Een nieuw onderzoek, deze week gepubliceerd door een internationaal team van klimaatwetenschappers in het tijdschrift Natuur , isoleert de belangrijkste mechanismen die ervoor zorgen dat El Niño-gebeurtenissen verschillen. Het team ontdekte dat de complexiteit en het onregelmatig voorkomen van El Niño- en La Niña-gebeurtenissen terug te voeren zijn op het naast elkaar bestaan ​​van twee gekoppelde atmosfeer-oceaanoscillaties, met verschillende ruimtelijke kenmerken en verschillende frequenties.

"Onze studie onthult dat er een verborgen structuur is in het schijnbaar chaotische en onvoorspelbare optreden van El Niño-gebeurtenissen, " zei Axel Timmermann, Directeur van het IBS Center for Climate Physics (ICCP) aan de Pusan ​​National University en hoofdauteur van de studie.

El Niño-evenementen worden gekenmerkt door een ongewone opwarming van de centrale tot oostelijke equatoriale Stille Oceaan, die tot een jaar kan duren. Veel gebeurtenissen gaan vervolgens over in een La Niña (koude) staat, met een typische looptijd van één tot twee jaar. El Niño-evenementen, die de neiging hebben om te pieken in de boreale winter, leiden doorgaans tot uitdroging van Zuidoost-Azië en de westelijke tropische Stille Oceaan, terwijl de regenval nabij de oostelijke kusten van de Stille Oceaan in landen als Ecuador en Peru toeneemt. De verre "rimpeleffecten" van El Niño zijn niet alleen in de atmosfeer te vinden, maar ook in oceaanstromingen, ecosystemen, het optreden van natuurrampen, wereldmarkten en nationale economieën.

Klimaatwetenschappers erkennen al lang dat niet elke El Niño hetzelfde is. Sommige zijn zwak, anderen zijn sterk. Sommige komen voor in de centrale Stille Oceaan, anderen in het oosten. Deze verschillen zullen bepalen welke gebieden het hardst worden getroffen door klimaatextremen en welke worden gespaard. Het nauwkeurig voorspellen van El Niño-gebeurtenissen vereist een dieper begrip van de diversiteit of zoals sommige wetenschappers het noemen - de 'smaken'.

Om de oorsprong van El Niño-diversiteit op te helderen, een groep van 40 klimaatwetenschappers uit 11 landen ontmoette elkaar in oktober vorig jaar in het IBS Center for Climate Physics en Pusan ​​National University, Zuid-Korea. Analyseren van grote hoeveelheden klimaatwaarnemingen en computermodelsimulaties, het team ontrafeld het mechanisme achter het grillige gedrag van El Niño. Wanneer de bovenste tropische Stille Oceaan meer warmte opslaat, El Niño-evenementen hebben de neiging om een ​​hoogtepunt te bereiken in de oostelijke Stille Oceaan en tijdens de boreale winter, overwegende dat een koeler bovenzeesysteem bij voorkeur leidt tot de ontwikkeling van El Niño-gebeurtenissen in het centrale deel van de Stille Oceaan, die een zwakkere seizoenskoppeling vertonen.

Door El Niño-computermodelsimulaties uit te voeren voor verschillende temperaturen, wind- en oceaanstroomconfiguraties, het onderzoeksteam ontdekte dat El Niño-evenementen in de oostelijke Stille Oceaan worden gekenmerkt door een terugkeertijd van drie tot zeven jaar, terwijl gebeurtenissen in het centrale deel van de Stille Oceaan gemiddeld om de twee tot drie jaar terugkeren (Figuur 1). Het verschillende karakter van deze modi wordt bepaald door hoe sterk de atmosfeer en de oceaan met elkaar omgaan. Bij de waarnemingen echter, de naast elkaar bestaande warme/koude schommelingen in het oosten en midden van de Stille Oceaan zijn verre van periodiek. De tropische Pacifische klimaatsystemen vereisen extra excitatie, hetzij door willekeurige weersomstandigheden of door veranderingen in de atmosferische circulatie veroorzaakt door temperatuurveranderingen in de Indische en Atlantische Oceaan. Deze interacties zijn een belangrijke bron voor El Niño-onregelmatigheden, en beperk hoe ver vooruit tropische klimaatafwijkingen in de Stille Oceaan kunnen worden voorspeld.

"Eindelijk, we kunnen de waargenomen complexiteit van de krachtigste natuurlijke klimaatmotor toeschrijven aan het naast elkaar bestaan ​​van twee oscillerende toestanden van de onderliggende wiskundige vergelijkingen, " zei Fei-Fei Jin, professor voor atmosferische wetenschappen aan de Universiteit van Hawai'i, ONS., en co-auteur van deze studie.

"Er moeten nu meer uitgebreide klimaatmodelleringsstudies worden uitgevoerd om onze nieuwe ideeën in een meer realistische omgeving te testen en om te bepalen of we verschuivingen in El Niño-kenmerken in onze opwarmende wereld kunnen verwachten, " zei Jeongseong Kug, een van de coördinerende hoofdauteurs van de studie en professor aan de Pohang University of Science and Technology, Zuid-Korea.