Südliche Oszillation & Geschichte von El Niño

Südliche Oszillation

Die Schwankungen in der Oberflächentemperatur des Pazifiks während El Niño und La Niña sind mit noch großräumigeren Schwankungen im Druck zwischen dem Westteil und dem Ostteil des tropischen Pazifik verknüpft. Wir nennen diese Druckschwankung Südliche Oszillation.

Die Südliche Oszillation ist der Unterschied im Luftdruck gemessen im mittleren Pazifik auf der Insel Tahiti (Osten) und im Westen in der australischen Stadt Darwin. Ist der Druck in Darwin hoch, so ist der auf Tahiti niedrig und umgekehrt.

Das Klimaphänomen El Niño und seine Schwester La Niña stellen gegensätzliche Extremphasen dieser Südlichen Oszillation dar. Während El Niño ist der Luftdruck über Australien, Indonesien und dem Westteil des tropischen Pazifiks höher als im Durchschnitt. Im Gegensatz dazu ist er über dem Ostpazifik niedriger als normal.

Karte des Südpazifik

1. Karte des Südpazifik mit Darwin in Australien und der Insel Tahiti.

Diese Druckabweichungen stellen sich während La Niña umgekehrt dar. Unterdurchschnittlicher Druck herrscht über Indonesien und dem Westpazifik, überdurchschnittlicher Druck über dem Ostteil des Ozeans.

Wir können sagen: Das Phänomen El Niño wird gemessen an der ozeanischen Temperaturschwankung (Abweichung der Meeresoberflächentemperatur vor Peru zum Normalzustand), während die Südliche Oszillation den atmosphärischen Anteil (Luftdruckschwankung) beschreibt. Beide hängen zusammen und werden als Klimafaktor El Niño/Sourthern Osciallation (ENSO) bezeichnet. ENSO hat drei Phasen: warm (El Niño), kalt (La Niña) und neutral, die Periode, in dem keines der beiden Extreme vorliegt.

Der Index der Südlichen Oszillation SOI

Der Southern Oscillation Index (SOI) ist eingeführt worden, um ein Maß für die Stärke dieser südlichen Schwankung zu haben. Während eines El Niño Ereignisses hat er einen stark negativen Wert durch unterdurchschnittlichen Druck über Tahiti und höheren Druck über Darwin. Während La Niña sind die Verhältnisse genau umgekehrt.

El Niño Ereignisse treten alle 2-7 Jahre auf.

durchschnittlicher Normaldruck auf Meereshöhe

2. Der durchschnittliche Normaldruck auf Meereshöhe (mean sea level pressure = MSPL) auf Tahiti ist höher als in Darwin. Steigt der Druck in Darwin relativ zu Tahiti, so wird der SOI Wert negtiv und ein El Niño Ereignis liegt vor.
Quelle: Climate System Lectures, Univ. of Columbia, NY

SOI - Index der südlichen Oszillation

3. Der Index der Südlichen Oszillation (SOI): Stark negative rote Werte stehen für ein El Niño Ereignis, stark positive blaue Werte stehen für La Niña Bedingungen.
Quelle: UCAR

Anomalie Darwin Tahiti

4. a) Abweichungen vom normalisierten Druck auf Meereshöhe in Darwin und Tahiti 1950-2007
Quelle: UCAR

SOI 1950 - 2007

4. b) Errechneter Southern Oscillation Index für die Zeit 1950 - 2007
Quelle: UCAR

Historischer Rückblick auf das El Niño Phänomen

El Niño ist kein neues Phänomen, sondern ein natürliches seit Jahrtausenden auftretendes Ereignis. Die chemischen Spuren wärmerer Wasseroberflächentemperatur und höherer Regenfälle als Folge von El Niño findet man in Korallen eingraviert mit einem Alter von mindestens 4000 Jahren. Einige Forscher führen Zeugnisse des Phänomens in Korallen an, die auf eine Aktivität des Zyklusses schon vor mehr als 100.000 Jahren hindeuten.

Aufzeichnungen über El Niño reichen bis in das 15. Jahrhundert zurück. Zu dieser Zeit begannen die Fischer vor der peruanischen Küste festzustellen, dass periodisches Auftreten von warmem Wasser ihre Sardellenfänge vermindern. Aber auch die Bauern in Peru erkannten, dass das warme Wasser die Regenmenge steigerte und Gebiete von Ödland in fruchtbares Ackerland verwandelte. In der Zeit von 1700 bis 1900 versuchten europäische Segler sporadisch das Phänomen zu dokumentieren, bis schließlich das Interesse von Wissenschaftlern erwachte, die Ursachen zu verstehen.

