱再加上亞馬遜溼地的相對乾燥，厄爾尼諾現象就開始發生了。從非洲東岸經過印度洋和太平洋到達南美的赤道長度有26000多千米之長，在這一長線上幾乎都是海洋的導電率，安第斯山的突然阻斷，使電流加熱了太平洋東部的水，因為安第斯山的阻斷抬高了電流層的高度，所以我們看到的厄爾尼諾現象就生成了。當然，氣候的平均溫度的升高對厄爾尼諾現象的生成也是有貢獻的，原因是相對高的溫度環境使環地球電流加熱海水來的更容易，促使厄爾尼諾現象更為嚴重。
厄爾尼諾現象是一個世界性大氣候現象，它的運作機理相當複雜。加熱如此廣大的海洋水溫需要大量的能量，只有地球環電流可以給它帶來這些能量。地球環電流的執行我們放在下一章討論。
本章重點概要
（一）
厄爾尼諾現象又稱厄爾尼諾海流，是太平洋赤道帶大範圍內海洋和環境相互作用後失去平衡而產生的一種氣候現象。厄爾尼諾使氣候變得十分異常，它幾乎成了災難的代名詞！
（二）
究竟是什麼原因使得範圍如此廣大的海洋水溫持續升高呢？世界上至今尚無定論。
（三）
厄爾尼諾現象的能量來源是地球磁場的赤道環電流所引起的。
（四）
赤道環電路的電導率不是均勻分配的，均衡電導率的感抗產生了偶極磁場。非偶極磁場出自於不均勻電導率的趨勢。麥克斯韋方程組是用來描述均質電磁場的，非均質麥克斯韋方將變得非常複雜，所以對非均質電磁場我們還要有個熟悉的過程。
（五）
依據世界地理，太平洋是地球地阻每千米最小的赤道圈段，兩個實測磁極的最短連線應該縱穿太平洋。
（六）
地球的主要磁場自從1830年首次測量以來已經減弱了10%。地磁場強度的減弱，從我們討論的情況看，其主要原因是非洲中部和亞馬遜溼地慢慢地變得乾燥有關。
（七）
安第斯山在赤道環上是導電率最不好的一段，如果安第斯山的乾旱再加上亞馬遜溼地的相對乾燥，厄爾尼諾現象就開始發生了。從非洲東岸經過印度洋和太平洋到達南美的赤道長度有26000多千米之長，在這一長線上幾乎都是海洋的導電率，安第斯山的突然阻斷，使電流加熱了太平洋東部的水。