ENSO发展过程：

（1）先兆阶段，春初南美沿岸出现增暖前的时段。盛行于热带太平洋的偏东信风在北澳大利亚－印尼低压区辐合，上升并造成显著的云量和降水。在高空空气向东回流并在干冷的东南太平洋高压区下沉，此即为瓦克环流。El Nino发生的前兆之一是瓦克环流的高空支东移，即移到新几内亚与日界线之间的地区。同时澳大利亚达尔文港的地面气压上升，日界线以西的信风减弱，日界线附近的表层水略有增暖，印度尼西亚的降水开始减少，但日界线附近降水增加。ENSO事件的另一先兆是ITCZ南移。

（2）异常条件发展阶段。此阶段最明显特征是初期出现在秘鲁和厄瓜多尔的异常条件向西扩展。在11月和1月之间，ENSO达到成熟阶段，这时在热带太平洋大部分地区出现异常暖的表层海水和特别弱的信风，ITCZ的位置比正常偏南，哈得莱环流加强。在日界线以西，西风在瓦克环流的上升支辐合，这时它已经移向中太平洋地区。中太平洋地区的降水和整个对流层大气温度特别高。海洋中有大量热量损失于大气中，并且赤道与10N间的强海流把表层暖水从西太平洋带向东，这种情况下，西太平洋的温跃层厚度和海平面高度急剧减小，而沿美洲西海岸，海平面高度增加，并在两半球向极地方向传播。

（3）回复到正常条件。在南美沿岸，异常条件的振幅在ENSO爆发后几个月开始减少。异常条件的衰减首先出现在热带东南太平洋，以后向西传播，直到ENSO爆发后18个月，在整个热带太平洋建立。

（4）总结上述过程的三个特点：A、在厄尔尼诺发生前期，西、中热带太平洋的东风减弱或转变为西风，同时在中太平洋有弱的增温；B、在秘鲁沿岸首先出现明显增温，随后在东太平洋东风减弱；C、秘鲁沿岸的增温向西传播，可达中太平洋。

ENSO循环对全球和区域气候变化的重要影响：

（1）对热带大气环流的影响。在正常情况下，沿赤道的东西向Walker环流，其上升支主要位于积云对流活动区的印度尼西亚上空。但当El Nino发生时，其上升支东移到了日界线附近，降水区也从印度尼西亚东移到了那里。El Nino期间，会导致Hadley环流增强，北半球地面有明显的北风距平，而南半球有南风距平。同时，El Nino发生时对应赤道辐合带ITCZ向赤道推进，并进而影响西太平洋台风活动，并使西太平洋副高偏南，强度偏弱。El Nino还对QBO有一定影响。

（2）对中高纬度大气环流的影响。研究表明，El Nino发生后很容易激发PNA型遥响应，对流层上层和平流层低层的纬向风发生明显变化，高纬度西风减弱，副热带西风增强。

由于ENSO的发生造成了大气环流，特别是热带大气环流的严重持续异常，因而对全球气候变化产生重要影响。首先，由于赤道东西向环流的异常，造成哥伦比亚、厄瓜多尔和秘鲁等地的持续大雨，河水流量猛增，发生严重的洪涝灾害；同时，El Nino的发生往往造成南亚、印度尼西亚和东南非洲以及澳大利亚，特别是其东南部的大范围干旱。El Nino事件的发生常给北美西岸地区造成频繁的强风暴活动，导致严重的暴雨和风暴。

