這個(gè)動(dòng)圖展示了一系列的波動(dòng)，稱為開爾文波，在2023年三月和四月期間，溫暖的海水穿過赤道太平洋從西向東移動(dòng)。這些信號(hào)可能是厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)展的早期跡象，被“哨兵-6號(hào)邁克爾 · 弗賴?yán)恕焙Ｆ矫嫘l(wèi)星探測(cè)到。

圖片來源：NASA/JPL-Caltech

厄爾尼諾（El Ni?o）是一種周期性的氣候現(xiàn)象，它會(huì)影響全球的天氣模式，導(dǎo)致干旱、洪水、暴雨等極端事件。厄爾尼諾現(xiàn)象通常每2至7年就會(huì)發(fā)生一次，通常持續(xù)9至12個(gè)月，但有時(shí)也會(huì)更頻繁或更間隔更久。最近一次厄爾尼諾發(fā)生在2019年，持續(xù)了六個(gè)月；在2015年至2016年期間發(fā)生了歷史上最強(qiáng)烈的厄爾尼諾之一，導(dǎo)致全球創(chuàng)下了最高溫記錄，并引發(fā)了許多干旱、洪水、暴雨、森林火災(zāi)等災(zāi)難。

那么，我們?nèi)绾沃蓝驙柲嶂Z什么時(shí)候會(huì)來呢？有沒有什么預(yù)兆可以提前發(fā)現(xiàn)呢？答案是有的。

美國(guó)和歐洲聯(lián)合發(fā)射的“哨兵-6號(hào)邁克爾 · 弗賴?yán)恕保⊿entinel-6 Michael Freilich）衛(wèi)星是一顆監(jiān)測(cè)海平面的衛(wèi)星，它最近發(fā)現(xiàn)了厄爾尼諾發(fā)展的早期跡象。該衛(wèi)星的數(shù)據(jù)顯示，從3月到4月，一種名為開爾文波（Kelvin wave）的波浪在赤道太平洋從西向東移動(dòng)，向南美洲西海岸靠近。這些波浪在海面上只有5到10厘米高，但寬度有數(shù)百千米。當(dāng)它們?cè)诔嗟佬纬蓵r(shí)，開爾文波會(huì)將西太平洋的溫暖水層帶到東太平洋。從春天開始的一系列開爾文波，被認(rèn)為是厄爾尼諾的前兆。

“哨兵-6號(hào)邁克爾 · 弗賴?yán)恕毙l(wèi)星是一顆專門監(jiān)測(cè)海平面變化的衛(wèi)星，于2020年11月發(fā)射升空。它可以用高精度的雷達(dá)測(cè)量海平面高度，并用微波輻射計(jì)測(cè)量大氣層對(duì)雷達(dá)信號(hào)的延遲。通過這些數(shù)據(jù)，它可以揭示海洋表面溫度、密度、鹽度和流速等信息。

“我們會(huì)密切關(guān)注這次厄爾尼諾?！泵绹?guó)航空航天局（NASA）噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（Jet Propulsion Laboratory）“哨兵-6號(hào)邁克爾 · 弗賴?yán)恕钡捻?xiàng)目科學(xué)家喬?！ね梗↗osh Willis）在一份聲明中表示，“如果這次的厄爾尼諾強(qiáng)度很大，全球?qū)?huì)看到創(chuàng)紀(jì)錄的升溫，但在美國(guó)西南部，我們可能會(huì)迎來另一個(gè)潮濕的冬天，緊接著去年所經(jīng)歷泡在水中一樣的冬天?！?/p>

