El Niño Zuidelijke Oscillatie of ENSO, een abnormale opwarming van het oppervlaktewater in de tropische Stille Oceaan, staat bekend om het produceren van maandenlange ongebruikelijke weerpatronen over de hele wereld.

een soortgelijke, zij het minder bekend circulatiepatroon, de Atlantische El Niño, domineert een brede strook van de Atlantische Oceaan. Het Atlantische El Niño-fenomeen is analoog aan de cycli die Pacific ENSO creëren. Maar in tegenstelling tot zijn tegenhanger in de Stille Oceaan, die van onschatbare waarde is gebleken voor seizoensgebonden klimaatvoorspellingen, de Atlantische El Niño is bijna niet te voorspellen.

De brede verschuivingen in weerregimes die bekend staan ​​als ENSO doen zich voor wanneer een enorme strook warm water zich vormt voor de kust van Zuid-Amerika en zich uitstrekt tot in de centrale Stille Oceaan. De warmte van het water verandert de luchtstroom in de Stille Oceaan. Dit verandert op zijn beurt de weerpatronen in landen die grenzen aan de Stille Oceaan en daarbuiten, aangezien luchtbewegingen over de hele wereld zich aanpassen aan de omstandigheden in de Stille Oceaan. Omdat de beweging van warm en koud water vrij langzaam over het uitgestrekte deel van de Stille Oceaan plaatsvindt, klimaatwetenschappers kunnen de komst van ENSO en de daarbij horende rare weersomstandigheden tot negen maanden van tevoren voorspellen.

Hierdoor kunnen de getroffen landen zich voorbereiden op de hevige regenval en overstromingen in oostelijk Afrika en droogte in zuidelijk Afrika die een ENSO hen met onregelmatige tussenpozen van 2-7 jaar brengt.

Op veel manieren, de Atlantische El Niño is als de ENSO in de Stille Oceaan. Het volgt een sterk vergelijkbaar patroon van veranderingen in de oceaan en de bovenliggende luchtbewegingen. Het komt voor wanneer zich warmer dan normaal water vormt in het equatoriale Atlantische gebied dat grenst aan de Guinese kust van Afrika, en strekt zich uit naar de noordelijke delen van Zuid-Amerika. Dit is in verband gebracht met hevige regenval en overstromingen in de kustgebieden van West-Afrika, van Sierra Leone tot het zuiden van Nigeria, en droogte in de semi-aride Sahel.

Maar klimaatwetenschappers hebben moeite om te begrijpen waardoor de Atlantische El Niño ontstaat. Ik heb onlangs een onderzoek geleid dat nieuwe inzichten biedt, hoop op betere klimaatvoorspellingen en betere voorbereiding.

De grote puzzel

De lucht en het oceaanwater zijn in wezen met elkaar verweven. Wateren in de oceaan bewegen omdat de wind erop waait. De lucht beweegt sneller dan het oceaanwater eronder. Het water reageert langzamer. Op deze manier, het oceaanwater vormt een duidelijk bewegingspatroon, die de warmte langzaam over een periode van enkele maanden herverdeelt. Wetenschappers kunnen klimaatmodellen gebruiken om de waterbewegingen te volgen, en voorspel El Niño-gebeurtenissen.

Omdat de El Niño-patronen in de Atlantische en Stille Oceaan als vergelijkbaar worden beschouwd, je zou verwachten dat ze even voorspelbaar zouden zijn. Dit is niet zo. Het Pacifische patroon is relatief eenvoudig te voorspellen, terwijl het Atlantische patroon bijna volledig onvoorspelbaar is.

En er zijn nog belangrijke verschillen:de Atlantische gebeurtenissen zijn van kleinere omvang en van kortere duur. De redenen voor deze verschillen houden klimaatwetenschappers al decennia voor een raadsel.

Een ander soort El Niño

De hamvraag is hoe essentieel de bewegingen van warm en koud water zijn voor het ontstaan ​​van de Atlantische El Niño-gebeurtenissen.

In onze studie onderzochten we de seizoensontwikkeling van de Atlantische warme gebeurtenissen, gebruik van gegevens uit verschillende bronnen, inclusief in situ observaties, heranalyse (waarbij waarnemingen zijn gemengd met behulp van klimaatmodellen), en satellietproducten.

We identificeerden de beweging van de Intertropische Convergentie Zone, een band van lage luchtdruk en zware regenval die zich uitstrekt over de tropische Atlantische Oceaan, als de reden waarom de Atlantische Niño van korte duur is. Alleen wanneer deze zone zich zeer dicht bij of boven de evenaar bevindt, is de interactie tussen lucht- en oceaanbeweging sterk genoeg om grote klimaateffecten te veroorzaken. De intertropische convergentiezone zorgt voor de juiste omstandigheden in de lucht om de bewegingen van warm en koud water in de oceaan te bevorderen. Maar de schommelingen in de temperatuur van het zeeoppervlak in de Atlantische Oceaan zijn niet sterk genoeg om de intertropische convergentiezone op de evenaar te houden, zoals in het geval van de ENSO in de Stille Oceaan.

Computerklimaatsimulaties tonen aan dat lucht, in plaats van oceaanwater, movements are key to the Atlantic warm events. One set of simulations was conventional, trying to incorporate the detailed air and water movements. The second set reduced the complexity by modeling the ocean simply as a slab of motionless water with a thickness of only 50 meters.

This model was formulated in such a way that the ocean could absorb heat, emit heat, and evaporate moisture into the air, but the movements of warm and cold water within the ocean itself were ignored. The atmosphere alone accounts for 63% of the Atlantic El Niño events in these simulations.

This implies the movements of water in the ocean, as observed in the Pacific, are of lesser importance in the Atlantic. The Atlantic is "naturally" less predictable.

This is why our new findings, which established a strong connection to the Intertropical Convergence Zone, are important. The zone needs to be represented more realistically in the climate models and this will make them more accurate and reliable.

Vooruit gaan

The African and South American countries bordering the equatorial Atlantic strongly depend upon the ocean for societal development, visserij, and tourism. They are strongly affected by vagaries in weather systems. Accurate climate predictions are essential.

Our findings suggest that accurate predictions, for up to three months, are possible in this region. When realized, this will aid planning adaptation to the severe weather conditions that normally come with Atlantic events.

Echter, the equatorial Atlantic is a region of key uncertainties in the climate system:climate models exhibit large errors. And for many parameters, there are large gaps in observations that need to be closed. Closing the observational gaps is a key step in reducing the climate model errors, and improving seasonal climate predictions.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.