Pojawia się ciepły prąd El Niño. El Nino - co to jest? Tam, gdzie powstaje prąd, jego kierunek. Fenomen i fenomen El Niño. Rozległy wpływ warunków El Niño

04.03.2020

Naturalne zjawisko El Niño, które wybuchło w latach 1997-1998, nie miało sobie równych w całej historii obserwacji. Co to za tajemnicze zjawisko, które narobiło tyle hałasu i przyciągnęło uwagę mediów?

Pod względem naukowym El Niño to zespół współzależnych zmian parametrów termobarycznych i chemicznych oceanu i atmosfery, które przybierają charakter klęsk żywiołowych. Według literatury jest to ciepły prąd, który czasami z nieznanych przyczyn występuje u wybrzeży Ekwadoru, Peru i Chile. W języku hiszpańskim „El Niño” oznacza „dziecko”. Taką nazwę nadali mu peruwiańscy rybacy, ponieważ ocieplenie wody i związane z tym masowe zabijanie ryb występują zwykle pod koniec grudnia i zbiegają się z Bożym Narodzeniem. Nasze czasopismo już pisało o tym zjawisku w N 1 z 1993 roku, ale od tego czasu badacze zgromadzili wiele nowych informacji.

SYTUACJA NORMALNA

Aby zrozumieć anomalną naturę tego zjawiska, rozważmy najpierw zwykłą (standardową) sytuację klimatyczną w pobliżu południowoamerykańskiego wybrzeża Pacyfiku. Jest to dość osobliwe i determinowane przez prąd peruwiański, który niesie zimne wody z Antarktydy wzdłuż zachodniego wybrzeża Ameryki Południowej do wysp Galapagos leżących na równiku. Zwykle pasaty wiejące tu od Atlantyku, przekraczając wysoką barierę Andów, pozostawiają wilgoć na ich wschodnich zboczach. A ponieważ zachodnie wybrzeże Ameryki Południowej to sucha skalista pustynia, na której deszcz jest niezwykle rzadki – czasami nie pada latami. Kiedy pasaty zbierają tak dużo wilgoci, że przenoszą ją na zachodnie wybrzeża Oceanu Spokojnego, tworzą tu dominujący kierunek zachodni prądów powierzchniowych, powodując przypływ wody u wybrzeży. Jest rozładowywany przez przeciwprądowy prąd Cromwella w strefie równikowej Oceanu Spokojnego, który obejmuje tutaj 400-kilometrowy pas i na głębokościach 50-300 m przenosi ogromne masy wody z powrotem na wschód.

Uwagę specjalistów zwraca kolosalna produktywność biologiczna peruańsko-chilijskich wód przybrzeżnych. Tutaj, na niewielkiej przestrzeni, stanowiącej ułamki procenta całego obszaru wodnego Oceanu Światowego, roczna produkcja ryb (głównie sardeli) przekracza 20% światowej. Jego obfitość przyciąga tu ogromne stada rybożernych ptaków - kormoranów, głuptaków, pelikanów. A w obszarach ich akumulacji gromadzą się kolosalne masy guana (ptasich odchodów) - cennego nawozu azotowo-fosforowego; jego złoża o miąższości od 50 do 100 m stały się przedmiotem rozwoju przemysłowego i eksportu.

KATASTROFA

W latach El Niño sytuacja zmienia się dramatycznie. Najpierw temperatura wody wzrasta o kilka stopni i zaczyna się masowa śmierć lub odpływ ryb z tego obszaru, w wyniku czego ptaki znikają. Następnie ciśnienie atmosferyczne spada we wschodniej części Oceanu Spokojnego, pojawiają się nad nim chmury, pasaty ustępują, a prądy powietrzne nad całą strefą równikową oceanu zmieniają kierunek. Teraz idą z zachodu na wschód, niosąc wilgoć z regionu Pacyfiku i sprowadzając ją na wybrzeże peruwiańsko-chilijskie.

Wydarzenia rozwijają się szczególnie katastrofalnie u podnóża Andów, które teraz blokują drogę zachodnim wiatrom i odprowadzają całą swoją wilgoć na swoje zbocza. W rezultacie powodzie, błota, powodzie szaleją w wąskim pasie skalistych pustyń przybrzeżnych zachodniego wybrzeża (w tym samym czasie terytoria regionu Zachodniego Pacyfiku cierpią z powodu straszliwej suszy: wypalają się lasy tropikalne w Indonezji, Nowej Gwinei , plony upraw w Australii gwałtownie spadają). Na dodatek od chilijskiego wybrzeża do Kalifornii rozwijają się tak zwane „czerwone przypływy”, spowodowane szybkim wzrostem mikroskopijnych glonów.

Tak więc łańcuch katastrofalnych wydarzeń zaczyna się od zauważalnego ocieplenia wód powierzchniowych we wschodniej części Oceanu Spokojnego, co ostatnio z powodzeniem wykorzystano do przewidzenia El Niño. Na tym akwenie zainstalowano sieć stacji boi; z ich pomocą stale mierzona jest temperatura wody w oceanie, a dane pozyskiwane przez satelity są niezwłocznie przesyłane do ośrodków badawczych. Dzięki temu można było z góry ostrzec przed nadejściem najpotężniejszego znanego do tej pory El Niño – w latach 1997-98.

Jednocześnie powód podgrzania wody oceanicznej, a tym samym pojawienia się samego El Niño, wciąż nie jest do końca jasny. Pojawienie się ciepłej wody na południe od równika oceanografowie tłumaczą zmianą kierunku przeważających wiatrów, natomiast meteorolodzy uważają zmianę wiatrów za konsekwencję nagrzewania się wody. W ten sposób powstaje rodzaj błędnego koła.

Aby przybliżyć się do zrozumienia genezy El Niño, zwróćmy uwagę na szereg okoliczności, które zazwyczaj przeoczają klimatolodzy.

SCENARIUSZ ODGAZOWANIA EL NIÑO

Dla geologów dość oczywisty jest następujący fakt: El Niño rozwija się nad jedną z najbardziej aktywnych geologicznie części światowego systemu ryftowego - Wschodnim Pacyfikem, gdzie maksymalne tempo rozprzestrzeniania się (rozszerzenie dna oceanicznego) sięga 12-15 cm /rok. W strefie osiowej tego podwodnego grzbietu zanotowano bardzo duży wypływ ciepła z wnętrza ziemi, znane są tu przejawy współczesnego wulkanizmu bazaltowego, wychodnie wód termalnych oraz ślady intensywnego procesu współczesnego formowania rudy w postaci licznych czarnych i znaleziono białych „palaczy”.

W akwenie od 20 do 35 s. cii. Na dole zarejestrowano dziewięć strumieni wodoru - wylotów tego gazu z wnętrza Ziemi. W 1994 roku międzynarodowa ekspedycja odkryła tutaj najpotężniejszy system hydrotermalny na świecie. W jego emanacjach gazowych stosunki izotopowe 3He/4He okazały się anomalnie wysokie, co oznacza, że źródło odgazowania znajduje się na dużej głębokości.

Podobna sytuacja jest typowa dla innych „gorących punktów” planety – Islandii, Hawajów, Morza Czerwonego. Tam na dole znajdują się potężne ośrodki odgazowania wodoru i metanu, a nad nimi, najczęściej na półkuli północnej, niszczona jest warstwa ozonowa.
, co daje podstawy do zastosowania mojego modelu zniszczenia warstwy ozonowej przez przepływy wodoru i metanu do El Niño.

Oto jak zaczyna się i rozwija ten proces. Wodór uwalniany z dna oceanicznego z doliny ryftowej wzniesienia wschodniego Pacyfiku (jego źródła znaleziono tam instrumentalnie) i docierający na powierzchnię reaguje z tlenem. W efekcie powstaje ciepło, które zaczyna podgrzewać wodę. Warunki tutaj są bardzo korzystne dla reakcji utleniania: warstwa powierzchniowa wody jest wzbogacana tlenem podczas oddziaływania fal z atmosferą.

Powstaje jednak pytanie: czy wodór wydobywający się z dna może dotrzeć do powierzchni oceanu w znacznych ilościach? Pozytywną odpowiedź dały wyniki amerykańskich badaczy, którzy znaleźli w powietrzu nad Zatoką Kalifornijską dwukrotnie większą zawartość tego gazu w porównaniu z tłem. Ale tu na dole znajdują się źródła wodorometanowe z łącznym debetem 1,6 x 10 8 m 3 / rok.

Wodór unoszący się z głębin wody do stratosfery tworzy dziurę ozonową, do której „wpada” ultrafioletowe i podczerwone promieniowanie słoneczne. Opadając na powierzchnię oceanu intensyfikuje rozpoczęte nagrzewanie się jego górnej warstwy (w wyniku utleniania wodoru). Najprawdopodobniej to dodatkowa energia Słońca jest głównym i decydującym czynnikiem w tym procesie. Bardziej problematyczna jest rola reakcji utleniania w ogrzewaniu. Nie można by o tym mówić, gdyby nie znaczące (od 36 do 32,7%) odsalanie wód oceanicznych przebiegające z nią synchronicznie. Ten ostatni jest prawdopodobnie realizowany przez sam dodatek wody, która powstaje podczas utleniania wodoru.

