史上最严重的厄尔尼诺，曾致1900万人死亡环球科学
前所未有的灾难
“为了熬过旱灾的第一年，印度（当时是英属殖民地）各地的农民变卖了牛、农具、屋顶茅草和门窗框。但由于缺乏必要的生产资料，他们无法在1877年4月至5月间难得的雨季播种油菜、金盏花等应急作物。等到8月和9月时，人群开始大规模死亡。
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“数百万人出现急性营养不良，最典型的症状是饥饿性水肿和贫血，如今医疗人员会将这称为‘骨化’。受灾地区的村官写信向上级汇报时，提到当地唯一吃得饱的只有‘肥得像羊一样’的流浪狗，它们会以死去小孩的尸体为食。而为了掩盖饥荒的真实规模，这些殖民地的官员会故意将饥饿死亡人数，错误地报为霍乱或痢疾死亡人数。”
这是千禧年之际，美国作家迈克·戴维斯（Mike Davis）在历史巨著《维多利亚晚期大屠杀》一书中的两段描写。戴维斯通过收集各种史料信息，描绘了1876-1878年严重干旱和饥荒在印度多地蔓延的恐怖景象。
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在书中，他批评了英国在殖民地奉行放任政策和马尔萨斯主义，以及出口远大于本地供给的管理政策，极大加剧了这场大饥荒给印度民众带来的苦难。很多专家认为，这是人类历史上最大的人道主义灾难。
不仅是在印度，戴维斯写道在19世纪后半叶，殖民主义和资本主义加剧了3次厄尔尼诺事件给中国（清朝时期）、巴西等多个国家带来的旱灾，让3000万至6000万人死于这场全球性的饥荒，这相当于当时全球总人口的3%～4%左右。专业数据资源库Our World in Data统计得到的数字略低一些，但1877年全球饥荒的死亡人数也有多达1900万。
2018年，华盛顿州立大学的研究人员发表了一项研究。他们通过利用观测数据、古气候重建和气候模型模拟，剖析了1877年超级厄尔尼诺事件。研究发现，三个大洋的气候变化均在这次“全球饥荒”中造成了重大影响，而太平洋的超级厄尔尼诺似乎促进1877年强印度洋偶极子，以及1878年的北大西洋暖气候，加剧并延长了澳大利亚和巴西的干旱，并将干旱的影响范围扩大到非洲北部和东南部。
如果要从这次全球性灾难中剥离出一丝希望，那应该是这让当时的气象学家开始关注“如何预测印度的季风？”在随后的近一个世纪中，他们开始分析全球多个站点的气压数据，而这次极端的气候事件就像放大镜一样，帮助他们发现了太平洋洋流周期性的异常现象，也就是如今我们熟悉的厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）。
影响全球气候的洋流
19世纪或更早以前，在太平洋捕鱼的秘鲁水手就发现，每隔几年，一股暖流就会扰乱当地的海洋生态系统，让他们一无所获。这种现象通常在圣诞节前后出现，因此他们将其称为“圣婴洋流”（Corriente del Niño），简称为“厄尔尼诺”（意为“圣婴”）。
现代厄尔尼诺的研究起点则要全球饥荒发生后的第10年。1897年，瑞典气象学家Hugo Hildebrandsson在分析全球68个气象站的数据后，首次发现了南美洲与印度尼西亚周围的气压，会像跷跷板一样变化，你升我降。直到20多年后，英国气象学家Gilbert Walker通过更详细的气候数据分析，包括降雨、河流水位等后，将这个现象命名为南方涛动（Southern Oscillation）。
1969年，美国气象学家Jacob Bjerknes通过研究大平洋海洋和大气的耦合，揭示了厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）形成的原因。如果我们将太平洋看成一个不规则的平面，它沿着赤道从东向西的两个端点，分别是秘鲁和印尼。正常情况下，一直会有一股信风将太平洋的水从东吹向西。这股水流移动时，会逐渐被阳光加热，这些因素导致西太平洋的海平面比东边高0.5米，且水温更高。
正常情况下，太平洋海洋和大气的环流 图片来源：维基百科
东太平洋由于有其他洋流的支持，会维持在一个偏冷的温度，并在上空形成一个高压区，而西太平洋偏暖，会推动更多气流上升，引发更多的云和降雨，其上空会有一个低压区，因此一直会有信风吹来。不过Bjerknes发现，这个循环并不稳定，信风强度就是其中的关键变量。如果信风变小（甚至方向逆转），西太平洋会降温，而东太平洋升温，两者温度差异减小，整个云层和降雨就会向东移动，进而引发全球的降雨异常，这就是厄尔尼诺。