ENSO循环对我国气候及东亚季风的重要作用：

El Nino情况下，多对应西太平洋台风较少。可能原因是El Nino使得西太平洋台风源区有异常下沉运动，对流活动受到抑制，副高位置偏南，ITCZ也偏南，西太平洋温度较低等，不利于台风的产生。El Nino多对应东北温度偏低，主要是发生El Nino时，东北上空常有低压槽活动。El Nino事件发生的年份多对应华北降水偏多。统计结果表明ENSO与东亚夏季风之间，大致存在这样的关系：El Nino对东亚夏季风有减弱的作用，对应西太平洋副高偏南，呈带状西伸，西太平洋台风偏少，华北降水增多；相反， La Nino对东亚夏季风有增强作用，对应西太平洋副高偏北。但ENSO只是影响东亚夏季风及夏季气候的一个因素，很难看到100％的对应关系，而且这种影响还存在阶段。El Nino年冬季中国东部地区的气温多比常年偏高，东亚冬季风偏弱。对大气环流的诊断分析表明，El Nino情况下，赤道东太平洋的SST正距平使北半球的Hadley加强，中纬度的Ferrel反环流加强，因此El Nino年在35～65N，冬季将出现明显的南风异常及异常的向北热量输送，尤其在低层更明显。北半球中纬度地区纬向西风增强以及对流层低层南风的增大，一般都不利于极地冷空气向南爆发。对于东亚地区，大多数El Nino年东亚有明显的异常高压脊维持，高空锋区位置偏北，因而不利于寒潮向南爆发，东亚冬季风偏弱；反之， La Nino年，冬季风偏强。

七．中尺度对流复合体（MCC）

定义：

尺度A：小于－32C的红外温度的云区面积必须大于106km2。尺度B：小于－52C的温度的内部冷云区的面积，开始时：尺度定义A和B首先满足。生命期：满足尺度定义A和B的时期6小时。最大范围：连续的冷云区（红外温度）达到最大尺度。外形：椭圆形，在最大范围时刻偏心率≦0.7。结束时：尺度定义A和B不再满足。

成熟MCC结构的主要特征：

（1）在对流层下半部（尤其在700hPa以下）相对流入从各方进入系统。

（2）中层相对气流很弱，因为系统近于与中层气流一起移动。在对流层上部，系统周围的相对气流是辐散的，下风处比上风处弱得多。

（3）最强的对流单体经常出现在系统的右后象限，有时具有线状排列，取向与系统的运动方向一致。

（4）在平均中尺度上升区也出现大范围的弱降水和阵雨区，通常在强对流区左侧。

（5）MCC出现在偏南低空风最大值前端的强暖平流和强辐合区中。

（6）在浅薄边界层中，系统是冷心的，中层大部地区是暖心，再向上在对流层上部和平流层下部又是冷心。

（7）上述热力结构在边界层产生一中高压，其上为中低压，对流层上部为中高压。中低压的作用是增强流入，而高空中高压可使系统北缘之高度梯度增加，形成强反气旋曲率流出的急流带。

八．大气遥相关

定义：

大气遥相关是指某个区域的大气环流的变化与远距离的某些区域的气象要素场有很强的相关关系。

在地面气压场上表现为一些大气活动中心之间的相反变化关系即涛动，如南方涛动（SO）是指印度洋和南太平洋气压变化的呈相反关系的现象，即印度洋上各站（如达尔文港）气压下降时，太平洋各站的气压及爪哇降水增加的趋势。北大西洋涛动（NAO），冰岛低压与北大西洋高压气压变化呈现相反关系，即当冰岛低压加深（中心气压下降）时，北大西洋高压加强（中心气压上升）；反之，当冰岛低压减弱中心气压上升时，北大西洋高压也减弱中心气压下降。还有北太平洋涛动。

产生原因：

在对流层中层500hPa高度场，取一些基点与所有格点求相关，可以看到一些正负相间的波列，这些波列有的类似于射线沿着某种大圆路径走向排列，发源于热带地区而后向东转向与某一纬圈相切，再向后弯曲进入热带地区，如PNA太平洋北美型、EA大西洋东部型、EUP欧亚-太平洋型；有的呈现为偶极子类型，如WA大西洋西部型、WP太平洋西部型。 这些波列表现为大气对一切持续的局地强迫作用在行星尺度上的响应，对地形有很强的依赖性，而气候平均定常波的存在是这种相关结构的成因之一。一方面遥相关对外源强迫如热带海表温度异常可以有极其明显的响应，例如赤道东太平洋SST的异常将形成比较稳定的遥相关型，如PNA、EUP等。另一方面，大气内部的非线性相互作用也是激发遥相关型的重要原因，如基于行星波在球面上的二维能量频散理论可以较好地解释遥相关的大圆路径，而时间平均气流的不稳定发展也是重要的原因之一。