Ze względu na nagrzewanie się warstwy powierzchniowej oceanu rozpuszczalność zawartego w nim CO 2 zmniejsza się i jest on uwalniany do atmosfery. Na przykład podczas El Niño w latach 1982-83. dodatkowe 6 miliardów ton dwutlenku węgla dostało się do powietrza. Nasila się również parowanie wody, a nad wschodnim Pacyfikiem pojawiają się chmury. Zarówno para wodna, jak i CO 2 są gazami cieplarnianymi; pochłaniają promieniowanie cieplne i stają się doskonałym akumulatorem dodatkowej energii, która przeszła przez dziurę ozonową.

Stopniowo proces nabiera tempa. Anomalne ogrzewanie powietrza prowadzi do spadku ciśnienia, a nad wschodnią częścią Oceanu Spokojnego tworzy się region cyklonowy. To ona łamie standardowy schemat pasatów dynamiki atmosferycznej w okolicy i „zasysa” powietrze z zachodniej części Oceanu Spokojnego. Po ustaniu pasatów, przypływ wody w pobliżu wybrzeża peruwiańsko-chilijskiego zmniejsza się, a równikowy przeciwprąd Cromwella przestaje działać. Silne podgrzanie wody prowadzi do pojawienia się tajfunów, co w normalnych latach jest bardzo rzadkie (ze względu na chłodzące działanie prądu peruwiańskiego). W latach 1980-1989 pojawiło się tu dziesięć tajfunów, siedem z nich w latach 1982-83, kiedy szalał El Niño.

WYDAJNOŚĆ BIOLOGICZNA

Dlaczego u zachodnich wybrzeży Ameryki Południowej występuje bardzo wysoka produktywność biologiczna? Według ekspertów jest on taki sam jak w obficie „nawożonych” stawach rybnych Azji, a 50 tys. razy wyższy (!) niż w innych częściach Oceanu Spokojnego, jeśli liczymy na ilość złowionych ryb. Tradycyjnie zjawisko to tłumaczy się upwellingiem - napędzaną wiatrem ciepłą wodą znad wybrzeża, zmuszającą do unoszenia się z głębi zimnej wody wzbogaconej w składniki odżywcze, głównie azot i fosfor. W latach El Niño, kiedy wiatr zmienia kierunek, upwelling zostaje przerwany i w konsekwencji woda zasilająca przestaje płynąć. W rezultacie ryby i ptaki giną lub migrują z głodu.

Wszystko to przypomina perpetuum mobile: obfitość życia w wodach powierzchniowych tłumaczy się dostarczaniem składników odżywczych z dołu, a ich nadmiar na dole jest spowodowany obfitością życia na górze, ponieważ umierająca materia organiczna osadza się na dnie. Co jednak jest tu pierwszorzędne, co daje impuls takiemu cyklowi? Dlaczego nie wysycha, chociaż sądząc po grubości złóż guana, działa od tysiącleci?

Sam mechanizm upwellingu wiatru również nie jest do końca jasny. Związany z tym wzrost głębokości wód jest zwykle określany przez pomiar jej temperatury na profilach o różnych poziomach zorientowanych prostopadle do linii brzegowej. Następnie budują izotermy, które pokazują te same niskie temperatury w pobliżu wybrzeża i na dużych głębokościach z dala od niego. I w końcu dochodzą do wniosku, że powstanie zimnych wód. Wiadomo jednak, że w pobliżu wybrzeża niska temperatura jest spowodowana prądem peruwiańskim, więc opisana metoda określania wznoszenia się wód głębokich jest mało poprawna. I na koniec jeszcze jedna niejasność: wspomniane profile są zbudowane w poprzek linii brzegowej, a wzdłuż niej wieją panujące tu wiatry.

Nie zamierzam w żadnym wypadku obalić koncepcji upwellingu wiatru - opiera się ono na zrozumiałym zjawisku fizycznym i ma prawo do życia. Jednak przy bliższym poznaniu go w danym rejonie oceanu nieuchronnie pojawiają się wszystkie powyższe problemy. Dlatego proponuję inne wyjaśnienie anomalnej produktywności biologicznej u zachodnich wybrzeży Ameryki Południowej: jest ona ponownie zdeterminowana przez odgazowanie wnętrza Ziemi.

W rzeczywistości nie cały pas wybrzeża peruwiańsko-chilijskiego jest tak samo produktywny, jak powinien być pod wpływem upwellingu klimatycznego. Izolowane są tu dwie "plamy" - północna i południowa, a ich położenie jest kontrolowane przez czynniki tektoniczne. Pierwszy znajduje się nad potężnym uskokiem opuszczającym ocean na kontynent na południe od uskoku Mendana (6-8 o S) i równolegle do niego. Drugie miejsce, nieco mniejsze, znajduje się na północ od grzbietu Nazca (13-14 S). Wszystkie te ukośne (ukośne) struktury geologiczne biegnące od wzniesienia wschodniego Pacyfiku do Ameryki Południowej są w istocie strefami odgazowania; za ich pośrednictwem ogromna ilość różnych związków chemicznych przedostaje się z wnętrzności ziemi na dno i do słupa wody. Wśród nich są oczywiście niezbędne pierwiastki - azot, fosfor, mangan i wystarczająca ilość pierwiastków śladowych. W miąższości przybrzeżnych wód peruwiańsko-ekwadorskich zawartość tlenu jest najniższa na całym Oceanie Światowym, ponieważ główną objętość stanowią tu gazy zredukowane - metan, siarkowodór, wodór, amoniak. Ale cienka warstwa powierzchniowa (20-30 m) jest nienormalnie bogata w tlen, ze względu na niską temperaturę wody przynoszonej tu z Antarktydy przez prąd peruwiański. W tej warstwie powyżej uskokowych stref – źródeł składników pokarmowych o charakterze endogennym – tworzone są unikalne warunki do rozwoju życia.

Istnieje jednak obszar na Oceanie Światowym, który nie jest gorszy pod względem bioproduktywności od peruwiańskiego, a być może nawet go przewyższa - u zachodnich wybrzeży Republiki Południowej Afryki. Jest również uważana za strefę upwellingu wiatru. Ale położenie najbardziej produktywnego obszaru tutaj (Walvis Bay) jest ponownie kontrolowane przez czynniki tektoniczne: znajduje się nad potężną strefą uskoków, która biegnie od Oceanu Atlantyckiego do kontynentu afrykańskiego, nieco na północ od południowego zwrotnika. A wzdłuż wybrzeża z Antarktydy płynie zimny, bogaty w tlen Prąd Benguelski.

Region Południowych Wysp Kurylskich wyróżnia się również kolosalną produktywnością ryb, gdzie zimny prąd przepływa przez podmorski uskok marginalno-oceaniczny Iony. W środku sezonu połowów saury dosłownie cała dalekowschodnia flota rybacka Rosji gromadzi się na małym obszarze wodnym Cieśniny Kurylskiej Południowej. Warto w tym miejscu przypomnieć Jezioro Kurylskie na Południowej Kamczatce, gdzie w naszym kraju znajduje się jedno z największych tarlisk łososia sockeye (rodzaj łososia dalekowschodniego). Powodem bardzo wysokiej produktywności biologicznej jeziora, zdaniem ekspertów, jest naturalne „nawożenie” jego wody emanacjami wulkanicznymi (znajduje się między dwoma wulkanami - Ilyinsky i Kambalny).

Wróćmy jednak do El Niño. W okresie intensyfikacji odgazowania u wybrzeży Ameryki Południowej cienką warstwę powierzchniową wody nasyconej tlenem i tętniącej życiem przedmuchuje metan i wodór, tlen zanika i zaczyna się masowa śmierć wszystkich żywych istot: ogromna liczba kości dużych ryb są wyciągane z dna morza za pomocą włoków, na Wyspach Galapagos giną foki. Jednak jest mało prawdopodobne, aby fauna wymierała z powodu spadku bioproduktywności oceanu, jak mówi tradycyjna wersja. Najprawdopodobniej zostaje zatruta trującymi gazami unoszącymi się z dna. W końcu śmierć przychodzi nagle i ogarnia całą społeczność morską – od fitoplanktonu po kręgowce. Z głodu giną tylko ptaki, a nawet wtedy głównie pisklęta – dorośli po prostu opuszczają strefę zagrożenia.

