Login lub e-mail Hasło   

El Nino

El Nino to okresowe zaburzenie równowagi termicznej Ziemi, które nawiedza nas co kilka lat. Zjawisko to ma wpływ na zmiany pogody na całej kuli ziemskiej.
Wyświetlenia: 24.091 Zamieszczono 24/06/2007
   

1.Wprowadzenie-istota zjawiska

 

2.Historia zjawiska El Nino

 

3.Historia badań zjawiska El Nino

 

4. Mechanizm funkcjonowania ENSO

5. Szkody wyrządzone przez El Nino

 

6. Ostatnie El Nino

1. Wprowadzenie - istota zjawiska

 

Nazwa El Nino (po hiszpańsku dziecko lub Dzieciątko Jezus) była regionalnie używana przez peruwiańskich rybaków od ok. 1925 r. Rybacy ci tak właśnie określają zjawisko napływu ciepłej wody z zachodu w rejony zimnego Prądu Peruwiańskiego, najczęściej w okresie Świąt Bożego Narodzenia. Nazwę El Nino po raz pierwszy zapisał kapitan Curillo w 1982 r., a w literaturze naukowej przyjęła się po wystąpieniu tzw. El Nino stulecia na przełomie lat 1982/83.

El Nino to okresowe zaburzenie równowagi termicznej Ziemi, które nawiedza nas co kilka lat. Zjawisko to powstaje w całym basenie Pacyfiku i ma wpływ na zmiany pogody na całej kuli ziemskiej. Nazwa El Nino odnosi się do jednej z faz szerszego zjawiska zwanego oscylacją południową, charakteryzującą się quasicyklicznymi zmianami temperatury oceanu i ciśnienia atmosferycznego w pasie równikowym Pacyfiku. Integralną fazą tego zjawiska jest ciepły prąd morski (zwany również El Nino) płynący co kilka lat od wybrzeży Australii w kierunku Ameryki Południowej. El Nino charakteryzuje się przede wszystkim cyklem rocznym, chociaż co 3 do 8 lat ocieplenie Pacyfiku jest wyraźnie większe niż zazwyczaj, co ma praktycznie zawsze negatywne skutki dla wielkości połowów ryb u wybrzeży Peru, jak również powoduje katastrofalne powodzie w tym rejonie.
W zwykłych, "normalnych" latach, gdy nie występuje silne El Nino, w rejonie zachodniego Pacyfiku, u wybrzeży Australii i Indonezji tworzy się ogromny basen ciepłej wody, wielkości Australii, zwany "ciepłym morzem". Ogromne ilości gorącego, wilgotnego powietrza unoszą się w górę, a nad oceanem tworzy się ośrodek niskiego ciśnienia. Wznoszące się masy powietrza podlegają oziębieniu i powstają potężne chmury przynoszące opady monsunowe w tym rejonie. Następnie suchsze, wyniesione wysoko powietrze przemieszcza się na wschód transportowane przez silne wiatry w wyższych warstwach atmosfery, docierając do zachodnich wybrzeży Ameryki Południowej, gdzie jest już zimne, a gęstość jego wzrosła. Jako chłodne i ciężkie opada wtedy do powierzchni ziemi, tworząc ośrodek wysokiego ciśnienia i zawraca z powrotem na zachód w kierunku Australii i Indonezji, tworząc wiatry równikowe - pasaty wiejące wzdłuż międzyzwrotnikowej strefy zbieżności (MSZ).

Przedstawiona powyżej potężna cyrkulacja mas powietrza z zachodu na wschód w górnych warstwach atmosfery i ze wschodu na zachód jako pasaty wzdłuż MSZ nosi nazwę cyrkulacji Walkera, który pierwszy  ją odkrył. Pasaty spychają ciepłe wody powierzchniowe na zachód, powodując ulewne tropikalne deszcze w północnej Australii, Indonezji oraz deszcze monsunowe w Indiach. Na ogół pasaty utrzymują równowagę między ciepłymi wodami zachodniego Pacyfiku a chłodnymi na wschodnim Pacyfiku.

Z uwagi na działanie pasatu a także rozszerzalność cieplną wody, poziom zachodniego Pacyfiku wzrasta o około 45 cm, a o podobną wartość obniża się poziom wody na wschodnim Pacyfiku. U wybrzeży Ameryki Południowej panuje susza, a z głębi oceanu wypływają zimne, żyzne wody Prądu Peruwiańskiego bogate w fitoplankton i ryby. Zjawisko wypływu wody z głębin oceanu na powierzchnię pod wpływem wiatru znane jest pod nazwą upwellingu

Proces ten jest podstawą życia w rejonie Peru, Ekwadoru, Chile. Bogate w biogeny wody zapewniają rozwój łańcucha pokarmowego od planktonu poprzez ryby, ptaki, zwierzęta domowe po człowieka. Chłodne, bogate w substancje odżywcze wody Prądu Peruwiańskiego są znakomitymi łowiskami, jednym z najlepszych na świecie. Olbrzymie ławice małych sardeli wykorzystywanych m. in. do przemysłowej produkcji karmy dla zwierząt są w Peru i Ekwadorze podstawą przemysłu rybnego.

Co kilka lat z bliżej nie znanych powodów w rejonie Australii i Indonezji następuje silniejsze niż zwykle nagrzanie wód Pacyfiku. W tych warunkach sprzyjających powstawaniu zjawiska El Nino wszystko zmienia się diametralnie.

