El Niño, La Niña i ich wpływ na klimat w skali globalnej

Encyklopedia Klimatologiczna ESPERE. Skrót od angielskich słów:
ENVIRONMENTAL SCIENCE PUBLISHED FOR EVERYBODY ROUND THE EARTH
ENCYKLOPEDIA ESPERE - menu główne (rozwiń)
Dział: Pogoda. Poziom podstawowy.
dział POGODA: PODSTAWOWE - menu (rozwiń)

El Niño

El Niño jest wielkoskalowym zjawiskiem klimatycznym, występującym w okołorównikowym obszarze Oceanu Spokojnego i obejmuje system ocean-atmosfera. Jest ono związane z okresowo pojawiającym się wzrostem temperatury wód powierzchniowych oceanu. Zazwyczaj zjawisko to ma miejsce w okresie Bożego Narodzenia (stąd jego nazwa „El Niño”, co w języku hiszpańskim oznacza Dzieciątko Jezus). El Niño trwa kilka (9 - 12) miesięcy.

El Nińo oddziałuje na cały świat ...

1/a. Podczas zimy 1997/98, fale wywołane silnymi wiatrami i niezwykle wysoki poziom morza znacząco przyczyniły się do zniszczeń w rejonie Zatoki San Francisco, ocenianych na setki milionów dolarów, a wywołanych przez powodzie i sztormy. Ostatnie badania, wykonane przez naukowców z Amerykańskiej Służby Geologicznej (U.S. Geological Survey - USGS), na podstawie prawie 100-letnich zapisów poziomu morza dokonywanych w pobliżu mostu Golden Gate dowodzą, że wyjątkowo wysokie poziomy morza były bezpośrednim skutkiem występowania zjawiska El Nińo.
źródło: USGS Fact Sheet

1/b. © Reuters

Ponad 35000 osób zostało ewakuowanych, a prawie 7000 zostało odciętych od świata w wyniku powodzi na rzece Paragwaj. Niezwykle silne opady deszczu, związane ze zjawiskiem El Nińo, spowodowały powodzie, które dotknęły 60000 ludzi w stolicy Paragwaju, Asuncion i prowincjach Concepcion, San Pedro, Presidente Hayes i Alto Paraguaj.
źródło: UNDP Desaster Protection, 8 stycznia 1998 r.

LIMA, 9 maja 2002 roku (AlertNet) - W kwietniu, zwykle spokojna rzeka Piura, zamieniła się w nocy we wzburzony, rwący potok. Ponad 3500 rodzin w północnym Peru zdołało się uratować, jednak stracili dachy nad głową i swoje źródła utrzymania. Naukowcy nie są zgodni, czy to ekstremalne zjawisko pogodowe należy łączyć z ponownym pojawieniem się w tym toku El Nińo.
źródło: Reuters alert net

Występowanie ciepłych prądów oceanicznych podczas El Niño ma duży wpływ na pogodę na całym świecie. El Niño jest przyczyną występowania zwiększonych opadów deszczu, powodzi, silnych sztormów, ale też susz, a czasami również niszczycielskich pożarów.

2. Anomalie temperatury powierzchniowych wód oceanicznych w czasie trwania zjawiska El Niño
Ilustracja ta nie pokazuje rzeczywistej temperatury powierzchni morza, ale wskazuje o ile cieplejsza (kolor czerwony) lub chłodniejsza (kolor niebieski) jest woda oceanu podczas występowania zjawiska El Niño, w porównaniu ze stanem normalnym. Można zauważyć, że woda morska u zachodnich brzegów Południowej Ameryki, u wybrzeża peruwiańskiego, jest dużo cieplejsza niż normalnie.
autor: clivar.org / Mojib Latif, MPI Hamburg

Co wywołuje El Niño?

W czasie, gdy El Niño nie występuje, temperatura powierzchni Oceanu Spokojnego w strefie okołorównikowej jest o 6-8°C wyższa po stronie zachodniej niż po wschodniej. Taka różnica temperatury jest spowodowana w głównej mierze oddziaływaniem pasatów, które w okołorównikowym obszarze Pacyfiku wieją ze wschodu, powodując przemieszczanie się ciepłych wód powierzchniowych na zachód (wody powierzchniowe stają się coraz cieplejsze w miarę przesuwania się na zachód, gdyż podlegają dłuższemu wystawieniu na działanie promieniowania słonecznego).

