這個動圖展示了一系列的波動，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。這些信號可能是厄爾尼諾現象發展的早期跡象，被“哨兵-6號邁克爾 · 弗賴利克”海平面衛星探測到。

圖片來源：NASA/JPL-Caltech

厄爾尼諾（El Ni?o）是一種周期性的氣候現象，它會影響全球的天氣模式，導致干旱、洪水、暴雨等極端事件。厄爾尼諾現象通常每2至7年就會發生一次，通常持續9至12個月，但有時也會更頻繁或更間隔更久。最近一次厄爾尼諾發生在2019年，持續了六個月；在2015年至2016年期間發生了歷史上最強烈的厄爾尼諾之一，導致全球創下了最高溫記錄，并引發了許多干旱、洪水、暴雨、森林火災等災難。

那么，我們如何知道厄爾尼諾什么時候會來呢？有沒有什么預兆可以提前發現呢？答案是有的。

美國和歐洲聯合發射的“哨兵-6號邁克爾 · 弗賴利克”（Sentinel-6 Michael Freilich）衛星是一顆監測海平面的衛星，它最近發現了厄爾尼諾發展的早期跡象。該衛星的數據顯示，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，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，但寬度有數百千米。當它們在赤道形成時，開爾文波會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，被認為是厄爾尼諾的前兆。

“哨兵-6號邁克爾 · 弗賴利克”衛星是一顆專門監測海平面變化的衛星，于2020年11月發射升空。它可以用高精度的雷達測量海平面高度，并用微波輻射計測量大氣層對雷達信號的延遲。通過這些數據，它可以揭示海洋表面溫度、密度、鹽度和流速等信息。

“我們會密切關注這次厄爾尼諾。”美國航空航天局（NASA）噴氣推進實驗室（Jet Propulsion Laboratory）“哨兵-6號邁克爾 · 弗賴利克”的項目科學家喬希·威利斯（Josh Willis）在一份聲明中表示，“如果這次的厄爾尼諾強度很大，全球將會看到創紀錄的升溫，但在美國西南部，我們可能會迎來另一個潮濕的冬天，緊接著去年所經歷泡在水中一樣的冬天。”

“哨兵-6號邁克爾 · 弗賴利克”衛星不是唯一一個觀測到這種現象的衛星。NASA和歐洲航天局（European Space Agency，ESA）合作開發的“賈森-3號“（Jason-3）衛星也能監測海平面變化，并與“哨兵-6號邁克爾 · 弗賴利克”衛星共享數據。此外，美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）也有一系列衛星和浮標來觀測太平洋赤道地區的海水溫度和風速。

NOAA和世界氣象組織（WMO）最近都報告了厄爾尼諾在今年夏末發展的可能性增加。根據NOAA在5月11日發布的預測，今年有90%的可能性出現厄爾尼諾，并持續到北半球冬季；有80%的可能性是等待我們的至少是一次中等強度的厄爾尼諾現象，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大的厄爾尼諾現象，即海水表面溫度上升1.5攝氏度。

及時監測和預測厄爾尼諾對于我們做好應對措施非常重要。而“哨兵-6號邁克爾 · 弗賴利克”衛星等太空探測器為我們提供了一個從太空看厄爾尼諾的機會，讓我們能夠更好地理解和預警這種復雜而重要的氣候現象。

厄爾尼諾是如何形成的？

厄爾尼諾是厄爾尼諾-南方濤動（El Ni?o-Southern Oscillation，ENSO）氣候周期的一部分。厄爾尼諾-南方濤動是指赤道太平洋地區海水溫度和大氣環流之間相互作用產生的周期性變化。厄爾尼諾-南方濤動有兩個相反的階段：厄爾尼諾和拉尼娜（La Ni?a）。厄爾尼諾意為“圣嬰”，因為它通常在圣誕節前后出現；拉尼娜意為“小女孩”，因為它通常在厄爾尼諾之后出現。

在正常情況下，赤道附近的東風（也稱為信風）從東向西吹，也就是從南美洲吹向東南亞，隨之推動溫暖的表層水。當溫暖的水移動時，冷水會上升替代它，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，增加了空氣中的水分，并產生了南亞地區每年都有的季風。

當信風減弱并向東吹時，就會發生厄爾尼諾。這時，溫暖的水就被推向東方。這導致了全球天氣模式的變化。對于美國來說，這意味著南部地區更潮濕，而西北地區更炎熱。對于南美洲來說，這意味著沿海地區更多的降雨和洪水。

相反，當信風增強并將更多溫暖水推向西方時，就會發生拉尼娜，這是厄爾尼諾-南方濤動周期的另一部分。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號邁克爾 · 弗賴利克”衛星的海平面數據顯示，赤道和南美洲西海岸的海平面相對較高（圖中以紅色和白色顯示），海水溫度也較高。水的體積會隨溫升高而膨脹，所以在水溫升高的地方海平面往往會升高。圖片來源: NASA/JPL-Caltech

這里顯示的“哨兵-6號邁克爾 · 弗賴利克”衛星數據涵蓋了2023年3月初至4月底這段時間。到4月24日，開爾文波已經在秘魯、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”這樣的衛星可以通過雷達高度計探測到開爾文波。雷達高度計利用微波信號來測量海洋表面的高度，當高度計經過比其他地區更溫暖的區域時，數據將顯示更高的海平面。

通過“哨兵-6號邁克爾 · 弗賴利克”等儀器和衛星繼續監測太平洋的海洋狀況，應有助于在未來幾個月內弄清厄爾尼諾的強度可能會變得多大。

“當我們使用衛星高度計從太空測量海平面時，我們不僅知道水的形狀和高度，還知道它的運動，就像開爾文波和其他波一樣。”NASA“哨兵-6號邁克爾 · 弗賴利克”項目科學家兼主管納達婭 · 維諾格拉多娃 · 希弗（Nadya Vinogradova Shiffer）說，“海浪向地球周圍散發熱量，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號邁克爾 · 弗賴利克”任務信息

“哨兵-6號邁克爾 · 弗賴利克”是以NASA前地球科學部主任邁克爾 · 弗賴利克（Michael Freilich）的名字命名的，是組成哥白尼哨兵-6號（Copernicus Sentinel-6）/賈森服務連續性（Jason Continuity of Service，Jason-CS）任務的兩顆衛星之一。

哨兵-6號/賈森-CS由歐洲航天局（ESA）、歐洲氣象衛星應用組織（European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites，EUMETSAT）、NASA和NOAA聯合開發，歐盟委員會提供資金支持，法國國家空間研究中心（Centre National d’études Spatiales，CNES）提供性能方面的技術支持。歐洲氣象衛星應用組織代表歐盟哥白尼計劃（Copernicus programme），在所有伙伴機構的支持下對航天器進行監測和控制，以及處理所有高度計科學數據。

噴氣推進實驗室從屬于美國加州理工學院（Caltech），為每顆“哨兵-6號”衛星貢獻了三種科學儀器: ：先進微波輻射計（Advanced Microwave Radiometer）、全球導航衛星系統-無線電掩星（Global Navigation Satellite System - Radio Occultation），以及激光反射器陣列（Laser Retroreflector Array）。NASA還提供了發射服務、支持 NASA 科學儀器運行的地面系統、其中兩個儀器的科學數據處理器，以及對國際海洋表面地形科學團隊（Ocean Surface Topography Science Team）美國成員的支持。

來源: NASA愛好者

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