“哨兵-6號(hào)邁克爾 · 弗賴?yán)恕毙l(wèi)星不是唯一一個(gè)觀測(cè)到這種現(xiàn)象的衛(wèi)星。NASA和歐洲航天局（European Space Agency，ESA）合作開發(fā)的“賈森-3號(hào)“（Jason-3）衛(wèi)星也能監(jiān)測(cè)海平面變化，并與“哨兵-6號(hào)邁克爾 · 弗賴?yán)恕毙l(wèi)星共享數(shù)據(jù)。此外，美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局（NOAA）也有一系列衛(wèi)星和浮標(biāo)來觀測(cè)太平洋赤道地區(qū)的海水溫度和風(fēng)速。

NOAA和世界氣象組織（WMO）最近都報(bào)告了厄爾尼諾在今年夏末發(fā)展的可能性增加。根據(jù)NOAA在5月11日發(fā)布的預(yù)測(cè)，今年有90%的可能性出現(xiàn)厄爾尼諾，并持續(xù)到北半球冬季；有80%的可能性是等待我們的至少是一次中等強(qiáng)度的厄爾尼諾現(xiàn)象，即海水表面溫度上升1攝氏度；有55%的可能性是我們將迎來一次強(qiáng)大的厄爾尼諾現(xiàn)象，即海水表面溫度上升1.5攝氏度。

及時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)厄爾尼諾對(duì)于我們做好應(yīng)對(duì)措施非常重要。而“哨兵-6號(hào)邁克爾 · 弗賴?yán)恕毙l(wèi)星等太空探測(cè)器為我們提供了一個(gè)從太空看厄爾尼諾的機(jī)會(huì)，讓我們能夠更好地理解和預(yù)警這種復(fù)雜而重要的氣候現(xiàn)象。

厄爾尼諾是如何形成的？

厄爾尼諾是厄爾尼諾-南方濤動(dòng)（El Ni?o-Southern Oscillation，ENSO）氣候周期的一部分。厄爾尼諾-南方濤動(dòng)是指赤道太平洋地區(qū)海水溫度和大氣環(huán)流之間相互作用產(chǎn)生的周期性變化。厄爾尼諾-南方濤動(dòng)有兩個(gè)相反的階段：厄爾尼諾和拉尼娜（La Ni?a）。厄爾尼諾意為“圣嬰”，因?yàn)樗ǔＴ谑フQ節(jié)前后出現(xiàn)；拉尼娜意為“小女孩”，因?yàn)樗ǔＴ诙驙柲嶂Z之后出現(xiàn)。

在正常情況下，赤道附近的東風(fēng)（也稱為信風(fēng)）從東向西吹，也就是從南美洲吹向東南亞，隨之推動(dòng)溫暖的表層水。當(dāng)溫暖的水移動(dòng)時(shí)，冷水會(huì)上升替代它，這樣，南美洲附近的海水就比較冷，而東南亞附近的海水就比較暖。溫暖的海水蒸發(fā)，增加了空氣中的水分，并產(chǎn)生了南亞地區(qū)每年都有的季風(fēng)。

當(dāng)信風(fēng)減弱并向東吹時(shí)，就會(huì)發(fā)生厄爾尼諾。這時(shí)，溫暖的水就被推向東方。這導(dǎo)致了全球天氣模式的變化。對(duì)于美國(guó)來說，這意味著南部地區(qū)更潮濕，而西北地區(qū)更炎熱。對(duì)于南美洲來說，這意味著沿海地區(qū)更多的降雨和洪水。

相反，當(dāng)信風(fēng)增強(qiáng)并將更多溫暖水推向西方時(shí)，就會(huì)發(fā)生拉尼娜，這是厄爾尼諾-南方濤動(dòng)周期的另一部分。拉尼娜通常帶來更多干旱和寒冷。

從太空觀察厄爾尼諾

4月24日，來自“哨兵-6號(hào)邁克爾 · 弗賴?yán)恕毙l(wèi)星的海平面數(shù)據(jù)顯示，赤道和南美洲西海岸的海平面相對(duì)較高（圖中以紅色和白色顯示），海水溫度也較高。水的體積會(huì)隨溫升高而膨脹，所以在水溫升高的地方海平面往往會(huì)升高。圖片來源: NASA/JPL-Caltech