Pasaty wiejące normalnie ze wschodu na zachód słabną, zanikają, a często nawet zmieniają kierunek i     zaczynają wiać z zachodu na wschód, wspomagając jeszcze ruch "ciepłego morza" z rejonów Australii i Indonezji ku środkowemu Pacyfikowi i dalej do zachodnich wybrzeży obu Ameryk. Zwyczajny układ ciśnień odwraca się, tzn. nad Australią tworzy się ośrodek wysokiego ciśnienia, a nad centralnym i wschodnim obszarem Pacyfiku ośrodek niskiego ciśnienia.

Typowe El Nino trwa średnio 12 - 18 miesięcy. Potem pasaty przywracają sytuację do normy. Czasem oznaki El Nino mogą wystąpić już latem lub na jesieni. Daje się wtedy zauważyć słabnięcie zimnego Prądu Peruwiańskiego i pojawienie się ciepłego prądu El Nino płynącego w przeciwnym kierunku

2. Historia zjawiska El Nino

El Nino nie jest zjawiskiem nowym, występuje od tysięcy lat. Zmiany chemiczne zapisane w odnalezionych szczątkach koralowców, a spowodowane występowaniem cieplejszych niż zwykle przypowierzchniowych wód oceanicznych oraz zwiększonych opadów atmosferycznych (wywołanych przez El Nino) dowodzą, że zjawisko to pojawia się już od co najmniej 4000 lat.  Dopiero niedawno świat nauki dowiedział się, jak daleko w przeszłość sięga to zjawisko. Informacje o tym uzyskano z głęboko wierconych lodowców andyjskich, przekrojów starych drzew i z mułu jezior andyjskich. Badania potwierdziły przypuszczenia uczonych, że El Nino powodował kataklizmy pogodowe co najmniej od około 15 tysięcy lat. Niektórzy badacze twierdzą jednak, że odkryli ślady w szczątkach koralowców wskazujące na występowanie El Nino już ponad 100 000 lat

Pierwsze zapiski dotyczące El Nino sięgają wieku XVI. Wtedy rybacy pływający po wodach przybrzeżnych Peru zaważyli, że występujące okresowo ciepłe wody oceanu przyczyniają się do ograniczenia połowów sardeli. Również peruwiańscy rolnicy zaobserwowali, że ocieplenie wód oceanicznych wpływa na zwiększenie opadów deszczu, co prowadzi do przekształcenia zwykle jałowych terenów w urodzajne pola uprawne.

W latach 1700-1900 europejscy marynarze, zapuszczający się na te wody, sporadycznie wykonywali próby udokumentowania tego zjawiska. Dzięki temu jego bliższym zbadaniem zainteresowali się naukowcy.

Dotychczas bardzo silne El Nino wystąpiło w latach: 1877/78, 1914/15, 1940/41, 1982/83, 1997/98
Bardzo silne La Nina wystąpiło w latach: 1923/24, 1945/46, 1972/73.
Przez ostatnie 50 lat zaobserwowano, że:
- 46% czasu było "normalnie",
- 31% czasu było El Nino,
- 23% czasu było La Nina. 
 

 

3. Historia badań zjawiska El Nino

W 1899 roku rząd indyjski powołał sir Gilberta Walkera na stanowisko dyrektora d/s meteorologii w Indiach, którego głównym zadaniem było przewidywanie monsunów. Walker niewiele wiedział o meteorologii, ponieważ z zawodu był statystykiem. Brak wiedzy nadrabiał uporem, wytrwałością i konsekwencją. Zbierał skrupulatnie z dużych obszarów wszystkie informacje o czynnikach meteorologicznych. Wykonywał z współpracownikami olbrzymią pracę - mozolne obliczenia statystyczne, które dzisiaj wykonują komputery.

Walker był prekursorem w przewidywaniu pogody na podstawie odległych od siebie zjawisk atmosferycznych, badał również korelacje między tymi zjawiskami. Odkrył, że brak monsunów w Indiach zbiega się w czasie z innymi anomaliami pogodowymi na świecie takimi jak:

- powodzie na zachodnich wybrzeżach obu Ameryk,

- susze w Afryce i Australii

- łagodne zimy w Kanadzie i Nowej Anglii.

Walker szukał dalekosiężnych zależności dotyczących całej kuli ziemskiej. Był przekonany, że istnieje związek pomiędzy występowaniem monsunów a ciśnieniem atmosferycznym. Wraz ze swoimi współpracownikami wykonał tysiące pomiarów barometrycznych. W 1921 roku zidentyfikował oscylacje ciśnienia na południowo - wschodnim Pacyfiku pomiędzy Darwin w północnej Australii a Tahiti w Polinezji Francuskiej. Zauważył, że najczęściej niż formował się nad Darwin, a wyż nad Tahiti. Jednakże w okresach od 3 do 8 lat następowała zmiana: niż formował się nad Tahiti, a wyż nad Darwin. Walker twierdził, że te oscylacje ciśnienia mają wpływ na pojawianie się monsunów oraz na pogodę na całej kuli ziemskiej.

Niestety, był on niedoceniany i niezrozumiany przez meteorologów. Zarzucano mu głównie ubogi materiał obserwacyjny i zbyt daleko idące wnioski. Walker nie umiał udowodnić swojej teorii, nie potrafił przewidzieć monsunów, jak również nie dostrzegł zależności pomiędzy obserwacjami atmosfery na zachodnim Pacyfiku, a El Nino na wschodnim Pacyfiku.

