El Niño-Southern Oscillation (ENSO)

Av Harald Pleym
www.hpleym.no

Vekselvirkningsprosesser med havet er av svært stor betydning for klimaet på kloden. I det ekvatoriale Stillehavet og i det østre Indiske hav har man helt siden 1890-årene registrert tilnærmet periodiske variasjoner eller svingninger i lufttrykk, vindhastighet, havnivå og havtemperatur, satt i scene av naturen selv. Analyser av klimadata fra over 100 stasjoner verden over, viser at disse variasjonene har globale virkninger.

El Niño er en tilstand med uvanlig høy overflatetemperatur i det sentrale og østlige Stillehavet nær ekvator. Navnet El Niño stammer fra det spanske navnet for gutt. El Niño fenomenet starter vanligvis på slutten av året ved at en svak strøm av varmt overflatevann strømmer sydover langs kysten av Ecuador. Denne strømmen erstatter den kalde Peru-strømmen (denne fører til oppvelling av kaldt og næringsrikt bunnvann) langs vestkysten av Ecuador, Peru og nord Chile. Strømmen av varmt vann øker på og fører ofte til massiv fiskedød og økonomiske katastrofetilstander for fiske- og guanoindustrien i disse landene. I det østre ekvatoriale Stillehavet kan temperaturen i overflatelagene i have øke med opptil 4 grader celsius, sydpassaten svekkes, trykksystemene og det verttikale sirkulasjonsmønsteret (Walker-sirkulasjonen) flyttes.  Figuren under viser en typisk El Niño situasjon.

 

Den oransje fargen angir  områder med varmere havtemperatur enn gjenommsnittet (normale forhold). Den blågrønne fargen viser områder med kaldere havtemperatur enn gjennomsnittet.

Konvergenssonen (lavtrykksområdet) i det vestlige Stillehavet har nå flyttet seg østover til det sentrale Stillehavet. Oppadstigende luft (som forbindes med stormer og regn) øker over det sentrale og østlige Stillehavet, og lufttrykket ved overflaten tenderer mot lavere trykk en gjennomsnittet. Passaten spakner, havnivået senkes i vest og heves i det østlige Stillehavet i det de store vannmassene beveger seg østover.  I sentrale deler av Afrika er risikoen for tørke stor på grunn av nedsynkende luft. Det samme er tilfellet over Indonesia. De ellers så tørre vestlige landområder i syd Amerika opplever ofte kraftig regn og oversvømmelser.

En El Niño (EN) situasjon er intet tilfeldig avvik fra "normale" forhold i det tropiske Stillehavet. EN-episodene gjentar seg kvasiperiodisk med periodelengder på 2-10 år (i middel 3-7 år). Det tar vanligvis omlag 12-18 måneder fra begynnelsen på en El Niño og til det igjen er etablert normale forhold. Men El Niño kan også svinge over til det motsatte, kalt La Niña (pike), som figuren under viser.

 

I en slik situasjon er det sterkere sydøstlig passatvind og betydelig lavere havtemperatur enn normalt, som de blågrønne områdene viser. Nedbøren øker over Indonesia. Der holder havtemperaturen seg varm, det er mer oppadstigende luftstrømmer og lavere lufttrykk.  Over det sentrale og øslige Stillehavet er havtemperaturen kjøligere, og det er mer synkende luftstrømmer. Økende stigende luftstrømmer observeres også over det nordlige Syd Amerika, mens det er synkende luftstrømmer over det østlige Afrika.

Mellom den varme El Niño-fasen og den kalde La Niña-fasen beskrives forholdene som ENSO-nøytral. Med nøytral menes at temperaturer, vinder, oppadstigende luftstrømmer (konveksjon) og nedbør over det tropiske Stillehavet er nær langtids-gjennomsnittet. Figuren under viser de nøytrale forholdene.


 

Konveksjoner assosieres med stigende luftstrømmer over det maritime kontinentet, nordlige Syd Amerika og østlige Afrika.

Skifte mellom El Niño og La Niña forstyrrer atmosfærens sirkulasjonsmønster som forbinder tropene med de midlere breddegrader, som igjen modifiserer de midle bredders jet-strømmer. Ved at jet-strømmene endres, vil ENSO kunne påvirke temperatur og nedbør over USA og andre deler av verden.Virkningen i f.eks. USA er sterkest i vintermånedene Januar-Mars.
Figuren under viser El Niño-mønstret i vintermånedene.

 

 

Det er hevet over enhver tvil at vekslingen mellom El Niño og La Niña påvirker været på en stor del av Jorda, og gir utslag på den globale middeltemperaturen.

Under den intense El Niño-situasjonen i 1982-83 (de gule stolpene til venstre i figuren under) registrerte man unormale værsitusjoner på flere steder på kloden. Figuren under viser den såkalte Oceanic Niño Index (ONI) (kommer tilbake til det i avsnittet under). Når ONI er større enn +0.5 indikerer det at det østlige-sentrale tropiske Stillehavet er signifikant varmere enn vanlig.




 

I perioden 1982-1983 registrerte man:

 

Oceanic Niño Index

Oceanic Niño Index (ONI) er NOAA's ( (National Oceanic and Atmospheric Administreation, USA) primære indikator for overvåking av El Niño og La Niña episoder. NOOA betrakter El Niño vilkår å være tilstede når Oceanic Niño Index (ONI) er større eller lik +0.5. Med ONI mindre eller lik -0.5 er det La Niña tilstander. Figuren under viser ONI i løpet av perioden 2008-august 2017.

ONI baserer seg seg på det løpende 3-måneders midlet av sjøoverflate-temperaturen i det østlige-sentrale tropiske Stillehavet mellom 120°-170°W. Området kalles for Niño 3.4, som figuren under viser

 

eller som markert her


 

Klimaforskere fra "NOAA's Climate Prediction Center (CPC)" beregner den midlere sjøoverflate-temperaturen i Niño 3.4 området for hver måned, og så midler de det med verdier fra den foregåede og etterfølgende måned. Disse tre måneders (f.eks. des, jan, feb) løpende middel sammenlignes så med et 30-års gjennomsnitt. Den observerte differensen (anomali) fra 30-års midlet i området - enten varmere eller kaldere- er ONI-verdien for 3-måneders perioden. De neste to figurene viser sjøoverflatens temperatur- anomali i løpet av den kalde La Niña i desember 1988 og den varme El Niño i desember 1987.
 


 

Neste figur viser hele serien av ONI-verdier i perioden 1950-august 2017

 

Figuren under viser de ulike 30-års basisperioder.

ONI verdiene for perioden 1950-1955 baseres på basisperioden 1936-1965, ONI verdiene for 1956-1960 baseres på basisperioden 1941-1970, osv. CPC etablerer nye basisperioder hvert 5. år. Neste oppdatering blir i 2021.

Intet naturlig klimafenomen har større innflytelse på år-til-år variasjonen i den globale middeltemperaturen en El Niño-Southern Oscillation (ENSO). Med hensyn til årets tropiske orkaner (september 2017) som har jevnet flere karibiske øyer med jorden, sier The Climate Prediction Center i NOAA følgende:

Was that big storm we just had due to El Niño?
That isn't an answerable question. El Niño does increase the chances for a wet and stormy winter and early spring overall across the southern tier of the United States, but it's impossible to say that any single storm was solely caused by El Niño and wouldn't have happened otherwise.
 

"Hurricanes in History" gir en oversikt over de fleste orkaner i perioden 1900-2008.
 

Se ellers: Globale klimaendringer, Vær og klima, Ozon i atmosfaren, Klimamodeller 

 

Porsgrunn 29 september 2017