3. Ilustracja przedstawia temperaturę powierzchniowych wód oceanicznych w wartościach bezwzględnych - stopniach Celsjusza i stopniach Fahrenheita - w listopadzie 2003. U zachodniego wybrzeża Ameryki Południowej widoczny jest obszar oceanu o obniżonej temperaturze wody. Jest to Prąd Peruwiański (Humboldta). Jesienią 2003 roku nie występowało zjawisko El Niño.
źródło: SSEC University of Madison / Wisconsin

Wiatr przemieszcza masy wody na zachód i dlatego poziom oceanu jest wyższy o około pół metra u brzegów Indonezji, niż u wybrzeży Ekwadoru. Aby wyrównać tę różnicę, po wschodniej stronie Oceanu Spokojnego dochodzi do podnoszenia się zimnych wód z głębszych warstw oceanu. Jest to zjawisko zwane upwellingiem (ilustracja 4). Ta chłodna, bogata w składniki odżywcze woda ma duże znaczenie w rozwoju życia biologicznego w tych rejonach oceanu, a co za tym idzie wpływa na rozwój rybołówstwa.

[Ilustracje 4a i 4b przedstawiają trójwymiarowy model Oceanu Spokojnego, po prawej - kontynent amerykański, po lewej - Australia.]

4. a) Warunki normalne panujące na Oceanie Spokojnym
Objaśnienia: normal conditions - warunki normalne, equator - równik, convective circulation - cyrkulacja konwekcyjna, thermocline - termoklina

4. b) Warunki na Oceanie Spokojnym podczas występowania zjawiska El Niño
Objaśnienia: El Nino conditions - warunki w czasie trwania El Nino, equator - równik, thermocline - termoklina
źródło: http://www.pmel.noaa.gov

Natomiast, podczas występowania zjawiska El Nińo, pasaty ulegają osłabieniu. W wyniku tego dochodzi do równomiernego rozmieszczenia ciepłych, przypowierzchniowych mas wody na całym okołorównikowym obszarze Oceanu Spokojnego. To z kolei wpływa na ograniczenie upwellingu, co prowadzi do radykalnego zmniejszenia się różnorodności życia biologicznego. Ale poważniejsze skutki El Nińo wywołuje w atmosferze, doprowadzając do jej niestabilności, co z kolei powoduje zmiany w pogodzie na całym globie.

El Nińo występuje co 2-7 lat.

La Niña

W porównaniu do El Niño, zjawisko La Niña (dziewczynka) jest określane jako obniżenie temperatury powierzchniowych wód oceanicznych, w stosunku do warunków normalnych, w środkowym i wschodnim, okołorównikowym obszarze Oceanu Spokojnego.

4. c) Warunki na Oceanie Spokojnym podczas występowania zjawiska La Niña
Objaśnienia: La Nina conditions - warunki w czasie trwania La Nina, equator - równik, thermocline - termoklina
źródło: http://www.pmel.noaa.gov

Podczas występowania zjawiska La Niña, pasaty przybierają na sile. Zjawisko upwellingu ulega wzmocnieniu, zimne prądy morskie przemieszczają się wzdłuż równika i zachodniego wybrzeża Ameryki Południowej. Temperatura powierzchniowych wód oceanicznych zmniejsza się o 4°C poniżej wartości normalnych. Zjawisko to jest także nazywane „faza odwrotna do El Niño, albo po prostu „chłodny epizod” albo „stadium chłodne”. La Niña powoduje, że atmosfera jest bardzo stabilna, co może wywoływać skutki klimatyczne przeciwne do tych, które powoduje El Niño.

Zjawisko to zdarza się w przybliżeniu o połowę rzadziej niż El Niño.

W latach 1950-1997 przez 31% czasu trwało El Niño, La Niña 23%, a około 46% przypadło na sytuacje neutralne (normalne). El Niño i La Niña zdarzają się średnio co 3 do 5 lat. Okres pomiędzy wystąpieniem tych zjawisk (dane oparte na zapisach historycznych) zmienia się od 2 do 7 lat. Jednak La Niña może, ale nie zawsze musi występować po El Niño. Od 1975 roku, zjawisko to wystąpiło o połowę rzadziej, niż El Niño. Warunki typowe dla La Niña trwają w przybliżeniu 9-12 miesięcy, ale niekiedy mogą się przedłużać nawet do dwu lat.