„CZERWONE PRZYPŁYWY”

Jednak po masowym zniknięciu bioty, niesamowite zamieszki życia u zachodnich wybrzeży Ameryki Południowej nie ustają. W pozbawionych tlenu wodach oczyszczonych trującymi gazami zaczynają się rozwijać jednokomórkowe glony, bruzdnice. Zjawisko to znane jest jako „czerwony przypływ” i jest tak nazwane, ponieważ w takich warunkach rozwijają się tylko intensywnie ubarwione glony. Ich zabarwienie jest rodzajem ochrony przed ultrafioletem słonecznym, nabytym jeszcze w proterozoiku (ponad 2 miliardy lat temu), kiedy nie było warstwy ozonowej, a powierzchnia zbiorników wodnych była poddawana intensywnemu promieniowaniu ultrafioletowemu. Tak więc podczas „czerwonych przypływów” ocean niejako powraca do swojej „przedtlenowej” przeszłości. Ze względu na obfitość mikroskopijnych glonów, niektóre organizmy morskie, zwykle pełniące rolę filtratorów wody, np. ostrygi, stają się w tym czasie trujące, a ich spożycie grozi ciężkim zatruciem.

W ramach opracowanego przeze mnie gazowo-geochemicznego modelu anomalnej bioproduktywności lokalnych obszarów oceanu i okresowo szybkiej śmierci w nim bioty wyjaśniane są również inne zjawiska: masowe nagromadzenie fauny kopalnej w starożytnych łupkach Niemiec lub fosforyty z regionu moskiewskiego, przepełnione resztkami ości ryb i muszli głowonogów.

WZÓR POTWIERDZONY

Podam kilka faktów świadczących o realności scenariusza odgazowania El Niño.

W latach jego manifestacji gwałtownie wzrasta aktywność sejsmiczna Wschodniego Pacyfiku - do takiego wniosku doszedł amerykański badacz D. Walker, po przeanalizowaniu odpowiednich obserwacji z lat 1964-1992 na odcinku tego podwodnego grzbietu między 20 a 20 rokiem życia. 40s. cii. Jednak, jak od dawna ustalono, zdarzeniom sejsmicznym często towarzyszy zwiększone odgazowanie wnętrza Ziemi. Na korzyść opracowanego przeze mnie modelu przemawia również fakt, że wody u zachodnich wybrzeży Ameryki Południowej w latach El Niño dosłownie kipią od uwolnienia gazów. Kadłuby statków pokryte są czarnymi plamami (zjawisko to nazwano „El Pintor”, w tłumaczeniu z hiszpańskiego „malarz”), a cuchnący zapach siarkowodoru rozchodzi się po dużych obszarach.

W afrykańskiej Zatoce Walvis Bay (wspomnianej wyżej jako obszar anomalnej bioproduktywności) okresowo występują także kryzysy ekologiczne, przebiegające według tego samego scenariusza, co u wybrzeży Ameryki Południowej. W tej zatoce zaczynają się emisje gazów, co prowadzi do masowej śmierci ryb, potem rozwijają się tu „czerwone przypływy”, a zapach siarkowodoru na lądzie jest odczuwalny nawet 40 mil od wybrzeża. Wszystko to tradycyjnie wiąże się z obfitym uwalnianiem siarkowodoru, ale jego powstawanie tłumaczy się rozkładem pozostałości organicznych na dnie morskim. Choć o wiele bardziej logiczne jest traktowanie siarkowodoru jako zwykłego składnika głębokich emanacji – wszak wydobywa się on tutaj tylko powyżej strefy uskokowej. Wnikanie gazu daleko na ląd jest również łatwiejsze do wytłumaczenia przez jego przepływ z tego samego uskoku, biegnący od oceanu w głąb lądu.

Ważne jest, aby pamiętać, że gdy głębokie gazy dostają się do wody oceanicznej, rozdzielają się one ze względu na bardzo różną (o kilka rzędów wielkości) rozpuszczalność. Dla wodoru i helu jest to 0,0181 i 0,0138 cm3 w 1 cm3 wody (w temperaturze do 20 C i ciśnieniu 0,1 MPa), a dla siarkowodoru i amoniaku nieporównywalnie więcej: odpowiednio 2,6 i 700 cm 3 w 1 cm3. Dlatego woda nad strefami odgazowania jest bardzo wzbogacona tymi gazami.

Silnym argumentem przemawiającym za scenariuszem odgazowania El Niño jest mapa średniego miesięcznego deficytu ozonu w rejonie równikowym planety, sporządzona w Centralnym Obserwatorium Aerologicznym Centrum Hydrometeorologicznego Rosji przy użyciu danych satelitarnych. Wyraźnie pokazuje potężną anomalię ozonową nad osiową częścią wzniesienia wschodniego Pacyfiku, nieco na południe od równika. Zaznaczam, że zanim mapa została opublikowana, opublikowałem model jakościowy wyjaśniający możliwość zniszczenia warstwy ozonowej tuż nad tą strefą. Nawiasem mówiąc, to nie pierwszy raz, kiedy moje przewidywania dotyczące miejsca, w którym mogą pojawić się anomalie ozonowe, potwierdzają obserwacje terenowe.

LA NINA

Tak nazywa się ostatnia faza El Niño – gwałtowne ochłodzenie wody we wschodniej części Oceanu Spokojnego, kiedy jej temperatura spada na długi czas o kilka stopni poniżej normy. Naturalnym wyjaśnieniem tego jest jednoczesne zniszczenie warstwy ozonowej zarówno nad równikiem, jak i nad Antarktydą. Ale jeśli w pierwszym przypadku powoduje podgrzanie wody (El Niño), to w drugim powoduje silne topnienie lodu na Antarktydzie. Ten ostatni zwiększa dopływ zimnej wody do obszaru Antarktyki. W rezultacie gradient temperatury między równikową a południową częścią Oceanu Spokojnego gwałtownie wzrasta, co prowadzi do wzrostu zimnego prądu peruwiańskiego, który po odgazowaniu słabnie i chłodzi wody równikowe, a warstwa ozonowa się regeneruje.

GŁÓWNA PRZYCZYNA ZNAJDUJE SIĘ W KOSMOSIE

Najpierw chciałbym powiedzieć kilka „usprawiedliwiających” słów o El Niño. Media, delikatnie mówiąc, nie do końca mają rację, oskarżając go o spowodowanie takich katastrof jak powodzie w Korei Południowej czy bezprecedensowe mrozy w Europie. Przecież głębokie odgazowanie może jednocześnie nasilać się w wielu rejonach planety, co prowadzi tam do zniszczenia ozonosfery i pojawienia się anomalnych zjawisk przyrodniczych, o których już wspomniano. Na przykład podgrzanie wody poprzedzające wystąpienie El Niño występuje pod wpływem anomalii ozonowych nie tylko na Pacyfiku, ale także w innych oceanach.

Jeśli chodzi o intensyfikację głębokiego odgazowania, determinują to moim zdaniem czynniki kosmiczne, głównie grawitacyjny wpływ na płynne jądro Ziemi, które zawiera główne planetarne rezerwy wodoru. Istotną rolę odgrywa w tym prawdopodobnie względna pozycja planet, a przede wszystkim interakcje w układzie Ziemia-Księżyc-Słońce. GI Voitov i jego koledzy z Joint Institute of the Earth im. V.I. O. Yu Schmidt z Rosyjskiej Akademii Nauk założył dawno temu: odgazowanie jelit zauważalnie wzrasta w okresach zbliżonych do pełni i nowiu. Wpływa na to również położenie Ziemi na orbicie okołosłonecznej oraz zmiana prędkości jej obrotu. Złożona kombinacja wszystkich tych zewnętrznych czynników z procesami zachodzącymi w głębi planety (np. krystalizacja jej wewnętrznego jądra) determinuje pęd nasilającego się odgazowania planety, a co za tym idzie zjawiska El Niño. Jego quasi-okresowość 2-7 lat została ujawniona przez krajowego badacza N. S. Sidorenko (Centrum Hydrometeorologiczne Rosji), analizując ciągłą serię spadków ciśnienia atmosferycznego między stacjami Tahiti (na wyspie o tej samej nazwie na Oceanie Spokojnym). ) i Darwin (północne wybrzeże Australii) w długim okresie - od 1866 roku do chwili obecnej.

Kandydat nauk geologicznych i mineralogicznych V.L. SYVOROTKIN, Moskiewski Uniwersytet im. Łomonosowa M. W. Łomonosow

Po raz pierwszy usłyszałem słowo „El Niño” w USA w 1998 roku. W tamtym czasie to naturalne zjawisko było dobrze znane Amerykanom, ale w naszym kraju prawie nieznane. I nic dziwnego, ponieważ. El Niño pochodzi z Oceanu Spokojnego u wybrzeży Ameryki Południowej i ma duży wpływ na pogodę w południowych stanach Stanów Zjednoczonych. El Niño(przetłumaczone z hiszpańskiego El Nino- baby, boy) w terminologii klimatologów - jedna z faz tzw. Oscylacji Południowej, czyli tzw. wahania temperatury powierzchniowej warstwy wody w równikowej części Oceanu Spokojnego, podczas których obszar podgrzewanych wód powierzchniowych przesuwa się na wschód. (Dla odniesienia: przeciwna faza oscylacji - przemieszczenie wód powierzchniowych na zachód - nazywa się La Nina (La Nina- dziewczynka)). Występujące okresowo w oceanie zjawisko El Niño silnie wpływa na klimat całej planety. Jeden z największych El Niño miał miejsce właśnie w latach 1997-1998. Był tak silny, że przyciągnął uwagę światowej społeczności i prasy. Jednocześnie upowszechniły się teorie o związku Oscylacji Południowej z globalnymi zmianami klimatycznymi. Według ekspertów ocieplenie El Niño jest jednym z głównych czynników wpływających na naszą naturalną zmienność klimatu.