Mimo wszystko wyniki badań pozwoliły mu na sformułowanie hipotezy, że brak monsunów w Indiach wiąże się ze zjawiskiem polegającym na quasicyklicznie pojawiających się zmianach ciśnienia w MSZ nad Oceanami Spokojnym i Indyjskim. Badania doprowadziły Walkera do fundamentalnego wniosku: "Kiedy nad Pacyfikiem panuje wysokie ciśnienie, nad obszarem Oceanu Indyjskiego staje się ono niskie". Zjawisko to nazwał oscylacjami południowymi i był przekonany, że monsuny są jednym z elementów tego zjawiska.
Obecnie przyjmuje się, że El Nino stanowi fragment ogniwa wahadłowej cyrkulacji układu ocean-atmosfera w szerokościach okołorównikowych Oceanu Spokojnego. Niekiedy mówi się o "cyrkulacji Walkera" lub "oscylacji południowej".

Sir Gilbert Walker zmarł w 1959 roku, ignorowany przez świat naukowy. Jednak pod koniec lat 60-tych ubiegłego wieku nastąpiło pełne potwierdzenie i gloryfikacja jego teorii.

W 1957 roku klimatolodzy G. Dietrich i K. Kalle opracowali mapę różnic między temperaturą powierzchni oceanów a średnią temperaturą powierzchni oceanów na kuli ziemskiej dla każdej strefy szerokości geograficznej. Mapa pokazuje te obszary oceanów, w rejonie których temperatura powierzchni wody jest wyższa lub niższa od średniej temperatury dla danej szerokości geograficznej. Wykazano, że największa anomalia termiczna wód oceanicznych występuje wzdłuż prawie całego wybrzeża Peru, gdzie przekracza 8°C. Chłodne wody sięgają aż do równika.

Tak duża anomalia temperatury związana jest ze zjawiskiem upwellingu, wywołanym przez pasaty, występującym w Prądzie Peruwiańskim. Z takim układem termicznym wód Pacyfiku wzdłuż równika jest związany określony schemat cyrkulacji atmosfery w tej strefie geograficznej zwany właśnie cyrkulacją Walkera. Parę lat później profesor K. Wyrtki z Uniwersytetu Hawajskiego wykazał, że zjawisko oscylacji południowych jest konsekwencją zmian w układzie pasatów wiejących nad Pacyfikiem.

Jednak największy krok naprzód w badaniach nad oscylacjami południowymi wykonał norweski meteorolog Uniwersytetu Kalifornijskiego prof. Jacob Bjerknes (1897-1975), który połączył w jedną wspólną całość zjawiska zachodzące nad zachodnim i wschodnim Pacyfikiem. Znalazł zależność pomiędzy El Nino i oscylacjami południowymi. Przypomniał zapomnianą teorię Walkera i wykazał, że El Nino jest tylko jedną z faz oscylacji zachodzących na półkuli południowej, związaną z quasicyklicznym pojawianiem się obszaru "ciepłego morza" w równikowej strefie Pacyfiku, co powoduje odwrócenie schematu cyrkulacji Walkera.

Bjerknes wykazał także, że elementy składowe cyrkulacji Walkera takie jak ciśnienie atmosferyczne na poziomie morza, temperatura powierzchni oceanu, temperatura powietrza oraz kierunek wiatru są decydującymi przyczynami oscylacji południowych.

Efektem badań Bjerknesa było również wykrycie drugiej fazy zjawiska oscylacji południowych, którą nazwał La Nina (po hiszpańsku dziewczynka). W czasie tej fazy oscylacji południowych chłodne wody Pacyfiku rozciągają się na odległość ok. 5000 km od wybrzeży Ekwadoru aż po Samoa. W czasie fazy El Nino ciepłe wody przemieszczają się przez Pacyfik z zachodu na wschód i powodują ulewne deszcze w Peru. W czasie fazy La Nina ciepłe wody gromadzą się w rejonie Indonezji i Australii, powodując tam ulewne deszcze. Dla wybrzeży Ameryki Południowej nadchodzi wtedy czas suszy.

Z badań wynikło, że:

- występowaniu El Nino (ciepła faza oceanu) towarzyszyły słabe pasaty,

- występowaniu warunków "normalnych" towarzyszyły silne pasaty,

- występowaniu La Nina (chłodna faza oceanu) towarzyszyły bardzo silne pasaty.

Przez wiele lat uczeni spierali się, co jest pierwotną przyczyną powstawania zjawiska El Nino. Oceanolodzy uważali osłabienie pasatów za główną siłę powodującą zjawisko El Nino, natomiast meteorolodzy w zmianach temperatury powierzchniowej oceanu widzieli przyczynę osłabienia pola wiatrów.
Bjerknes pogodził obie te grupy uczonych, sugerując: "nie ma żadnej konkretnej siły wywołującej El Nino. Zjawiskiem sterują procesy wymiany energii między oceanem i atmosferą".