W przeszłości zjawisko La Niña przyciągało mniejszą uwagę, niż El Niño, gdyż jego wpływ na gospodarkę i rybołówstwo jest bardziej korzystny niż destrukcyjny. Badania nad La Niña rozwinęły się w latach 80. XX w., gdy to zjawisko wystąpiło z większym niż zazwyczaj natężeniem.

El Niño i La Niña - znaczenie globalne

Globalne znaczenie zjawisk El Niño i La Niña odnosi się głównie do basenu Oceanu Spokojnego i do jego pasa równikowego. Z grubsza biorąc, skutki występowania tych zjawisk są przeciwstawne. Ilustracje powyżej i poniżej pokazują ich wpływ na temperaturę powietrza oraz występowanie opadów atmosferycznych.

5. El Niño wywołuje zmiany warunków pogodowych prawie na całym świecie, a w wielu regionach prowadzi do powstawania poważnych problemów.
Objaśnienia: warm episode relationships December-February - zależności charakterystyczne dla fazy ciepłej w okresie grudzień-luty, warm episode relationships June-August - zależności charakterystyczne dla fazy ciepłej w okresie czerwiec-sierpień, cold episode relationships December-February - zależności charakterystyczne dla fazy chłodnej w okresie grudzień-luty, cold episode relationships June-August - zależności charakterystyczne dla fazy chlodnej w okresie czerwiec-sierpień, dry - sucho, wet - mokro, cool - chłodno, warm - ciepło,
http://www.cpc.ncep.noaa.gov

W szerokościach międzyzwrotnikowych, przesunięcie na wschód strefy burz (znad obszaru Indonezji nad środkowy Pacyfik), podczas występowania zjawiska El Niño, wywołuje susze nad północną Australią, Indonezją i na Filipinach (bez względu na porę roku). Gdy na półkuli północnej trwa zima, w południowo-wschodniej Afryce i w północnej Brazylii jest dużo bardziej sucho niż zazwyczaj. Natomiast podczas lata na półkuli północnej, w Indiach może dochodzić do zmniejszenia opadów monsunowych. Dotyka to zwłaszcza Indii pn.-zach., gdzie powoduje to znaczne straty w plonach roślin uprawnych. Dochodzi też do zwiększenia opadów wzdłuż zachodnich wybrzeży Ameryki Południowej (w strefie międzyzwrotnikowej) i w obszarach położonych w podzwrotnikowych szerokościach geograficznych w Ameryce Północnej i Południowej.

6. Pożary w Indonezji, 30 września 1997 r.
Silne zjawisko El Niño, które wystąpiło od połowy 1997 do połowy 1998 roku, było powodem wystąpienia w 1997 roku katastrofalnych pożarów w Indonezji.
źródło: NOAA / significant event imigary

W czasie trwania ciepłej fazy (El Niño), w zimie, niże atmosferyczne średnich szerokości geograficznych wzmacniają się we wschodnim obszarze północnego Pacyfiku. Powoduje to napływ niezwykle ciepłego powietrza nad zachodnią Kanadę, Alaskę i najbardziej na północ wysunięte części Stanów Zjednoczonych. W Zatoce Meksykańskiej mają wtedy miejsce silniejsze sztormy, a wzdłuż południowo-wschodniego wybrzeża Zjednoczonych Stanów występuje więcej opadów, niż w warunkach normalnych w tym regionie.

Dotychczas nie stwierdzono istnienia wyraźnego wpływu wspomnianych zjawisk na kontynent europejski. Nie znaczy to jednak, że El Niño i La Niña nie wpływają na pogodę w Europie, ale związek pomiędzy tymi procesami nie jest bardzo silny.

Dodatkowe informacje:

http://geology.wr.usgs.gov
http://www.cpc.ncep.noaa.gov
http://www.pmel.noaa.gov
http://www.ogp.noaa.gov
http://ww2010.atmos.uiuc.edu
http://www.jpl.nasa.gov
http://www.al.noaa.gov
http://ess.geology.ufl.edu
http://www.elnino.noaa.gov

O tej stronie:

Autor: Vera Schlanger - Hungarian Meteorological Service, Budapeszt, Węgry
Recenzenci: Dr Ildikó Dobi Wantuch / Dr Elena Kalmár - Hungarian Meteorological Service, Budapeszt, Węgry
ostatnia aktualizacja: 2008-07-25
Tłumaczenie na język polski: Mgr Paweł Jezioro, Dr Anita Bokwa, Uniwersytet Jagielloński, Kraków

Ostatnia modyfikacja: środa, 20 czerwiec 2018, 12:04