W 2015 r.Światowa Organizacja Meteorologiczna (WMO) powiedziała, że wczesne El Niño, nazwane „Bruce Lee”, może stać się jednym z najpotężniejszych od 1950 roku. Jego pojawienie się było oczekiwane w zeszłym roku, na podstawie danych o wzroście temperatury powietrza, ale te modele nie usprawiedliwiały się, a El Niño się nie pojawił.

Na początku listopada amerykańska agencja NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) opublikowała szczegółowy raport na temat stanu Oscylacji Południowej i przeanalizowała możliwy rozwój El Niño w latach 2015-2016. Raport jest publikowany na stronie internetowej NOAA. Wnioski z tego artykułu stwierdzają, że warunki do powstania El Niño są obecnie spełnione, średnia temperatura powierzchni równikowego Oceanu Spokojnego (SST) jest podwyższona i nadal rośnie. Prawdopodobieństwo, że El Niño rozwinie się zimą 2015-2016 wynosi 95% . Na wiosnę 2016 roku przewidywany jest stopniowy spadek El Niño. Raport zawiera interesujący wykres przedstawiający ewolucję SST od 1951 r. Niebieskie obszary reprezentują niskie temperatury (La Niña), a pomarańczowe obszary – wysokie temperatury (El Niño). Poprzedni silny wzrost SST o 2°C zaobserwowano w 1998 roku.

Dane uzyskane w październiku 2015 r. sugerują, że anomalia SST w epicentrum sięga już 3°C.

Chociaż przyczyny El Niño nie są jeszcze w pełni zrozumiałe, wiadomo, że zaczyna się ono od kilkumiesięcznych pasatów słabnących. Seria fal porusza się wzdłuż Oceanu Spokojnego wzdłuż równika i tworzy ciepłą masę wodną w pobliżu Ameryki Południowej, gdzie ocean zwykle ma niskie temperatury ze względu na podnoszenie się wód głębinowych na powierzchnię. Osłabienie pasatów, któremu przeciwdziałałyby silne wiatry zachodnie, mogło również stworzyć bliźniaczy cyklon (na południe i północ od równika), co jest kolejnym znakiem przyszłości El Niño.

Badając przyczyny El Niño, geolodzy zwrócili uwagę na fakt, że zjawisko to występuje we wschodniej części Oceanu Spokojnego, gdzie rozwinął się potężny system szczelinowy. Amerykański badacz D. Walker znalazł wyraźny związek między wzrostem sejsmiczności we Wschodnim Pacyfiku a El Niño. Rosyjski naukowiec G. Kochemasov dostrzegł inny ciekawy szczegół: reliefowe pola oceanicznego ocieplenia prawie jeden do jednego powtarzają strukturę jądra Ziemi.

Jedna z ciekawszych wersji należy do rosyjskiego naukowca – doktora nauk geologicznych i mineralogicznych Władimira Syvorotkina. Po raz pierwszy wspomniano o nim w 1998 roku. Według naukowca najpotężniejsze ośrodki odgazowywania wodoru i metanu znajdują się w gorących punktach oceanu. I łatwiej - źródła stałej emisji gazów z dna. Ich widocznymi śladami są ujścia wód termalnych, czarno-białe palacze. Na obszarze wybrzeży Peru i Chile, w latach El Niño, masowo wydziela się siarkowodór. Woda się gotuje, jest okropny zapach. W tym samym czasie do atmosfery wpompowywana jest niesamowita siła: około 450 milionów megawatów.

Fenomen El Niño jest obecnie coraz intensywniej badany i dyskutowany. Zespół naukowców z Niemieckiego Narodowego Centrum Nauk o Ziemi doszedł do wniosku, że tajemnicze zniknięcie cywilizacji Majów w Ameryce Środkowej mogło być spowodowane silnymi zmianami klimatycznymi wywołanymi przez El Niño. Na przełomie IX i X wieku na przeciwległych krańcach ziemi dwie największe ówczesne cywilizacje niemal jednocześnie przestały istnieć. Mówimy o Indianach Majów i upadku chińskiej dynastii Tang, po którym następuje okres wewnętrznych konfliktów. Obie cywilizacje znajdowały się w regionach monsunowych, których nawilżenie zależy od sezonowych opadów. Nadszedł jednak czas, kiedy pora deszczowa nie była w stanie zapewnić wystarczającej ilości wilgoci dla rozwoju rolnictwa. Naukowcy uważają, że susza i późniejszy głód doprowadziły do upadku tych cywilizacji. Naukowcy doszli do tych wniosków, badając charakter osadów osadowych w Chinach i Mezoameryce związanych z określonym okresem. Ostatni cesarz z dynastii Tang zmarł w 907 r., a ostatni znany kalendarz Majów pochodzi z 903 r.

Klimatolodzy i meteorolodzy twierdzą, że El Niño2015, który osiągnie szczyt między listopadem 2015 r. a styczniem 2016 r., będzie jednym z najsilniejszych. El Niño doprowadzi do zaburzeń na dużą skalę w cyrkulacji atmosferycznej, które mogą powodować susze w tradycyjnie wilgotnych regionach i powodzie w suchych.

Fenomenalne zjawisko, uważane za jeden z przejawów rozwijającego się El Niño, obserwuje się obecnie w Ameryce Południowej. Pustynia Atakama, która znajduje się w Chile i jest jednym z najbardziej suchych miejsc na Ziemi, pokryta jest kwiatami.

Pustynia ta jest bogata w złoża saletry, jodu, soli kuchennej i miedzi, od czterech stuleci nie zaobserwowano tu znaczących opadów. Powodem jest to, że prąd peruwiański chłodzi niższą atmosferę i tworzy inwersję temperatury, która zapobiega opadom. Deszcz pada tu raz na kilkadziesiąt lat. Jednak w 2015 roku Atacama nawiedziły niezwykle obfite opady deszczu. W rezultacie wyrosły uśpione cebulki i kłącza (poziomo rosnące podziemne korzenie). Jasne równiny Atakama porośnięte były żółtymi, czerwonymi, fioletowymi i białymi kwiatami - nolanami, bomareyami, rodophialami, fuksjami i malwami. Pustynia zakwitła po raz pierwszy w marcu, po niespodziewanie intensywnych deszczach, które spowodowały powodzie w Atakamie i zabiły około 40 osób. Teraz rośliny zakwitły po raz drugi w ciągu roku, przed początkiem południowego lata.

Co przyniesie El Niño 2015? Oczekuje się, że potężne El Niño przyniesie długo oczekiwane ulewy w suchych regionach Stanów Zjednoczonych. W innych krajach efekt może być odwrotny. Na zachodnim Pacyfiku El Niño wytwarza wysokie ciśnienie atmosferyczne, przynosząc suchą i słoneczną pogodę na rozległe obszary Australii, Indonezji, a czasem nawet Indii. Jak dotąd wpływ El Niño na Rosję był ograniczony. Uważa się, że pod wpływem El Niño w październiku 1997 r. na Syberii Zachodniej ustawiono temperaturę powyżej 20 stopni, po czym zaczęto mówić o cofaniu się wiecznej zmarzliny na północ. W sierpniu 2000 roku eksperci z Ministerstwa Sytuacji Nadzwyczajnych przypisali szereg huraganów i ulewy, które przetoczyły się przez kraj, wpływowi zjawiska El Niño.

Przez cały czas żółta prasa podnosiła swoje notowania dzięki różnym wiadomościom, które mają charakter mistyczny, katastroficzny, prowokacyjny lub odkrywczy. Ostatnio jednak coraz więcej osób zaczyna się bać różnych klęsk żywiołowych, końca świata itp. W tym artykule porozmawiamy o jednym zjawisku przyrodniczym, które czasami graniczy z mistycyzmem - ciepłym nurcie El Niño. Co to jest? To pytanie jest często zadawane przez osoby na różnych forach internetowych. Spróbujmy na nie odpowiedzieć.

Naturalne zjawisko El Niño

W latach 1997-1998 jedna z największych klęsk żywiołowych w historii obserwacji związanych z tym zjawiskiem wybuchła na naszej planecie. To tajemnicze zjawisko narobiło wiele szumu i przyciągnęło uwagę światowych mediów, a jego nazwa pochodzi od tego zjawiska, jak powie encyklopedia. Pod względem naukowym El Niño to zespół zmian parametrów chemicznych i termobarycznych atmosfery i oceanu, które przybierają charakter klęski żywiołowej. Jak widać definicja jest bardzo trudna do zrozumienia, spróbujmy więc rozważyć ją oczami zwykłego człowieka. Literatura referencyjna mówi, że zjawisko El Niño to po prostu ciepły prąd, który czasami występuje u wybrzeży Peru, Ekwadoru i Chile. Naukowcy nie potrafią wyjaśnić natury pojawienia się tego prądu. Sama nazwa zjawiska pochodzi z języka hiszpańskiego i oznacza „dziecko”. El Niño wzięło swoją nazwę od tego, że pojawia się dopiero pod koniec grudnia i zbiega się z katolickim Bożym Narodzeniem.