W 1982 roku profesor S. George Philander z Uniwersytetu w Princeton w USA zainteresował się wcześniejszą sugestią Bjerknesa i zbudował założenia modelu matematycznego opartego głównie na dwóch pojęciach: "pamięci oceanu" i "reakcji atmosfery". Według niego na zmiany zachodzące na powierzchni oceanu atmosfera reaguje gwałtownie i odpowiada oceanowi w ciągu kilku dni lub tygodni, natomiast ocean potrzebuje wielu miesięcy, a nawet lat, aby przystosować się do zmian w atmosferze. Ta właśnie różnica jest podstawową przyczyną istnienia oscylacji południowych, których składowymi są zarówno El Nino, jak i La Nina.
Obecnie całość zjawiska oscylacji południowych określa się wspólną nazwą El Nino/ Southern Oscillation (w skrócie ENSO).

Sprzężone ze sobą procesy atmosferyczno - oceaniczne tworzą taki układ, iż początek wystąpienia jednego El Nino zawiera w sobie warunek jego zakończenia, a koniec zjawiska z kolei zawiera w sobie warunek jego ponownego wystąpienia:

Dokładne obserwacje oscylacji ciśnienia i przemieszczeń "ciepłego morza" z Zachodniego Pacyfiku na Wschodni wykazały, że zjawisko El Nino ma rzeczywiście wpływ na zmiany klimatu w całym basenie Pacyfiku. Sprawa ta bardzo zainteresowała środowisko naukowe metereologów i oceanologów.

Wiedzę o tym, że El Nino jest zjawiskiem globalnym, uzyskano dopiero w latach 70- tych ubiegłego wieku, a więc zaledwie około 25 lat temu.

W 1982 roku odbyło się w Princeton spotkanie, w którym brali udział wszyscy najwięksi badacze El Nino. Zgodnie stwierdzili, że w tym roku El Nino nie wystąpi, ponieważ są spełnione tylko dwa warunki z czterech koniecznych do jego powstania. Jednak El Nino z 1982/83 r. wykazało niewiedzę uczonych, ponieważ zaskoczyło wszystkich swoją siłą i zasięgiem. Nie było przewidziane, a co więcej zostało zauważone w swojej szczytowej postaci, do czego ludzie byli całkowicie nieprzygotowani.

Po El Nino z 1982/1983 roku stało się oczywiste, że należy zrewolucjonizować metody obserwacji oraz przewidywania zjawisk meteorologicznych. Zorganizowano wielkie, międzynarodowe programy badawcze, takie jak TOGA (Tropical Ocean Global Atmosphere Programme), czy COARE (Coupled Ocean - Atmosphere Response Experiment). Jednak jedno z najważniejszych rozwiązań nadeszło z USA. Był to program TAO (Tropikalna Atmosfera/Ocean) promowany przez National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). W strefie równikowej środkowego Pacyfiku od Indonezji i Australii po Amerykę rozmieszczono 70 boi metereologicznych TAO współpracujących z satelitami. Każda boja przymocowana jest kilkukilometrową liną do kotwicy wykonanej ze starych kół kolejowych. Na linie zawieszonych jest 10 czujników temperatury do głębokości 500 m. Na samej boi umieszczono elektroniczne czujniki do pomiaru ciśnienia, temperatury powietrza, prędkości wiatru i wilgotności względnej. Wszystkie boje TAO rozmieszczano do 1994 roku. Informacje z boi zbierane są automatycznie i sześć razy na dobę poprzez satelity przesyłane do wchodzącego w skład NOAA Pacific Marine Environmental Laboratory w Seattle w USA. Uzupełnione o pomiary wykonywane przez statki metereologiczne są natychmiast przekazywane na cały świat za pomocą internetu.

Te precyzyjne pomiary są niezwykle pomocne w stworzeniu pełnego obrazu górnej warstwy oceanu i dolnych warstw atmosfery. Nieprzerwane monitorowanie oceanu i atmosfery pozwala z wyprzedzeniem kilku miesięcy przewidzieć nadejście El Nino, którego proces tworzenia się jest powolny.

Różne modele klimatyczne, symulacje komputerowe i dane o czynnikach meteorologicznych gromadzone są obecnie w komputerach i później pomagają w prognozowaniu: Czy będzie El Nino i jakiej siły?
El Nino z lat 1982/1983 okrzyknięto największym w XX stuleciu. Była to bardzo poważna omyłka uczonych. Wydawało się, że następne bardzo silne El Nino będzie dopiero za kilkadziesiąt lat. Jednak El Nino z 1997/98 r. było dużo potężniejsze od swojego poprzednika z 1982/83 r. Wiedza uczonych o El Nino była teraz o wiele szybciej zweryfikowana.

W 1997 roku rozwój El Nino śledzono dzień po dniu od samego początku. Informacje były rejestrowane z boi TAO, statków meterologicznych i satelitów z dużym wyprzedzeniem. Już w kwietniu 1997 roku wiedziano, że będzie silne El Nino. Był to precedensowy przypadek w historii ludzkości. Można się było przygotować, ponieważ po raz pierwszy nie było zaskoczenia. Na przykład w Kalifornii przez wiele miesięcy budowano falochrony, aby uchronić plaże przed zniszczeniem. El Nino zniszczyło falochrony, ale plaże zostały uratowane. W Peru budowano specjalne kanały burzowe i w odpowiednich, bezpiecznych miejscach gromadzono zapasy żywności. Wiele obszarów w strefie oddziaływania El Nino zostało ostrzeżonych i przygotowanych do powodzi, susz, pożarów oraz przemieszczeń ludności. Wszystkie te skoordynowane i odpowiednio wcześnie podjęte działania pozwoliły na uniknięcie setek ofiar śmiertelnych.