反之，若信风强度变大，东西太平洋的海水温差进一步扩大，降雨也会发生变化，这个现象也被称为拉尼娜（La Niña）。通常情况下，这种模式每2～7年被打乱一次，使风向和洋流发生逆转。但直到如今，气象学家仍不清楚导致这种振荡形成的确切机制。
从始料未及到可以预测
这个规律被发现后的10多年，学界仍对其缺乏足够的关注，但太平洋的波动不会停歇。1982年，当超级厄尔尼诺再次袭来，所有人都措手不及。
这次事件几乎无人预料，它几乎在全球各个地区都引发了气候灾难。根据伍兹霍尔海洋研究所官网的消息，澳大利亚、非洲和印尼遭受了干旱、沙尘暴和森林火灾。美国南部地区洪水泛滥，北美和欧亚大陆的中纬度地区经历了异常温暖的冬季。
1982年冬季，东太平洋的暖流 图片来源：维基百科
在热带东太平洋地区，海面温度比平常高出了5摄氏度，秘鲁和厄瓜多尔遭遇了大暴雨、大范围洪水和山体滑坡。秘鲁一些通常降雨量仅15厘米的地区，降雨量陡增到了3.4米，一些河流流量达到了正常流量的1000倍。
各种次生灾害也陆续暴发，突然温暖多雨的环境让很多动物变得活跃，引发了蚊媒脑炎、鼠疫、鲨鱼袭击人事件等。而在南美洲的加拉帕戈斯群岛，异常温暖的海水破坏了食物链，大量的海鸟和海洋哺乳动物因饥饿大规模死亡。
后来，当人们开始反思时，他们意识到这次超级厄尔尼诺出现之前早有迹象，首先是中太平洋和东南太平洋的气压明显下降，海洋和大气环流开始向东移动，之后信风开始减弱甚至逆转。缺乏关注，叠加上当时另一起意外的灾难——墨西哥境内、被认为休眠的埃尔奇琼火山剧烈喷发——很多学者因此忽略了这次超级厄尔尼诺的到来。
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这两个灾难性一前一后发生，后来被证实是一种巧合。埃尔奇琼火山的火山碎屑流冲毁了周围的19个村庄，大约1900人被永远掩埋在其中，大范围的农业产区和重要的基础设施也因为在火山喷发中被毁。紧随其后的厄尔尼诺则在全球造成大约2000人死亡，而根据2023年一项《科学》（Science）研究的估算，这次超级厄尔尼诺事件造成的经济损失高达4.1万亿美元。
在这次惨痛教训之后，在翻过又一个10年的1997-1998年，在再次面对又一次超级厄尔尼诺时，科学家似乎有了更加万全的准备。1985年，著名的热带海洋和全球大气试验计划（TOGA）正式启动，目标是研究热带海洋与全球大气的耦合机制，构建气候预测模型，并探索厄尔尼诺-南方涛动等气候现象的预报方法。
“实时监听”太平洋的TAO赤道浮标阵列是其中最重要的基础设施之一，其在1994年前后基本完成，后来扩展为了TAO/TRITON阵列。这个阵列是在赤道附近布设了约70个系留浮标（Tethered Buoy），从西太平洋一直延伸到南美洲附近，用于测量海表温度，不同深度海水的温度、风速、气温、湿度和海流等等。
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另一个关键的监测手段是，1992年由法国国家空间研究中心（CNES）和美国航空航天局（NASA）合作发射的TOPEX/Poseidon卫星。这颗卫星能以4.2厘米的精度测量海平面的地形。它不仅帮助科学家首次绘制出了洋流季节性变化的全球图景，还帮助他们观察到了1997年太平洋的暖水东移、海平面异常变化的现象，预测了厄尔尼诺的出现。这也是人类首次完整地观测到一次超级厄尔尼诺的诞生、发展和消亡。
仍然不够准确
1997年的这次超级厄尔尼诺从4月开始，一直持续到第二年的5月，全球气温因此暂时升高了1.5摄氏度。该事件带来的经济损失甚至比1982-83年更严重，高达5.7万亿美元。根据2000年10月联合国官网发表的一篇相关的总结和展望文章，全球范围内有数千人因暴风雨、热浪、火灾等丧生或受伤，大约16%的珊瑚礁系统死亡。根据升温来看，这也是人类距离现今最严重的一次厄尔尼诺事件。
根据文章中提及的一项研究，很少有预测员准确预测到了厄尔尼诺会在1997年年中发生，以及这次“世纪性的厄尔尼诺事件”的规模。这也导致了很多国家和地方没有准确的信息可以参考，出现了严重的决策失误。这篇文章还强调，更可靠的厄尔尼诺预测和各国政府快速应对的能力至关重要。一个更好的情况是，我们能准确预测厄尔尼诺事件的发生，并提前3～6个月做好准备，应对极端天气。