Normalna sytuacja

Aby zrozumieć całą anomalną naturę tego zjawiska, najpierw rozważymy zwykłą sytuację klimatyczną w tym regionie planety. Wszyscy wiedzą, że łagodną pogodę w Europie Zachodniej określa ciepły Prąd Zatokowy, podczas gdy na Oceanie Spokojnym na półkuli południowej ton nadaje zimna Antarktyda.Przeważają tu wiatry atlantyckie, które wieją na zachodnim południu Amerykańskie wybrzeże, przecinające wysokie Andy, pozostawiając całą wilgoć na wschodnich zboczach. W rezultacie zachodnia część kontynentu to skalista pustynia, na której opady deszczu są niezwykle rzadkie. Jednak gdy pasaty pochłaniają tyle wilgoci, że mogą ją przenosić przez Andy, tworzą tutaj potężny prąd powierzchniowy, który powoduje przypływ wody u wybrzeży. Uwagę specjalistów przyciągnęła kolosalna aktywność biologiczna tego regionu. Tutaj, na stosunkowo niewielkim obszarze, roczna produkcja ryb przewyższa światową o 20%. Prowadzi to do wzrostu ptaków żywiących się rybami w regionie. A w miejscach ich akumulacji gromadzi się kolosalna masa guana (ściółki) - cennego nawozu. W niektórych miejscach grubość jego warstw dochodzi do 100 metrów. Złoża te stały się przedmiotem produkcji przemysłowej i eksportu.

Katastrofa

Zastanówmy się teraz, co się dzieje, gdy pojawia się ciepłe El Niño. W tym przypadku sytuacja zmienia się diametralnie. Wzrost temperatury prowadzi do masowej śmierci lub odlotu ryb, aw rezultacie ptaków. Dalej następuje spadek ciśnienia atmosferycznego we wschodniej części Oceanu Spokojnego, pojawiają się chmury, pasaty ustępują, a wiatry zmieniają kierunek na przeciwny. W efekcie na zachodnich zboczach Andów spływają strumienie wody, szaleją tu powodzie, powodzie i błota. A po przeciwnej stronie Oceanu Spokojnego – w Indonezji, Australii, Nowej Gwinei – zaczyna się straszna susza, która prowadzi do pożarów lasów i niszczenia plantacji rolnych. Jednak zjawisko El Niño nie ogranicza się do tego: od chilijskiego wybrzeża po Kalifornię zaczynają rozwijać się „czerwone przypływy”, które są spowodowane rozwojem mikroskopijnych glonów. Wydawałoby się, że wszystko jest jasne, ale natura zjawiska nie jest do końca jasna. Tak więc oceanografowie uważają, że pojawienie się ciepłych wód jest wynikiem zmiany wiatrów, podczas gdy meteorolodzy wyjaśniają zmianę wiatrów poprzez ogrzewanie wód. Czy to błędne koło? Przyjrzyjmy się jednak niektórym okolicznościom, które przeoczyli klimatolodzy.

Scenariusz odgazowania El Niño

Co to za zjawisko, geolodzy pomogli zrozumieć. Dla ułatwienia percepcji postaramy się odejść od konkretnych terminów naukowych i opowiedzieć wszystko w ogólnodostępnym języku. Okazuje się, że El Niño powstaje w oceanie nad jednym z najbardziej aktywnych geologicznych odcinków systemu ryftowego (przerwa w skorupie ziemskiej). Z wnętrzności planety aktywnie uwalniany jest wodór, który docierając do powierzchni wchodzi w reakcję z tlenem. W efekcie powstaje ciepło, które podgrzewa wodę. Ponadto prowadzi to do formowania się nad regionem, co również przyczynia się do intensywniejszego nagrzewania się oceanu przez promieniowanie słoneczne. Najprawdopodobniej decydująca w tym procesie jest rola Słońca. Wszystko to prowadzi do wzrostu parowania, spadku ciśnienia, w wyniku czego powstaje cyklon.

produktywność biologiczna

Dlaczego w tym regionie jest tak wysoka aktywność biologiczna? Według naukowców odpowiada to obficie „nawożonym” stawom w Azji i ponad 50-krotnie wyższym niż w innych częściach Oceanu Spokojnego. Tradycyjnie tłumaczy się to zazwyczaj ciepłymi wodami napędzanymi wiatrem z brzegu - upwellingiem. W wyniku tego procesu z głębin unosi się zimna woda, wzbogacona w składniki odżywcze (azot i fosfor). A kiedy pojawia się El Niño, upwelling zostaje przerwany, w wyniku czego ptaki i ryby giną lub migrują. Wydawałoby się, że wszystko jest jasne i logiczne. Jednak i tutaj naukowcy nie są zgodni. Na przykład mechanizm lekkiego podnoszenia wody z głębin oceanu.Naukowcy mierzą temperatury na różnych głębokościach, zorientowane prostopadle do brzegu. Następnie budowane są wykresy (izotermy) porównujące poziom wód przybrzeżnych i głębokich i na tej podstawie wyciągane są powyższe wnioski. Jednak pomiar temperatury w wodach przybrzeżnych jest błędny, ponieważ wiadomo, że ich chłód determinuje Prąd Peruwiański. A proces rysowania izoterm wzdłuż wybrzeża jest błędny, ponieważ wieją wzdłuż niego przeważające wiatry.

Ale wersja geologiczna łatwo pasuje do tego schematu. Od dawna wiadomo, że słup wody w tym regionie ma bardzo niską zawartość tlenu (spowodowaną luką geologiczną) - niższą niż gdziekolwiek indziej na świecie. Natomiast górne warstwy (30 m) są w nim anomalnie bogate ze względu na Prąd Peruwiański. To w tej warstwie (powyżej stref ryftowych) powstają wyjątkowe warunki do rozwoju życia. Kiedy pojawia się prąd El Niño, w regionie nasila się odgazowanie, a cienka warstwa powierzchniowa jest nasycana metanem i wodorem. Prowadzi to do śmierci żywych istot, a nie do braku pożywienia.

czerwone przypływy

Jednak wraz z nadejściem katastrofy ekologicznej życie tutaj się nie kończy. W wodzie zaczynają się aktywnie namnażać jednokomórkowe glony - bruzdnice. Ich czerwony kolor to ochrona przed ultrafioletowym promieniowaniem słonecznym (wspomnieliśmy już, że nad regionem tworzy się dziura ozonowa). Tak więc, ze względu na obfitość mikroskopijnych glonów, wiele organizmów morskich, które działają jak filtry oceaniczne (ostrygi itp.), staje się trujących, a zjedzenie ich prowadzi do poważnych zatruć.

Model jest potwierdzony

Rozważmy ciekawy fakt potwierdzający realność wersji odgazowującej. Amerykański badacz D. Walker prowadził prace nad analizą odcinków tego podwodnego grzbietu, w wyniku których doszedł do wniosku, że w latach pojawienia się El Niño aktywność sejsmiczna gwałtownie wzrosła. Ale od dawna wiadomo, że często towarzyszy temu wzmożone odgazowanie jelit. Najprawdopodobniej naukowcy po prostu pomylili przyczynę i skutek. Okazuje się, że zmieniony kierunek przepływu El Niño jest konsekwencją, a nie przyczyną kolejnych wydarzeń. Za tym modelem przemawia również fakt, że w tych latach woda dosłownie kipi od uwolnienia gazów.

La Nina

Tak nazywa się ostatnia faza El Niño, która powoduje gwałtowne ochłodzenie wody. Naturalnym wytłumaczeniem tego zjawiska jest zniszczenie warstwy ozonowej nad Antarktydą i równikiem, co powoduje i prowadzi do napływu zimnej wody w Prądze Peruwiańskim, który chłodzi El Niño.

Bo w kosmosie

Media obwiniają El Niño o powodzie w Korei Południowej, bezprecedensowe mrozy w Europie, susze i pożary w Indonezji, niszczenie warstwy ozonowej itp. Jeśli jednak przypomnimy sobie, że wspomniany prąd jest tylko konsekwencją zachodzących procesów geologicznych w trzewiach Ziemi, powinieneś pomyśleć o pierwotnej przyczynie. I to jest ukryte w uderzeniu w jądro planety Księżyca, Słońca, planet naszego układu, a także innych ciał niebieskich. Więc nie ma sensu skarcić El Nino ...

07.12.2007 14:23

Pożary i powodzie, susze i huragany uderzyły w naszą Ziemię w 1997 roku. Pożary obróciły lasy Indonezji w popiół, a następnie szalały na obszarach Australii. Na chilijskiej pustyni Atacama, która jest szczególnie sucha, często występują ulewy. Ulewne deszcze i powodzie nie oszczędziły również Ameryki Południowej. Całkowite szkody spowodowane samowolą żywiołów wyniosły około 50 miliardów dolarów. Meteorolodzy uważają, że przyczyną wszystkich tych katastrof jest zjawisko El Niño.

