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这两种灾害源于一个特殊的地理条件，这就是赤道太平洋东部存在一片辽阔的冷水洋面。这片冷水洋面是一种极其特殊的自然现象。因为，根据太阳辐射有随纬度升高而减少的分布原理，赤道附近应当是温度最高的地方，然而这里却反了过来，出现了低温洋面，成为低纬度地区最大的冷源（热汇），所以对大气环流有极其特殊的影响。
赤道太平洋东部的冷水洋面温度变化——形成厄尔尼诺和拉尼娜
赤道太平洋东部的冷水洋面是由秘鲁冷洋流形成的。只要看看地图，就会注意到，南半球的洋面远大于陆面，在南极洲的周围大西洋、太平洋和印度洋三大洋已经汇成一片辽阔的水域，叫做南大洋。南大洋正是西风盛行带，这里的洋流是由西向东的绕（南）极流，这支绕极流在广阔的南大洋浩浩荡荡向东流去，然而南美大陆却南伸到南纬55度左右，其对岸的南极半岛却又北伸到南纬64度附近，于是在这里形成一扇宽度不超过10个纬距的狭窄通道。洋流受到这个陆地门坎的阻拦，使部分水流沿南美西岸凹形的海岸线折而向北，这就是秘鲁洋流。
秘鲁洋流受地球自转的影响，在向北流动的过程中逐渐向西偏转，到了赤道附近更由于东风带的影响，变成了由东向西的南赤道洋流。由于洋流离开海岸，有利于较冷而富于营养的深层海水上涌补充，给浮游生物的发展创造了良好的条件，使这里形成优良的鱼场和鸟类的繁殖之地。
但是，每隔几年，这里的冷水洋面发生升温现象，这就是厄尔尼诺，它是引发当地许多灾害的原因。首先，它影响到深层海水不再上涌，使浮游生物缺乏营养物质而无法生存，鱼类与鸟类也随之缺乏食物大量死亡，成为鱼业灾害的主要原因；另外，这里本来是雨水很少的干旱地区，这时由于海温上升，使空气对流加强，以致暴雨成灾。由于这种现象往往在圣诞节前后最为显著，所以人们叫它厄尔尼诺，即圣婴的意思。
与厄尔尼诺相反，当赤道洋面东部水面温度更低于常年，而西部水温高于常年，也能引起灾害，这叫做拉尼娜。2007-2008年冬季美国竟出现龙卷风，而中国出现多年不遇的雪灾，同赤道大洋西部水温升高有关。
厄尔尼诺与拉尼娜——不可能完全主宰我国的气候异常
在最近几十年里厄尔尼诺与拉尼娜频繁发生，最近的一次是2007年下半年至今在赤道中东太平洋形成的拉尼娜事件。受拉尼娜影响，从2008年1月开始，我国南方地区出现百年一遇的大面积低温雨雪冰冻灾害天气，造成巨大损失。1997-1998年与1982-1983年是影响很大的两次，特别是1997-1998年在厄尔尼诺之后还发生一次强大的拉尼娜。1997年6月开始，南美厄瓜多尔、秘鲁、巴西、智利与阿根廷的北部都暴雨成灾，使这里的干旱荒漠变得生态繁荣；而在赤道太平洋西部的印尼与澳大利亚则出现多年不遇的旱灾，热害频繁，多处地方高温打破纪录，澳大利亚的黑德兰港和曼多拉镇还出现46℃的高温。
全球天气是由三大涛动的相互影响组成的，三大涛动构成了全球大气环流的总体图象。这三大涛动就是北太平洋副热带高压与阿留申低压组成的北太平洋涛动、北大西洋副热带高压与冰岛低压组成的北大西洋涛动、赤道太平洋东部高压与西部低压组成的南方涛动。这三大涛动不但相互影响，而且每个涛动具有跷跷板式的气压变化，即其一个成员升压就伴随着另一成员的降压，相反，其中一个减压就有另一个升压。
厄尔尼诺现象发生在南方涛动的东太平洋高压区，所以它就通过南方涛动而同大气环流联系起来。每当厄尔尼诺发生时，南方涛动的跷跷板关系就发生倒转：原来在赤道太平洋的西部印尼与澳大利亚一带的低压区变弱了，甚至变成高气压，这就使得这里原本降水很多的气候变得干旱少雨；相反，东太平洋的高气压则变成低气压，使这里原本干旱的气候变成潮湿多雨。于是厄尔尼诺把赤道太平洋联成一个整体，而且还同大气环流的变化密切相关。人们把它们统叫做ENSO，即厄尔尼诺与南方涛动的英文缩写。
中国并不位于ENSO的中心区，而是位于它的边缘地区，中国每年的气候是同冬季风与夏季风的交替与相互作用有关的。厄尔尼诺主要是通过夏季风影响我国，冬季风并不受厄尔尼诺的直接影响，所以厄尔尼诺不可能完全主宰我国的气候异常。在强大的厄尔尼诺影响下，我国的冬春季副热带高压可能异常发达，直接影响我国冬季的多雨现象。
现在全球增温已经十分明显，增温的中心是在南北两个极区，这里增温的幅度达到全球平均幅度的两倍。2007年北冰洋的冰雪面积最小时只有300万平方公里，约为北冰洋总面积的1/7，南极洲冰雪也在消融。其结果，极区与赤道之间的温度差必将明显减少，影响西风的强度，进而使绕极洋流的强度减少和位置北移，秘鲁洋流也将因此受到影响；温度升高又会使副热带高压加强，高压区海水蒸发加快，有利于温盐洋流加强。这许多现象起着不同的作用，是厄尔尼诺现象增加的原因。但其中有些作用是相反的，所以对厄尔尼诺的影响究竟如何，还需要专门的研究。
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