這里顯示的“哨兵-6號(hào)邁克爾 · 弗賴?yán)恕毙l(wèi)星數(shù)據(jù)涵蓋了2023年3月初至4月底這段時(shí)間。到4月24日，開爾文波已經(jīng)在秘魯、厄瓜多爾和哥倫比亞的海岸線上堆積了更溫暖的海水和更高的海平面（圖中以紅色和白色表示）。像“哨兵-6號(hào)”這樣的衛(wèi)星可以通過雷達(dá)高度計(jì)探測(cè)到開爾文波。雷達(dá)高度計(jì)利用微波信號(hào)來測(cè)量海洋表面的高度，當(dāng)高度計(jì)經(jīng)過比其他地區(qū)更溫暖的區(qū)域時(shí)，數(shù)據(jù)將顯示更高的海平面。

通過“哨兵-6號(hào)邁克爾 · 弗賴?yán)恕钡葍x器和衛(wèi)星繼續(xù)監(jiān)測(cè)太平洋的海洋狀況，應(yīng)有助于在未來幾個(gè)月內(nèi)弄清厄爾尼諾的強(qiáng)度可能會(huì)變得多大。

“當(dāng)我們使用衛(wèi)星高度計(jì)從太空測(cè)量海平面時(shí)，我們不僅知道水的形狀和高度，還知道它的運(yùn)動(dòng)，就像開爾文波和其他波一樣?！盢ASA“哨兵-6號(hào)邁克爾 · 弗賴?yán)恕表?xiàng)目科學(xué)家兼主管納達(dá)婭 · 維諾格拉多娃 · 希弗（Nadya Vinogradova Shiffer）說，“海浪向地球周圍散發(fā)熱量，給我們的海岸帶來熱量和濕氣，并改變我們的天氣。”

更多“哨兵-6號(hào)邁克爾 · 弗賴?yán)恕比蝿?wù)信息

“哨兵-6號(hào)邁克爾 · 弗賴?yán)恕笔且訬ASA前地球科學(xué)部主任邁克爾 · 弗賴?yán)耍∕ichael Freilich）的名字命名的，是組成哥白尼哨兵-6號(hào)（Copernicus Sentinel-6）/賈森服務(wù)連續(xù)性（Jason Continuity of Service，Jason-CS）任務(wù)的兩顆衛(wèi)星之一。

哨兵-6號(hào)/賈森-CS由歐洲航天局（ESA）、歐洲氣象衛(wèi)星應(yīng)用組織（European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites，EUMETSAT）、NASA和NOAA聯(lián)合開發(fā)，歐盟委員會(huì)提供資金支持，法國(guó)國(guó)家空間研究中心（Centre National d’études Spatiales，CNES）提供性能方面的技術(shù)支持。歐洲氣象衛(wèi)星應(yīng)用組織代表歐盟哥白尼計(jì)劃（Copernicus programme），在所有伙伴機(jī)構(gòu)的支持下對(duì)航天器進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，以及處理所有高度計(jì)科學(xué)數(shù)據(jù)。

噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室從屬于美國(guó)加州理工學(xué)院（Caltech），為每顆“哨兵-6號(hào)”衛(wèi)星貢獻(xiàn)了三種科學(xué)儀器: ：先進(jìn)微波輻射計(jì)（Advanced Microwave Radiometer）、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)-無線電掩星（Global Navigation Satellite System - Radio Occultation），以及激光反射器陣列（Laser Retroreflector Array）。NASA還提供了發(fā)射服務(wù)、支持 NASA 科學(xué)儀器運(yùn)行的地面系統(tǒng)、其中兩個(gè)儀器的科學(xué)數(shù)據(jù)處理器，以及對(duì)國(guó)際海洋表面地形科學(xué)團(tuán)隊(duì)（Ocean Surface Topography Science Team）美國(guó)成員的支持。