热带地区热源强迫所构成的几种大气遥相关型：南方涛动，PNA也与赤道东太平洋SST有一定关系。

九．热带大气

重要性：（1）热带是整个大气的水汽、热量和角动量源。（2）热带大气和扰动与中高纬的大气和扰动有明显的相互作用，不能将这两个地区的环流视为完全孤立的。（3）热带地区是地球上主要的海洋区，海气相互作用以及遥相关最显著，这是影响全球气候形成和异常的一个主要原因。

特征尺度：，，，

动力学特征：

（1）天气尺度热力学变量的相对变化比中纬度的准地转运动约小一个量级。（2）天气尺度运动是水平无辐散的，高低层流场的垂直耦合很弱；行星尺度系统是有辐散的，在垂直方向有密切的关联，即辐散环流。（3）存在着不同类型大尺度低频变化的流型或波动。如对于纬向波数为1的情况有向西和向东传播的重力波、向东传播的凯尔文波、向西传播的混合Rossby波（MY波），以及正压和斜压的Rossby波。（4）热平衡有明显的地理差异。（5）积云对流及其垂直输送的重要作用。（6）辐散环流。    （与中高纬比）

(1)天气尺度热力学变量的相对变化比中纬度的准地转运动约小一个量级，原因是由于热带运动对于气压梯度场的不平衡会作出迅速的调整，这种调整受地转旋转作用的约束（f较小）较小。因而低纬行星尺度的运动与中高纬天气尺度运动十分相似。这说明，在热带，甚至靠近赤道地区行星尺度系统（如季风环流，南方涛动等）比天气尺度系统（如热带云团或热带扰动）的变化大一个量级左右。

(2)天气尺度运动是水平无 辐散的，行星尺度系统是有辐散的。由于热带天气尺度系统的无辐散性，过去一些人认为这种的发展与来自中纬度的侧向强迫作用有关。实际上这种机制并不是必要 的。热带天气尺度扰动的发展完全有可能从热带行星尺度运动系统取得能量。例如可以注意到，对流性天气尺度的扰动（包括热带气旋）常在特定的地理区域形成， 这些区域正好对应于行星尺度流型的上升区，如西太平洋、西大西洋地区等。

(3)存在着不同类型大尺度低频变化的流型或波动。用经典的潮汐理论不少人对行星尺度、缓慢变化的热带大气进行了研究。在不同的环境条件和强迫作用下（如不同的非绝热加热）得到了一些不同类型的大尺度流型或波动。这些波型与观测十分相近。例如对于纬向波数1的情况，人们发现在热带存在着向西和向东传播的重力波、向东传播的开尔文波、向西　传播的合Rossby波（或者叫M-Y波）以及斜压和正压的Rossby波。基中开尔文波与混合Rossby波尤其重要。

(4)热平衡有明显的地理差 异。在热带从气候特征上大致可分为三种不同的地区：一是沙漠或干旱地区，如沙特阿拉伯地区；三是季风区，如南亚及孟加拉湾地区；三是热带海洋，它的气候特 征处于一和二之间，如阿拉伯海地区。非绝热加热被绝热加热补偿，由此产生了下沉或上升运动。进而又导致低层辐散、高层辐合（对沙漠区）或低层辐合、高层辐 散（对季风区）。在高层，从季风区流出的气流在沙漠区上空辐合，以后下沉，低空辐散，再辐合入季风区并产生上升气流，从而形成热带的辐散环流。阿拉伯海的 情况下好处于上两种条件之间。

(5)积云对流及其垂直输送 的重要作用。积云对流是热带大气经常观测到的现象，大部分热带降水都来自对流云。在许多热带天气系统的结构和发展中积云对流都起着极其重要的作用，尤其是 深厚的对流系统。在研究热带扰动的收支和数值预报时，对流是非常重要的，积云加热以及积云对热量、水汽、动量和涡度的垂直输送是必须考虑的物理机制。