Natuurkundigen en wiskundigen van de Ural Federal University (UrFU) hebben berekend hoe externe factoren het gedrag van de atmosferische en oceanische El Niño-processen in de Stille Oceaan beïnvloeden. In het wiskundige model hielden ze rekening met wind, vochtigheid, temperatuur, oceaanstromingen en andere parameters die kunnen leiden tot onvoorspelbare El Niño-resultaten. Dit is een fenomeen waarbij de temperatuur van het bovenste gedeelte van de Stille Oceaan stijgt en het water aan de oppervlakte naar het oosten verschuift. Het begin van El Niño heeft gevolgen voor regenval, visserij in Peru, Chili, Ecuador en klimaatverandering op de planeet. Beschrijving van de kenmerken van het ongewone fenomeen en zijn scenario's, publiceerden de wetenschappers in het tijdschrift Physica D:Nonlinear Phenomena.

"Onze berekeningen hebben aangetoond dat hoe hoger de intensiteit van het geluid, hoe onvoorspelbaarder de gevolgen, hoe sterker de verstoringen, hoe intenser El Niño zich zal manifesteren. En om het systeem uit evenwicht te brengen, heb je soms een duwtje nodig :een verandering in vochtigheid of oceaanstromingen", zegt hoofd van het laboratorium voor meerschalige wiskundige modellering bij UrFU Dmitri Alexandrov.

"Het wiskundige model stelde ons in staat om te laten zien hoe het proces zich zal ontwikkelen onder invloed van een of andere factor. Dat wil zeggen, we hebben niet voorspeld wanneer El Niño zou optreden of wat de gevolgen zouden zijn voor het wereldwijde klimaat, we berekenden mogelijke scenario's van dit fenomeen en toonde aan dat er onder bepaalde omstandigheden één versie van gebeurtenissen zou zijn en onder een andere reeks parameters een andere."

Volgens berekeningen van natuurkundigen hebben externe factoren een grote invloed op dit fenomeen. Bijvoorbeeld, hoe sterker de wind, hoe groter de temperatuuramplitude. Dit kan onder andere het systeem uit balans brengen en onvoorspelbare weersverschijnselen veroorzaken.

"We zijn gebaseerd op het klassieke Vallis-model, dat El Niño beschrijft. Het is een eenvoudig model. Het houdt rekening met het temperatuurverschil tussen de oost- en westkust, de warmte-uitwisseling tussen de Stille Oceaan en de atmosfeer, en de luchtsnelheid We hebben ook rekening gehouden met externe ruis - parameters die ook van invloed zijn op atmosferische en oceanische processen. Bijvoorbeeld veranderingen in druk, vochtigheid, windstoten, oceaanstromingen", zegt onderzoeker.

Deze berekeningen kunnen van pas komen de volgende keer dat El Niño verschijnt. Aan de ene kant kunnen wetenschappers nog steeds niet voorspellen wanneer El Niño zal komen, maar aan de andere kant hebben ze geleerd te voorspellen hoe El Niño zich zal gedragen. Dit is belangrijk omdat El Niño het klimaat evenzeer beïnvloedt als de wereldwijde klimaatverandering dit fenomeen beïnvloedt.

En als eerder werd gedacht dat de gevolgen van El Niño alleen in Zuid-Amerika worden waargenomen, zijn wetenschappers er tegenwoordig van overtuigd dat het abnormaal warme wateroppervlak het weer van het grootste deel van de Stille Oceaan beïnvloedt, tot aan de 180e meridiaan. Tegelijkertijd zijn tijdens El Niño-periodes wereldwijde weersveranderingen meer uitgesproken:grootschalige veranderingen in oceaantemperatuur, neerslag, atmosferische circulatie en verticale luchtbeweging boven de tropische Stille Oceaan.

De essentie van het proces is dit:er is een continue warme stroming die zijn oorsprong vindt voor de kust van Peru en zich uitstrekt tot aan de archipel ten zuidoosten van het Aziatische continent. Het is een langgerekt gebied met verwarmd water, ongeveer zo groot als de Verenigde Staten. Verwarmd water verdampt intensief en geeft energie af aan de atmosfeer. Wolken vormen zich boven de verwarmde oceaan. Over het algemeen verplaatsen passaatwinden (constante oostenwind in de tropische zone) een laag van dit warme water weg van de Amerikaanse kust naar Azië. Rond Indonesië stopt de stroming en valt er moessonregens over Zuid-Azië. Tijdens El Niño zijn de stromingen nabij de evenaar warmer dan normaal, dus de passaatwinden zijn zwakker of waaien helemaal niet. Het verwarmde water verspreidt zich naar de zijkanten en stroomt terug naar de Amerikaanse kust. Er verschijnt een abnormale convectiezone. Regen en orkanen treffen Midden- en Zuid-Amerika.

"Wij zijn van mening dat extreme El Niño-gebeurtenissen in de toekomst frequenter kunnen worden en bijdragen aan klimaatverandering, net zoals klimaatverandering de ontwikkeling van El Niño beïnvloedt. Daarom is El Niño een proces waarmee rekening moet worden gehouden in wereldwijde klimaatmodellen, maar dit is nog niet klaar, omdat niemand weet hoe rekening te houden met zo'n onvoorspelbaar en complex fenomeen", voegt Dmitri Alexandrov toe. + Verder verkennen

Toenemende frequentie van El Niño-evenementen verwacht tegen 2040