Był to wielki sukces obserwacji, ale duża porażka symulacji komputerowej. Zawiodło 15 specjalnych programów komputerowych przeznaczonych do prognozowania pogody. Pomimo że od 1982 roku znacznie zwiększyły się możliwości śledzenia rozwoju El Nino to zdolności i możliwości uczonych do przewidywania siły i jego zasięgu nie poprawiły się. Żaden z 15 wymienionych programów prognozowania nie przewidział nadejścia El Nino w 1997 roku o takiej sile i takim zasięgu. Jak do tej pory każde El Nino było więc zaskoczeniem.  

4.Mechanizm funkcjonowania ENSO

(Oscylacja Południowa – El Nino)

na podstawie artykułu prof. dr hab. Andrzej A.Marsz www.ocean.wsm.gdynia.pl

ENSO stanowi rezultat współdziałania cyrkulacji oceanicznej i atmosferycznej w strefie równikowej Pacyfiku. Weźmy za punkt wyjścia sytuację, w której strefa wód równikowych po wschodniej stronie Pacyfiku (długości geograficznych od 150 do 90°W), jest wygrzana silniej niż przeciętnie. W takiej sytuacji MSZ lokuje się nad tą strefą. Wiejący od Wyżu Południowopacyficznego w stronę równika intensywny passat SE powoduje:

1. Na powierzchni intensyfikację przenosu wody na zachód (intensyfikuje się Prąd Południoworównikowy Pacyfiku; prąd wiatrowy na powierzchni). Woda przemieszczając sie z tym prądem w niskich szerokościach na zachód, stopniowo się nagrzewa, stając się ciepła w środkowej części równikowego Pacyfiku i bardzo ciepła ("przegrzana") w zachodniej części Pacyfiku. Po dotarciu silnie wygrzanych wód do zachodnich części Pacyfiku, tworzy się tam wielka "plama" wód o temperaturze wyższej od temperatury średniej (wielka obszarowo dodatnia anomalia temperatury powierzchni oceanu), nad którą następuje występowanie ożywionej konwekcji prowadzące do wystąpienia intensywnych opadów w rejonie Nowej Gwinei, NE Australii, Indonezji. W tym samym czasie intensywny passat wiejący z S-SE wzdłuż wybrzeży N Chile, Peru aktywizuje Prad Humboldta i upwelling działający wzdłuż wybrzeża ; temperatura wód przy zachodnim wybrzezu Ameryki staje się niska (ujemna anomalia temperatury powierzchni oceanu), niższa od temperatury powietrza, co powoduje brak warunków do wystąpienia konwekcji (równowaga skrajnie stała). Przy wybrzeżach północnego Chile i Peru występuje okres bezopadowy. (faza La Nina). 

2. W tym samym czasie w głębi następuje przenos wody prostopadle w lewo od kierunku wiatru. Powoduje to "spychanie" wód w strefie równikowej na południe. Ubytki tej wody "uzupełnia" chłodna woda podnosząca się z głębszych warstw oceanu, poziom termokliny zbliża się do powierzchni oceanu, co pociąga za sobą spadek temperatury powierzchni oceanu w strefie równikowej. W rezultacie po wschodniej stronie równikowego Pacyfiku temperatura powierzchni oceanu stopniowo obniża się, napływające z SE powietrze staje się cieplejsze od wody. W takich warunkach w strefie równikowej wschodniej części Pacyfiku brak warunków do wystąpienia konwekcji (inwersja; równowaga skrajnie stała) i tym samym występowania nad tym obszarem strefy obniżonego ciśnienia. Niesione przez passat SE powietrze zwrotnkowo-morskie przechodzi przez równik, zmienia kierunek na SW (zmiana znaku siły Coriolisa wraz ze zmianą półkuli). MSZ (Miedzyzwrotnikowa Strefa Zbieżności) przenosi się na półkulę północną, nad obszar wód o najwyższej temperaturze (8-10°N) i tam występują obfite opady. Ten sam proces powoduje aktywizację Pradu Równikowego Wstecznego Pacyfiku, transportujacego bardzo ciepłe wody na E, pod brzegi Ameryki Środkowej. Zasięg strefy bezopadowej przy zachodnich wybrzeżach Ameryki Południowej przemieszcza się na północ. W strefie od 0 do 25°-35°S wystepuje okres bezopadowy. Jest to pełnia fazy La Nina.