El Niño oznacza po hiszpańsku „dziecko”. Tak nazywa się anomalne ocieplenie wód powierzchniowych Oceanu Spokojnego u wybrzeży Ekwadoru i Peru, które następuje co kilka lat. Ta czuła nazwa odzwierciedla jedynie fakt, że El Niño najczęściej zaczyna się w okolicach świąt Bożego Narodzenia, a rybacy z zachodniego wybrzeża Ameryki Południowej kojarzyli je z imieniem Jezusa w dzieciństwie.

W normalnych latach, na całym wybrzeżu Pacyfiku Ameryki Południowej, ze względu na przybrzeżne podnoszenie się zimnych głębokich wód, spowodowane powierzchniowym zimnym Prądem Peruwiańskim, temperatura powierzchni oceanu waha się w wąskim przedziale sezonowym - od 15°C do 19°C. W okresie El Niño temperatura powierzchni oceanu w strefie przybrzeżnej wzrasta o 6-10°C. Jak dowodzą badania geologiczne i paleoklimatyczne, wspomniane zjawisko istnieje od co najmniej 100 tys. lat. Wahania temperatury powierzchniowej warstwy oceanu od skrajnie ciepłej do neutralnej lub zimnej występują w okresach od 2 do 10 lat. Obecnie termin „El Niño” jest używany w odniesieniu do sytuacji, w których nienormalnie ciepłe wody powierzchniowe zajmują nie tylko region przybrzeżny w pobliżu Ameryki Południowej, ale także większość tropikalnego Oceanu Spokojnego do 180. południka.

Istnieje stały, ciepły prąd, który ma swój początek u wybrzeży Peru i rozciąga się na archipelag leżący na południowy wschód od kontynentu azjatyckiego. Jest to wydłużony język podgrzanej wody, równy powierzchnią terytorium Stanów Zjednoczonych. Podgrzana woda intensywnie odparowuje i "pompuje" energię do atmosfery. Nad ciepłym oceanem tworzą się chmury. Zazwyczaj pasaty (nieustannie wiejące wschodnie wiatry w strefie tropikalnej) kierują warstwę tej ciepłej wody z amerykańskiego wybrzeża w kierunku Azji. Mniej więcej w rejonie Indonezji prąd zatrzymuje się, a nad południową Azją wylewają się deszcze monsunowe.

Podczas El Niño w pobliżu równika prąd ten nagrzewa się bardziej niż zwykle, więc pasaty słabną lub w ogóle nie wieją. Podgrzana woda rozchodzi się na boki, wraca na amerykańskie wybrzeże. Pojawia się anomalna strefa konwekcji. Deszcze i huragany uderzają w Amerykę Środkową i Południową. W ciągu ostatnich 20 lat było pięć aktywnych cykli El Niño: 1982-83, 1986-87, 1991-1993, 1994-95 i 1997-98.

Zjawisko La Niño, przeciwieństwo El Niño, objawia się spadkiem temperatury wód powierzchniowych poniżej normy klimatycznej we wschodnim tropikalnym Pacyfiku. Takie cykle obserwowano w latach 1984-85, 1988-89 i 1995-96. W tym okresie na wschodnim Pacyfiku panuje niezwykle zimna pogoda. Podczas formowania się La Niño pasaty (wschodnie) wiatry z zachodniego wybrzeża obu Ameryk znacznie się zwiększają. Wiatry przesuwają strefę ciepłej wody i „język” zimnych wód ciągnie się na 5000 km, dokładnie w miejscu (Ekwador – Wyspy Samoa), gdzie podczas El Niño powinien znajdować się pas ciepłych wód. W tym okresie w Indochinach, Indiach i Australii obserwuje się silne deszcze monsunowe. Karaiby i Stany Zjednoczone cierpią z powodu susz i tornad. La Niño, podobnie jak El Niño, występuje najczęściej od grudnia do marca. Różnica polega na tym, że El Niño występuje średnio raz na trzy do czterech lat, a La Niño raz na sześć do siedmiu lat. Oba zjawiska niosą ze sobą zwiększoną liczbę huraganów, ale podczas La Niño jest ich trzy do czterech razy więcej niż podczas El Niño.

Zgodnie z ostatnimi obserwacjami wiarygodność wystąpienia El Niño lub La Niño można określić, jeśli:

1. Na równiku, we wschodniej części Oceanu Spokojnego, tworzy się plama wody cieplejszej niż zwykle (El Niño) i zimniejszej (La Niño).

2. Porównano trend ciśnienia atmosferycznego między portem Darwin (Australia) a wyspą Tahiti. W przypadku El Niño presja będzie wysoka na Tahiti, a niska w Darwin. W przypadku La Niño jest odwrotnie.

Badania przeprowadzone w ciągu ostatnich 50 lat wykazały, że El Niño to coś więcej niż tylko skoordynowane wahania ciśnienia powierzchniowego i temperatury wody oceanicznej. El Niño i La Niño są najbardziej wyraźnymi przejawami międzyrocznej zmienności klimatu w skali globalnej. Zjawiska te to wielkoskalowe zmiany temperatury oceanów, opadów, cyrkulacji atmosferycznej i pionowych ruchów powietrza nad tropikalnym Pacyfikiem.

Nienormalne warunki pogodowe na kuli ziemskiej w latach El Niño

W tropikach obserwuje się wzrost opadów na obszarach na wschód od środkowego Pacyfiku i spadek od normy w północnej Australii, Indonezji i Filipinach. W okresie od grudnia do lutego na wybrzeżach Ekwadoru, w północno-zachodnim Peru, nad południową Brazylią, środkową Argentyną i nad równikową we wschodniej Afryce, w czerwcu-sierpniu w zachodnich Stanach Zjednoczonych i nad środkowym Chile obserwuje się więcej niż zwykle opadów.

Wydarzenia El Niño są również odpowiedzialne za anomalie temperatury powietrza na dużą skalę na całym świecie. W tych latach obserwuje się znaczne wzrosty temperatur. W grudniu i lutym panowały cieplejsze niż zwykle warunki nad południowo-wschodnią Azją, nad Primorye, Japonią, Morzem Japońskim, nad południowo-wschodnią Afryką i Brazylią oraz południowo-wschodnią Australią. Wyższe niż zwykle temperatury występują w czerwcu-sierpniu wzdłuż zachodniego wybrzeża Ameryki Południowej i nad południowo-wschodnią Brazylią. Chłodniejsze zimy (grudzień-luty) występują wzdłuż południowo-zachodniego wybrzeża Stanów Zjednoczonych.

Nienormalne warunki pogodowe na kuli ziemskiej w latach La Niño

W okresach La Niño opady zwiększają się na zachodnim równikowym Pacyfiku, w Indonezji i na Filipinach i prawie nie występują we wschodniej części. Więcej opadów przypada na grudzień-luty nad północną Ameryką Południową i Afryką Południową, a od czerwca do sierpnia nad południowo-wschodnią Australią. Suchsze niż normalne warunki występują na wybrzeżu Ekwadoru, w północno-zachodnim Peru i równikowej Afryce wschodniej w okresie od grudnia do lutego oraz nad południową Brazylią i środkową Argentyną w okresie od czerwca do sierpnia. Na całym świecie występują anomalie na dużą skalę, a na największej liczbie obszarów panują nienormalnie chłodne warunki. Mroźne zimy w Japonii i Primorye, nad południową Alaską i zachodnią, środkową Kanadą. Chłodne sezony letnie nad południowo-wschodnią Afryką, nad Indiami i południowo-wschodnią Azją. Cieplejsze zimy na południowym zachodzie Stanów Zjednoczonych.

Niektóre aspekty telekomunikacji

Pomimo tego, że główne wydarzenia związane z El Niño mają miejsce w strefie tropikalnej, są one ściśle związane z procesami zachodzącymi w innych regionach globu. Można to prześledzić w komunikacji dalekobieżnej na terytorium iw czasie - połączeniach telekomunikacyjnych. W latach El Niño wzrasta transfer energii do troposfery tropikalnych i umiarkowanych szerokości geograficznych. Przejawia się to wzrostem kontrastów termicznych między szerokościami geograficznymi tropikalnymi i polarnymi oraz intensyfikacją aktywności cyklonicznej i antycyklonicznej w umiarkowanych szerokościach geograficznych. Częstotliwość występowania cyklonów i antycyklonów w północnej części Oceanu Spokojnego od 120°E obliczono w Dalekowschodnim Instytucie Badawczym Badań Geologicznych. do 120°W Okazało się, że cyklony w paśmie 40°-60° N.L. oraz antycyklony w paśmie 25°-40° N.L. powstały w kolejnych zimach po El Niño bardziej niż w poprzednich; Procesy w miesiącach zimowych po El Niño charakteryzują się większą aktywnością niż przed tym okresem.

