图虫创意

大伙对近年来的气候变化可能都有切身的感受，如极端天气现象频发，冰川加速融化，生态环境发生变化，一些物种在加速消亡中。而致使这种气候异常是什么原因，不少都与海水温度异常升高有关。其中，科学家把如今发生在太平洋东部和中部的热带海洋的海水温度异常称为‘厄尔尼诺’现象。

那样，到底什么是厄尔尼诺现象，有什么特点呢？简单来讲，厄尔尼诺是一种气候现象，主要表现为赤道太平洋东部和中部海水温度的异常升高。它是全球气候系统中的一个要紧组成部分，对全球气候有显著影响。以下是厄尔尼诺现象的主要特点和影响：

1. 海水温度异常：厄尔尼诺现象的核心特点是赤道太平洋东部和中部海水温度的显著升高。这种升高一般是因为东风减弱或反转，致使温暖的海水从西太平洋流向东太平洋。

2. 大方环流变化：海水温度的升高会干扰大方环流模式，特别是沃克环流。一般情况下，东太平洋的海水温度升高会致使该区域的空气上升，改变全球的风和降水模式。

3. 全球气候影响：厄尔尼诺现象会致使全球范围内的气候异常。比如，南美洲西海岸或许会出现异常的降雨和洪水，而澳大利亚和东南亚或许会历程干旱。

4. 周期性：厄尔尼诺现象一般每隔2到7年发生一次，持续时间从几个月到一年不等。它是厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）的一部分，厄尔尼诺-南方涛动还包含拉尼娜现象，也就是海水温度异常减少。

5. 生态和经济影响：厄尔尼诺现象会对生态系统和经济活动产生影响，比如渔业产量降低、农业减产与自然灾害的增加。

厄尔尼诺现象是全球气候系统中的一个要紧原因，对自然环境和人类社会都有深远的影响。

假如厄尔尼诺现象进一步加剧，气候异常，就或许会致使更多的物种加速消亡，形成生物大灭绝事件。有科学家依据如今物种的消亡速度，担忧地球正在进入第六次生物大灭绝阶段。

假如回头看地球生命的演化历史中的前五次生物大灭绝，是否也会与类似如今的“厄尔尼诺”现象中赤道附近肯定地区内的海温异常偏高有关呢？能否找到有关的地质记录呢？

依据地层中的化石记录，已经确认的5次生物大灭绝分别是：

1.奥陶纪-志留纪灭绝事件，约4.45亿年前，主要影响了海洋生物。

2.泥盆纪晚期灭绝事件，约3.7亿年前，特征是多阶段灭绝，也主要影响海洋生物。

3.二叠纪-三叠纪灭绝事件，约2.52亿年前。是地球历史上最紧急的一次灭绝事件，约96%的海洋物种和70%的陆地生物灭绝。

4.三叠纪-侏罗纪灭绝事件，约2亿年前。主要影响陆地和海洋的生物。

5.白垩纪-第三纪灭绝事件，约6600万年前。致使除去鸟类恐龙的大灭绝，为大众所熟悉。

上述事件中的二叠纪末的灭绝事件非常重要，它不只因其规模巨大而著称，还由于其中涉及到复杂的海陆交互用途、全球变暖、海洋缺氧、赤道附近局部海温偏高等多种原因。

一般觉得这次事件是由多重灾变驱动的，包含火山活动（如西伯利亚熔岩喷发）、温室气体引起的气候变暖，与有关的生态系统崩溃。

但这几个原因中，哪一个是主导原因，科学界一直存在不一样的怎么看。近期，中国科学家在《科学》（Science）上发表一篇题为《超级厄尔尼诺启动二叠纪末生物大灭绝》的论文。当然，这里所说的“厄尔尼诺”是和如今太平洋没关系的，而是泛指赤道附近某地区的海温异常偏高致使气候异常的现象。

这个科学家团队结合沉积地球化学代用指标和复杂地球系统科学模式模拟，从海洋与大方耦合的角度分析了二叠纪末大灭绝的启动和进步机制。而且这个2.5年前的“超级厄尔尼诺”还与火山喷发有关。

大家了解，大规模火山活动可以释放很多的温室气体，如二氧化碳和硫化物，从而致使全球气候变暖或短期的气候冷却。这种气候变化或许会影响全球气候模式，包含厄尔尼诺现象的频率和强度。

这篇论文用地层中牙形石，一种已经灭绝的海洋生物的氧同位素古温度计，重建了古特提斯洋的东西纬向海温差，并借助复杂地球系统科学模式进行模拟和与沉积学证据互为验证，打造了一个二叠纪末海洋—大方耦合过程的新模型。

结果说明，在二叠纪末的盘古地球，伴随大方中二氧化碳浓度的增加，赤道附近肯定地区内海洋温度好像变得愈加高。在2.5亿年前的二叠纪与三叠纪之交，伴随大方二氧化碳上升不断增强，赤道附近肯定地区内海温的异常偏高进而引起赤道附近大方压的反相振动，出现气候异常，第一致使陆地生物的灭绝，其后是海洋生物的灭绝，二者相隔约1到7万年。

将来气候变暖会不会形成持续增强厄尔尼诺—南方涛动的强度和时间，现在尚存激烈的争论，但厄尔尼诺常常致使森林退化、珊瑚白化与鸟类和鱼类很多死亡，已经是个重大的现实问题。

本文通过以古示今，揭示了短尺度的气候变化在气候变暖的大背景下的环境效应被低估了，这为人类重新考虑应付愈加多变的现代气候变化提供了参考。

本文为科普中国·创作培育计划扶持作品

出品：中国科协科普部

监制：中国科技出版社公司、北京中科星河文化传媒公司

Tags：气候