3. Spadek temperatury wody w strefie równikowej i przeniesienie MSZ-u na półkulę północną powodują osłabienie passatu półkuli południowej. Przyczyną tego jest początkowo zmniejszenie gradientu barycznego między Wyżem Południowopacyficznym a MSZ (wzrost odległości między tymi ośrodkami barycznymi). Z czasem słabnie również Wyż Południowopacyficzny i maleją różnice ciśnienia między Wyżem Pacyficznym a MSZ-em, co dodatkowo zmniejsza gradient baryczny między tymi ośrodkami. W konsekwencji wydatnego osłabienia passatu SE w środkowej i wschodniej części Pacyfiku Prąd Południowo-Równikowy zaczyna zwalniać. Dostawa przegrzanych wód do zachodniej części Pacyfiku (rejon Indonezji, Nowej Gwinei) stopniowo maleje. Temperatura wód powierzchniowych w tym rejonie (W część równikowego Pacyfiku) stopniowo spada, konwekcja słabnie, opady maleją. Stopniowo dochodzi do przekształcania się fazy umiarkowanych opadów do fazy skąpości opadów, nad północnowschodnią częścią Australii do fazy suszy. Również przenos ekmanowski wód na południu ulega osłabieniu, w strefie równikowej wody z głębi wolniej unoszą sie ku powierzchni, jest wystarczajaca ilość czasu, aby sie nagrzaly. Dodatkowo procesom nagrzewania wód w strefie równikowej sprzyja przesunięcie się strefy MSZ-tu na północ. W strefie równikowej wobec występowania równowagi skrajnie stałej i braku konwekcji, zdecydowanie zmniejsza się zachmurzenie, co powoduje wzrost natężenia promieniowania słonecznego (głównie bezpośredniego) docierającego do powierzchni oceanu. Temperatura powierzchni wody w strefie równikowej stopniowo rośnie. Gdy osiągnie odpowiednia wartość, wyższą od temperatury wody w strefie szerokości 8-10°N, MSZ "rozdwaja się". Strefa konwergencji passatów półkuli południowej przenosi sie nad równik. Wzrost temperatury wody i występujące ponownie w strefie równikowej procesy konwekcji powodują wystąpienie opadów w strefie przyrównikowej (wybrzeża Ekwadoru i północnego Peru). Pojawia się słabo zarysowana faza El Ninio.

4. W trakcie przenoszenia sie MSZ nad równik, znajdujące się po wschodniej stronie Pacyfiku przegrzane wody z rejonu wybrzeży Ameryki Srodkowej, przestają być utrzymywane w swoim położeniu ("spychane") przez wiejący uprzednio na północnowschodni passat półkuli południowej przechodzący przez równik. Po "rozdwojeniu" się MSZ, między strefą zbieżności pasatów półkuli północnej (N MSZ; około 8°N) a strefą zbieżności pasatów półkuli południowej (S MSZ; 2°S - 0°) wieją stosunkowo silne wiatry zachodnie, które aktywizują Prąd Równikowy Wsteczny Pacyfiku. Prąd ten powoduje wzmożenie zasilania obszaru przegrzanych wód przy wybrzeżu Ameryki Środkowej. Oba te czynniki stanowią przyczynę wystąpienia silnej ekspansji bardzo ciepłych wód na południe - wzdłuż wybrzeża Kolumbii, następnie Ekwadoru, Peru i południowego Chile. Ekspansji tej sprzyja wcześniejsze osłabienie Prądu Humboldta (stanowiące efekt poprzedniego osłabienia Wyżu Południowopacyficznego). U wybrzezy Ekwadoru, Peru i N Chile rozprzestrzeniają sie bardzo ciepłe wody, "spychające" chłodniejsze wody dalej od wybrzeża na W. Wystąpienie strefy przegrzanych wód w strefie przybrzeżnej w szerokościach 0° - 25-35°S pociąga za sobą wzrost zawartości pary wodnej w powietrzu i stwarza dogodne warunki do wystąpienia silnej chwiejności atmosfery. Rozwijają się na dużą skalę procesy konwekcji, powodujace wystapienie w tym, normalnie pustynnym obszarze (Peru, N Chile) obfitych opadów (kulminacja fazy El Ninio).

5. Wzrost temperatury wody w strefie równikowej i przeniesienie nad ten obszar MSZ oraz "równikowej" bruzdy obniżonego ciśnienia powoduje zaostrzenie się gradientu barycznego, skutkiem początkowo zmniejszenia odległości między centrum Wyżu Południowopacyficznego. Aktywizuje się passat półkuli południowej, wzmacnia się Wyż Południowopacyficzny. Wraz z aktywizacją passatu SE wzmaga sie transport wód w Prądzie Południoworównikowym Pacyfiku na zachód, słabnie przenos ciepłych wod w Prądzie Równikowym Wstecznym na wschód, zaczyna narastać intensywność przenosu ekmannowskiego wód podpowierzchniowych w warstwie tarcia na południe, powoli aktywizuje się Prad Humboldta i upwelling u wybrzezy powodując spadek temperatury wód u wybrzeży północnych Chile, Peru a następnie Ekwadoru. Opady wzdłuż wybrzeży tych krajów stopniowo się zmniejszają aż do wystąpienia okresu bezopadowego. Stopniowo faza El Ninio słabnie i przechodzi w fazę La Nina- i patrz pkt. 1 - zjawisko sie powtarza.

Zmiana deklinacji Słońca powoduje, że wraz z przechodzeniem kulminacji Słońca na półkulę południową, strefa cieplejszych wód, a tym samym i MSZ, przemieszczają się corocznie na południe od równika. Najdalszy zasięg na południe strefa nagrzanych wód osiąga w końcu grudnia i w tym samym okresie ciepłe wody z rejonu położonego na północ  od równika ekspandują najdalej na południe. Z powodu zbieżności terminu (czasu) ekspansji ciepłych wód na południe ze świętami Bożego Narodzenia, zjawisko to nazwano El Ninio (Dzieciątko). Tak więc w sytuacji, gdy proces osiąga przeciętne natężenie, wykazuje on cykliczność quasi-roczną.