W latach El Niño:

1. osłabione antycyklony z Honolulu i Azji;

2. letnia depresja w południowej Eurazji jest wypełniona, co jest głównym powodem osłabienia monsunu nad Indiami;

3. letnia depresja nad dorzeczem Amuru, a także zimowa depresja aleucka i islandzka są bardziej rozwinięte niż zwykle.

Na terytorium Rosji w latach El Niño wyróżnia się obszary o znacznych anomaliach temperatury powietrza. Wiosną pole temperatur charakteryzuje się ujemnymi anomaliami, to znaczy wiosna w latach El Niño jest zwykle zimna w większości Rosji. Latem pozostaje centrum anomalii poniżej zera na Dalekim Wschodzie i Syberii Wschodniej, podczas gdy centra anomalii temperatury powietrza powyżej zera pojawiają się nad Syberią Zachodnią i europejską częścią Rosji. W miesiącach jesiennych nie zidentyfikowano znaczących anomalii temperatury powietrza nad terytorium Rosji. Należy tylko zauważyć, że w europejskiej części kraju tło temperatur jest nieco niższe niż zwykle. Lata El Niño doświadczają ciepłych zim na większości obszaru. Centrum negatywnych anomalii można prześledzić tylko na północnym wschodzie Eurazji.

Obecnie znajdujemy się w słabnącym cyklu El Niño – okresie średniego rozkładu temperatur powierzchni oceanu. (Wydarzenia El Niño i La Niño reprezentują przeciwne ekstrema cykli ciśnienia i temperatury oceanu).

W ciągu ostatnich kilku lat poczyniono ogromne postępy w kompleksowych badaniach zjawiska El Niño. Naukowcy uważają, że kluczowymi zagadnieniami tego problemu są fluktuacje w układzie atmosfera – ocean – Ziemia. Oscylacje atmosferyczne to w tym przypadku tak zwane oscylacje południowe (skoordynowane oscylacje ciśnienia powierzchniowego w subtropikalnym antycyklonie w południowo-wschodniej części Oceanu Spokojnego oraz w rynnie rozciągającej się od północnej Australii do Indonezji), oscylacje oceaniczne – zjawiska El Niño i La Niño oraz Ziemia oscylacje - ruch biegunów geograficznych. Duże znaczenie w badaniu zjawiska El Niño ma również badanie wpływu zewnętrznych czynników kosmicznych na atmosferę Ziemi.

Specjalnie dla Primpogody wiodący prognostycy Departamentu Prognoz Meteorologicznych Nadmorskiego UGMS T. D. Mikhailenko i E. Yu Leonova

Oscylacja Południowa i El Niño to globalne zjawisko oceano-atmosferyczne. Jako cechę Oceanu Spokojnego, El Niño i La Niña są wahaniami temperatury w wodach powierzchniowych w tropikach wschodniego Pacyfiku. Nazwy tych zjawisk, zapożyczone z języka hiszpańskiego mieszkańców i wprowadzone do obiegu naukowego w 1923 roku przez Gilberta Thomasa Walkera, oznaczają odpowiednio „dziecko” i „dziecko”. Ich wpływ na klimat półkuli południowej jest trudny do przecenienia. Oscylacja południowa (atmosferyczny składnik zjawiska) odzwierciedla miesięczne lub sezonowe wahania różnicy ciśnienia powietrza między wyspą Tahiti a miastem Darwin w Australii.

Cyrkulacja, nazwana na cześć Volckera, jest istotnym aspektem zjawiska Pacific ENSO (Oscylacja Południowa El Nino). ENSO to zestaw oddziałujących na siebie części jednego globalnego systemu fluktuacji klimatu oceano-atmosferycznego, które występują jako sekwencja cyrkulacji oceanicznych i atmosferycznych. ENSO jest najbardziej znanym na świecie źródłem zmienności pogody i klimatu w ciągu roku (od 3 do 8 lat). ENSO ma podpisy na Pacyfiku, Atlantyku i Oceanie Indyjskim.

Na Pacyfiku, podczas znaczących ciepłych wydarzeń El Niño, gdy się ociepla, rozszerza się na większą część tropików Pacyfiku i staje się w bezpośrednim związku z intensywnością SOI (wskaźnik oscylacji południowej). Podczas gdy wydarzenia ENSO odbywają się głównie między Oceanem Spokojnym a Oceanem Indyjskim, wydarzenia ENSO na Oceanie Atlantyckim są opóźnione o 12-18 miesięcy za pierwszymi. Większość krajów objętych wydarzeniami ENSO to kraje rozwijające się, których gospodarki są silnie uzależnione od sektorów rolnictwa i rybołówstwa. Nowe możliwości przewidywania początku wydarzeń ENSO w trzech oceanach mogą mieć globalne konsekwencje społeczno-gospodarcze. Ponieważ ENSO jest globalną i naturalną częścią klimatu Ziemi, ważne jest, aby dowiedzieć się, czy zmiana intensywności i częstotliwości może być wynikiem globalnego ocieplenia. Zmiany niskiej częstotliwości zostały już wykryte. Mogą również istnieć modulacje między dekadami ENSO.

El Niño i La Niña

Wspólny wzór Pacyfiku. Wiatry równikowe gromadzą zbiorniki z ciepłą wodą w kierunku zachodnim. Zimne wody wypływają na powierzchnię wzdłuż wybrzeża Ameryki Południowej.

I La Nina oficjalnie określane jako długoterminowe anomalie temperatury powierzchni morza powyżej 0,5°C na Oceanie Spokojnym w jego środkowym regionie tropikalnym. Gdy stan +0,5 °C (-0,5 °C) jest obserwowany przez okres do pięciu miesięcy, jest klasyfikowany jako stan El Niño (La Niña). Jeśli anomalia utrzymuje się przez pięć miesięcy lub dłużej, jest klasyfikowana jako epizod El Niño (La Niña). Ta ostatnia występuje w nieregularnych odstępach 2-7 lat i zwykle trwa rok lub dwa lata.
Rosnące ciśnienie powietrza nad Oceanem Indyjskim, Indonezją i Australią.
Spadek ciśnienia powietrza nad Tahiti i resztą środkowego i wschodniego Pacyfiku.
Pasaty na południowym Pacyfiku słabną lub zmierzają na wschód.
Ciepłe powietrze pojawia się obok Peru, powodując deszcz na pustyniach.
Ciepła woda rozprzestrzenia się z zachodniej części Oceanu Spokojnego na wschód. Przynosi ze sobą deszcz, który powoduje go w miejscach, gdzie zwykle jest sucho.

Ciepły Prąd El Niño, składający się z ubogiej w plankton tropikalnej wody i podgrzewanej przez swój wschodni kanał w Prądze Równikowym, zastępuje zimne, bogate w plankton wody Prądu Humboldta, znanego również jako Prąd Peruwiański, który zawiera duże populacje ryb łownych. Przez większość lat ocieplenie trwa tylko kilka tygodni lub miesięcy, po czym wzorce pogodowe wracają do normy, a połowy ryb rosną. Jednak, gdy warunki El Niño utrzymują się przez kilka miesięcy, następuje bardziej rozległe ocieplenie oceanów, a jego ekonomiczny wpływ na lokalne rybołówstwo na eksport może być poważny.

Cyrkulacja Volckera jest widoczna na powierzchni jako wschodnie pasaty, które przesuwają na zachód wodę i powietrze ogrzane przez słońce. Powoduje również upwelling oceaniczny u wybrzeży Peru i Ekwadoru, a zimne wody bogate w plankton wypływają na powierzchnię, zwiększając zasoby ryb. Zachodnia, równikowa część Oceanu Spokojnego charakteryzuje się ciepłą, wilgotną pogodą i niskim ciśnieniem atmosferycznym. Nagromadzona wilgoć wylatuje w postaci tajfunów i burz. W efekcie ocean jest w tym miejscu o 60 cm wyższy niż w jego wschodniej części.

Na Pacyfiku La Niña charakteryzuje się niezwykle niskimi temperaturami we wschodnim regionie równikowym w porównaniu do El Niño, które z kolei charakteryzuje się niezwykle wysokimi temperaturami w tym samym regionie. Aktywność cyklonu tropikalnego na Atlantyku generalnie wzrasta podczas La Niña. Stan La Niña często pojawia się po El Niño, zwłaszcza gdy ta ostatnia jest bardzo silna.

Wskaźnik oscylacji południowej (SOI)

Southern Oscillation Index jest obliczany na podstawie miesięcznych lub sezonowych wahań różnicy ciśnień powietrza między Tahiti i Darwin.

Długotrwałe ujemne wartości SOI często sygnalizują epizody El Niño. Te ujemne wartości są zwykle związane z przedłużającym się ociepleniem w środkowym i wschodnim tropikalnym Oceanie Spokojnym, spadkiem siły pasatów Pacyfiku i spadkiem opadów na wschodzie i północy Australii.