Fischer vor der Küste Perus

5. Fischer vor der Küste Perus - das warme Wasser während El Niño hält die Fische von der peruanischen Küste ab und wirkt sich negativ auf die Fischereiwirtschaft aus.
© downtheroad.org - Peru

Bis zur Mitte des 20. Jahrhunderts war wenig bekannt über die Bedingungen in El Niño Jahren. Stärkeres Interesse kam in den 60er und 70er Jahren auf, als das Spektrum der Beobachtungsmöglichkeiten z.B. mit Hilfe von Satelliten sich erweiterte. Klimatologen und Ozeanographen stellten fest, dass El Niño wesentlich mehr umfasst als eine lokale Klimaschwankung. Seit dieser Zeit fügte sich das Bild der Hauptelemente von El Niño / Southern Oscillation zusammen.

Pazifik-Beobachtungssystem

6. Beobachtungssystem im Pazifik

Atlas-Boje

7. Atlas Boje
Quelle: NOAA/PMEL

Heute werden die El Niño Faktoren auf verschiedenste Weise überwacht: Verankerte Atlas Bojen (rot) messen verschiedene Parameter auch in den tieferen Schichten des Pazifik, außerdem gibt es feste Tidehub-Messstationen (gelb), Satellitenmessungen aus dem All (Temperatur der Meeresoberfläche), driftende Bojen (orange) und Forschungsschiffe (blau). Ein aus diesen Daten gespeistes El Niño Warnsystem hilft der Bevölkerung, sich auf das nächste Ereignis vorzubereiten.

1923 fand der britische Wissenschaftler Sir Gilbert Walker heraus, dass, wenn der Luftdruck im Pazifik hoch ist, er über dem Indischen Ozean zwischen Afrika und Australien niedrig ist und umgekehrt. Er benannte diesen Sachverhalt als ‚Südliche Oszillation' und stellte damit erstmals fest, dass es zwischen weit entfernten Wetterbedingungen über dem Pazifik eine Beziehung gibt.

In den späten 60ern veröffentlichte der norwegische Meteorologe Jacob Bjerknes, Professor an der University of California Los Angelas, die erste genauere Beschreibung, wie El Niño Ereignisse verlaufen. Er stellte die Beziehung her zwischen Walkers Südlicher Oszillation und El Niño und begründete so den heutigen Namen des Klimaphänomens: El Niño / Southern Oscillation (oder kurz: ENSO).

Animation der Walker Zirkulation

8.a) Das Bild zeigt die Zirkulation für neutrale Bedingungen.
© Original: Bildungszentrum Markdorf

Zirkulation während El Nino Bedingungen

8.b) Um den Unterschied in der Zirkulation während El Niño Bedingungen zu sehen.
© Original: Bildungszentrum Markdorf

1982/83 sorgte der bis dato stärkste jemals aufgezeichnete El Niño für weltweite Verwüstungen. Die mit ihm auftretenden Fluten, Trockenperioden und Wald- und Buschbrände töteten weltweit etwa 2000 Menschen. Der geschätzte Schaden liegt bei 13 Milliarden US Dollar.
1997/98 entwickelte sich ein noch stärkerer El Niño über dem Pazifik. Warnungen gab es Mitte des Jahres 1997 und Konferenzen für die Vorbereitung auf Notstände wurden einberufen. Dennoch hatte der El Niño bis zum März 1998 etwa 34 Mrd. US $ Schaden verursacht, 24.000 Menschen getötet, 6 Millionen vertrieben und 111 Millionen in verschiedenster Weise in Mitleidenschaft gezogen.

Temperatur der Meeresoberfläche

9. Vergleich der absoluten Temperatur der Meeresoberfläche bei normalen Bedingungen und während des El Niño Ereignisses 1982.
Quelle: Climate science lecture, Univ. of Columbia, NY

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author: Vera Schlanger - Hungarian Meteorological Service 2003-09-05
Letzte Überarbeitung: 2007-09-03 Elmar Uherek, MPI für Chemie, Mainz

Last modified: Monday, 22 June 2020, 6:48 PM