Ciekawostka:

Nie tak dawno badacze wysunęli ciekawą hipotezę o wpływie Księżyca na klimat Ziemi. Nowe pomiary zebrane przez satelitę TOPEX/ Posejdon dowodzą, że również siła przyciągania Księżyca odgrywa bardzo ważną rolę przy wstępowaniu zimnych wód oceanicznych z głębin na powierzchnię. 25-30% sił przyciągania Księżyca wpływa na powstawanie prądów głębinowych, które przy "zderzeniach" z górami podwodnymi lub grzbietem śródoceanicznym wywołują turbulentne prądy, które wynoszą zimne masy wody na powierzchnię, gdzie mieszają się z ciepłą wodą. Wpływa to na obniżenie temperatury wód powierzchniowych, co z kolei wywiera wpływ na położone nad wodą warstwy atmosfery , a więc i na klimat Ziemi.
Zarówno El Nino jak i La Nina są ściśle związane zarówno z pasatami, jak i procesem mieszania się ciepłych i zimnych wód oceanicznych. Dlatego wpływu siły przyciągania Księżyca na wszystkie fazy ENSO wykluczyć na pewno nie można.

Należy też wspomnieć, że istnieją także hipotezy wiążące El Nino z wpływem wulkanów (emisja dużej ilości gazów cieplarnianych np. CO2 , NO X itp.). 

5.Szkody wyrządzone przez El Nino

El Nino i towarzysząca temu zjawisku zmiana cyrkulacji w atmosferze nad tropikalną częścią Pacyfiku (oscylacja południowa) tworzy ze względu na swój zasięg i powtarzalność przyczynę zmienności klimatu o globalnym znaczeniu. Jej reperkusje w postaci anomalii występujących w odległych regionach geograficznych (tzw. telekoneksje) wynikają ze znaczących zmian w wymianie ciepła i wilgoci, a nawet w składzie powietrza, np. CO2 , które wywołuje pojawienie się ciepłych lub chłodnych wód na Pacyfiku.

Stwierdzono, że wpływy El Nino sięgają daleko poza basen Pacyfiku. Dla służb meteorologicznych najtrudniej jest przewidzieć właśnie te dalekosiężne zależności. Po wystąpieniu El Nino w 1982/83 r. już nikt nie wątpił, że sir Gilbert Walker miał rację, tzn. że zjawiska meteorologiczne zachodzące w jednej części świata mają wpływ na zjawiska meteorologiczne w innej części kuli ziemskiej. Zauważono m.in. że ogrzanie w szczytowej fazie El Nino środkowego i wschodniego Pacyfiku powoduje również m.in.:

- cieplejsze i suche zimy na północno - wschodnim Pacyfiku,

- cieplejsze i bardziej wilgotne zimy nad Zatoką Meksykańską,

- duże opady w północno - zachodniej Afryce,

- brak monsunów w Indiach,

- susze w Australii i Indonezji.

Oczywiście, na zjawiska atmosferyczne mają wpływ jeszcze inne czynniki, więc im dalej od Pacyfiku, tym słabszy jest wpływ El Nino na pogodę na danym obszarze.

Ciepła woda, o powierzchni Kanady, gromadzi się wzdłuż wybrzeży obu Ameryk, co skutecznie hamuje zjawisko upwellingu. Brak tych żyznych wód obfitych w substancje odżywcze jest katastrofą dla rybaków. Przybrzeżne wody przestają być bogate w fitoplankton oraz ryby i życie w oceanie pomału zamiera. Podczas El Nino w 1972 roku przemysł rybny w Peru i Ekwadorze doprowadzony został prawie do upadku, a w latach 1982/83 połowy spadły do 50 % swojej normalnej wielkości.

W Afryce odwrócone przez El Nino układy ciśnienia, wiatru, ciepła i wilgotności zwiastują suszę na południowym wschodzie kontynentu.

Podczas El Nino ciepły ocean niesie olbrzymie ilości energii, co oznacza silną konwekcję i ulewne deszcze, które zawsze podążają za ciepłymi wodami. Wody te szybko parują, powodując powstanie olbrzymich ilości chmur deszczowych, a w związku z tym intensywnych opadów na obszarach Ameryki Południowej, Wysp Galapagos a także Kalifornii. El Nino jest gigantycznym źródłem sztormów, huraganów i katastrofalnych powodzi na obszarach zazwyczaj suchych i pustynnych.

Straty materialne spowodowane suszą oraz gwałtownymi deszczami i huraganami eksperci ONZ oceniają na co najmniej dwadzieścia miliardów dolarów.

Krajem, który najsilniej ucierpiał z powodu aktywności Dzieciątka, jest Indonezja. Pod koniec ubiegłego roku nawiedziła ją katastrofalna susza, a w konsekwencji gigantyczny pożar dżungli na wyspach Jawa i Borneo. Spłonęło kilkaset tysięcy hektarów lasu, a smog, który przedostał się do atmosfery, będzie wzmacniać tak zwany efekt cieplarniany.

Na półkuli zachodniej El Nino przyniósł gwałtowne opady deszczu. Dotknęły one szczególnie górski rejon Peru, gdzie doszło do wielu przypadków osuwania się błotnistej ziemi. Pod jej zwałami zginęło kilkaset osób. Błotniste lawiny zmiotły z powierzchni ziemi kilkanaście wiosek leżących w Andach, a kilkadziesiąt odcięły od świata. Zerwanych zostało wiele linii energetycznych, żywioł zniszczył drogi i mosty. Rząd peruwiański ocenił straty gospodarcze na co najmniej miliard dolarów, a rząd sąsiedniego Ekwadoru - na trzysta milionów dolarów.

Naukowcy przypisują również El Nino nagłe powstanie gigantycznego jeziora na peruwiańskiej pustyni Sechura. Ma ono w tej chwili aż 40 kilometrów szerokości i 300 kilometrów długości. Obecnie jest ono drugim pod względem wielkości po jeziorze Titicaca zbiornikiem w Peru. Mieszkańcy twierdza, ze zbiornik wciąż się powiększa. Nadano mu już nawet nazwę - "El Nina" (Dziewczynka).
Najstarszy park narodowy na świecie, Yellowstone, podczas wizyty El Nino dziesięć lat temu przeżył tragedię, pożar, który trawił Yellowstone nieprzerwanie przez ponad piec miesięcy. W jego wyniku prawie całkowicie spłonęła zachodnio-poludniowa cześć parku, łącznie 36 procent jego powierzchni. Jeżeli sytuacja powtórzyłaby się, Yellowstone mogłoby praktycznie przestać istnieć. 

W 1983 roku tropikalny deszcz padał w Peru nieprzerwanie przez 6 miesięcy, zamieniając pustynie w kwitnące łąki, ale też powodując, lawiny błotne i olbrzymie straty materialne. W zachodnim rejonie Pacyfiku w tym czasie było dokładnie odwrotnie. W północnej Australii i Indonezji wystąpiła największa susza w historii tych krajów i związane z tym olbrzymie pożary. W Melbourne zaobserwowano burze pyłowe, w czasie których od tysięcy ton pyłu dusili się ludzie. Susza w Australii i obfite deszcze w Ameryce są wynikiem skomplikowanej sieci wzajemnych powiązań.

Także w Europie powodzie z 1997 roku, które nawiedziły m.in. nasz kraj są przez wielu naukowców udowodnione jako wpływ zjawiska El Nino.

Szacuje się, że El Nino w 1982/83 r. przyczyniło się do śmierci ok. 2000 osób i spowodowało straty materialne ok. 13 mld dolarów. Natomiast El Nino z 1997/98 r. wyzwoliło energię milion razy większą od energii bomby atomowej zrzuconej na Hiroszimę. El Nino pozbawił życia 2100 osób i spowodował straty materialne przekraczające kwotę 33 mld dolarów.

 

6. Ostatnie El Nino

Uzyskane przez NASA dane wskazują, że na tropikalne wody Oceanu Spokojnego wróciło zjawisko El Nino. Jest jednak znacznie słabsze niż w czasie poprzedniego pojawienia się (w latach 1997-1998).

We wrześniu 2006 satelity NASA zaobserwowały wzrost temperatury wody i podniesienie się poziomu morza na centralnym i środkowym Pacyfiku, wzdłuż równika. Oba te zjawiska wskazują na rozwijanie się El Nino.

„Obecnie intensywność El Nino jest zbyt niska, aby wywrzeć znaczący wpływ na układy pogodowe” – powiedział Bill Patzert 26.09.2006, oceanograf i klimatolog z NASA. „Jeśli jednak woda oceaniczna będzie dalej się ogrzewać i odpływać na wschód, zjawisko może się nasilić, przynosząc zimą deszcze w południowo-zachodnich i południowo-wschodnich Stanach Zjednoczonych.

Objawy El Nino zaobserwowane zostały także przez National Oceanic and Atmospheric Administration, amerykańską agencję zajmującą się monitorowaniem i przewidywaniem zjawisk w oceanach i atmosferze. Stwierdzono mniejsze niż zwykle opady w Indonezji, Malezji i na Filipinach. Te regiony świata zwykle reagują na El Nino jako pierwsze.

Prawdopodobnie warunki pogodowe jakie zaistniały tej zimy w Polsce mogły mieć swoją przyczyne właśnie w El Nino.

Źródło:

1.  http://ocean.wsm.gdynia.pl 

2.  http://wrozz.hg.pl/artykuly/elnino/elnino

3.  http://www.atmosphere.mpg.de   

4.  http://sciaga.nauka.pl

5.  http://www.terradaily.com/reports/NASA_Data_ Captures_El_Nino_Return_In_The_Pacific_999.html

6.  Schoenwiese C. D.”Klimat i człowiek”, Prószyński i S-ka, Warszawa 1997r   

Podobne artykuły


70
komentarze: 39 | wyświetlenia: 145874
25
komentarze: 6 | wyświetlenia: 54035
120
komentarze: 56 | wyświetlenia: 125576
87
komentarze: 22 | wyświetlenia: 72348
30
komentarze: 52 | wyświetlenia: 3045
32
komentarze: 22 | wyświetlenia: 9082
40
komentarze: 13 | wyświetlenia: 25358
38
komentarze: 8 | wyświetlenia: 42913
39
komentarze: 5 | wyświetlenia: 18518
36
komentarze: 16 | wyświetlenia: 114684
31
komentarze: 10 | wyświetlenia: 13241
30
komentarze: 20 | wyświetlenia: 36926
36
komentarze: 20 | wyświetlenia: 43507
16
komentarze: 5 | wyświetlenia: 77341
29
komentarze: 8 | wyświetlenia: 22906
 
Autor
Artykuł



Wyśmienity Art.



Dodaj swoją opinię
W trosce o jakość komentarzy wymagamy od użytkowników, aby zalogowali się przed dodaniem komentarza. Jeżeli nie posiadasz jeszcze swojego konta, zarejestruj się. To tylko chwila, a uzyskasz dostęp do dodatkowych możliwości!
 

© 2005-2014 grupa EIOBA. Wrocław, Polska