Dodatnie wartości SOI są związane z silnymi pasatami Pacyfiku i ocieplającymi się temperaturami wody w północnej Australii, dobrze znanym jako epizod La Niña. W tym czasie wody środkowego i wschodniego tropikalnego Pacyfiku stają się zimniejsze. Wszystko to razem zwiększa prawdopodobieństwo większej niż zwykle opadów we wschodniej i północnej Australii.

Wpływ El Nino

Ponieważ ciepłe wody El Niño zasilają burze, powoduje to wzrost opadów w środkowo-wschodniej i wschodniej części Oceanu Spokojnego.

W Ameryce Południowej efekt El Niño jest wyraźniejszy niż w Ameryce Północnej. El Niño kojarzy się z ciepłymi i bardzo wilgotnymi latami (grudzień-luty) wzdłuż wybrzeży północnego Peru i Ekwadoru, powodując poważne powodzie, gdy tylko jest to silne wydarzenie. Efekty w lutym, marcu, kwietniu mogą stać się krytyczne. Południowa Brazylia i północna Argentyna również doświadczają wilgotniejszych niż zwykle warunków, ale głównie wiosną i wczesnym latem. Środkowy region Chile ma łagodną zimę z dużą ilością deszczu, a na płaskowyżu peruwiańsko-boliwijskim występują sporadyczne zimowe opady śniegu, które są niezwykłe dla tego regionu. Suchszą i cieplejszą pogodę obserwuje się w dorzeczu Amazonki, Kolumbii i Ameryce Środkowej.

Bezpośrednie efekty El Niño prowadzą do spadku wilgotności w Indonezji, zwiększając prawdopodobieństwo pożarów na Filipinach i północnej Australii. Również w czerwcu-sierpniu suchą pogodę obserwuje się w regionach Australii: Queensland, Victoria, Nowa Południowa Walia i wschodnia Tasmania.

Zachodnia część Półwyspu Antarktycznego, Ross Land, morza Bellingshausen i Amundsen są pokryte dużą ilością śniegu i lodu podczas El Niño. Dwie ostatnie i Morze Wedella stają się coraz cieplejsze i mają wyższe ciśnienie atmosferyczne.

W Ameryce Północnej zimy są cieplejsze niż zwykle na Środkowym Zachodzie iw Kanadzie, podczas gdy w środkowej i południowej Kalifornii, w północno-zachodnim Meksyku i południowo-wschodnich Stanach Zjednoczonych robi się coraz wilgotniej. Innymi słowy, stany północno-zachodniego Pacyfiku są osuszane podczas El Niño. I odwrotnie, podczas La Niña wysycha Środkowy Zachód Stanów Zjednoczonych. El Niño wiąże się również ze spadkiem aktywności huraganów atlantyckich.

Afryka Wschodnia, w tym Kenia, Tanzania i dorzecze Białego Nilu, doświadczają długotrwałych deszczy od marca do maja. Susze nawiedzają południowe i środkowe regiony Afryki od grudnia do lutego, głównie Zambię, Zimbabwe, Mozambik i Botswanę.

Ciepły basen półkuli zachodniej. Badanie danych klimatycznych wykazało, że w około połowie okresu letniego po El Niño występuje niezwykłe ocieplenie ciepłego basenu zachodniej półkuli. Wpływa to na pogodę w regionie i wydaje się być związane z Oscylacją Północnoatlantycką.

Efekt atlantycki. Efekt podobny do El Niño jest czasami obserwowany w Oceanie Atlantyckim, gdzie woda wzdłuż afrykańskiego wybrzeża równikowego staje się cieplejsza, podczas gdy u wybrzeży Brazylii staje się zimniejsza. Można to przypisać obiegom Walkera w Ameryce Południowej.

Nieklimatyczne skutki El Niño

Wzdłuż wschodniego wybrzeża Ameryki Południowej El Niño ogranicza wypływ zimnej, bogatej w plankton wody, która obsługuje duże populacje ryb, co z kolei sprzyja obfitości ptaków morskich, których odchody wspierają przemysł nawozowy.

Lokalny przemysł rybny wzdłuż wybrzeża może brakować ryb podczas długich imprez El Niño. Największe na świecie załamanie ryb spowodowane przełowieniem, które miało miejsce w 1972 r. podczas El Niño, doprowadziło do zmniejszenia populacji sardeli peruwiańskiej. W latach 1982-83 populacje ostroboka pospolitego i sardeli zmniejszyły się. Wprawdzie liczba muszli w ciepłej wodzie wzrosła, ale morszczuk zanurzył się głębiej w zimnej wodzie, a krewetki i sardynki powędrowały na południe. Jednak połów niektórych innych gatunków ryb został zwiększony, na przykład ostrobok zwyczajny zwiększył swoją populację podczas ciepłych wydarzeń.

Zmiany w lokalizacji i gatunkach ryb spowodowane zmieniającymi się warunkami stawiają wyzwania dla przemysłu rybnego. Sardynka peruwiańska wyjechała z powodu El Nino na chilijskie wybrzeże. Inne warunki doprowadziły tylko do dalszych komplikacji, na przykład rząd Chile w 1991 r. wprowadził ograniczenia w połowach.

Postuluje się, że El Niño doprowadził do zniknięcia plemienia Indian Mochico i innych plemion prekolumbijskiej kultury peruwiańskiej.

Przyczyny El Niño

Mechanizmy, które mogą wywołać wydarzenia El Niño, są nadal badane. Trudno jest znaleźć wzorce, które mogą pokazać przyczyny lub umożliwić przewidywanie.
Bjerknes w 1969 zasugerował, że anomalne ocieplenie na wschodnim Pacyfiku może być osłabione przez różnice temperatur pomiędzy wschodem a zachodem, powodując osłabienie cyrkulacji Volckera i pasaty, które popychają ciepłą wodę na zachód. Rezultatem jest wzrost ciepłej wody w kierunku wschodnim.
Wirtky w 1975 zasugerował, że pasaty mogą stworzyć zachodnie wybrzuszenie ciepłych wód, a każde osłabienie wiatrów może pozwolić ciepłym wodom na przemieszczanie się na wschód. Niemniej jednak w przededniu wydarzeń z lat 1982-83 nie zauważono żadnych wybrzuszeń.
Ładowalny oscylator: Zaproponowano pewne mechanizmy, które powodują, że ciepłe regiony powstające w regionie równikowym są rozpraszane na wyższych szerokościach geograficznych za pośrednictwem zdarzeń El Niño. Schłodzone obszary są następnie ładowane ciepłem przez kilka lat, zanim nastąpi kolejne zdarzenie.
Oscylator Zachodniego Pacyfiku: Na zachodnim Pacyfiku kilka warunków pogodowych mogło powodować anomalie wiatru wschodniego. Na przykład cyklon na północy i antycyklon na południu tworzą między sobą wschodni wiatr. Takie wzorce mogą wchodzić w interakcje z zachodnim prądem przez Ocean Spokojny i tworzyć ciągły trend na wschód. Osłabienie prądu zachodniego w tym czasie może być ostatecznym wyzwalaczem.
Równikowy Pacyfik może prowadzić do warunków podobnych do El Niño z kilkoma przypadkowymi zmianami w zachowaniu. Takimi czynnikami mogą być warunki pogodowe z zewnątrz lub aktywność wulkaniczna.
Oscylacja Madden-Julian (MJO) jest głównym źródłem zmienności, która może przyczynić się do bardziej gwałtownej ewolucji prowadzącej do warunków El Niño poprzez fluktuacje wiatrów o niskim natężeniu i opadów w zachodniej i środkowej części Oceanu Spokojnego. Propagacja oceanicznych fal Kelvina na wschód może być spowodowana aktywnością MJO.

Historia El Niño

Pierwsza wzmianka o terminie „El Niño” pochodzi z 1892 r., kiedy kapitan Camilo Carrilo poinformował na Kongresie Towarzystwa Geograficznego w Limie, że peruwiańscy żeglarze nazwali ciepły północny prąd „El Niño”, ponieważ jest on najbardziej zauważalny w okolicach Bożego Narodzenia . Jednak już wtedy zjawisko to było interesujące tylko ze względu na jego biologiczny wpływ na efektywność przemysłu nawozowego.

Normalne warunki wzdłuż zachodniego wybrzeża Peru to zimny prąd południowy (Prąd peruwiański) z wynurzającą się wodą; upwelling planktonu prowadzi do aktywnej produktywności oceanów; zimne prądy prowadzą do bardzo suchego klimatu na ziemi. Podobne warunki panują wszędzie (Prąd Kalifornijski, Prąd Bengalski). Tak więc zastąpienie go ciepłym prądem północnym prowadzi do spadku aktywności biologicznej w oceanach i do ulewnych deszczy prowadzących do powodzi na ziemi. O związku z powodzią poinformowali w 1895 roku Pezet i Eguiguren.

Pod koniec XIX wieku pojawiło się zainteresowanie przewidywaniem anomalii klimatycznych (do produkcji żywności) w Indiach i Australii. Charles Todd w 1893 roku zasugerował, że susze w Indiach i Australii występują w tym samym czasie. Norman Lockyer zwrócił na to uwagę w 1904 r. W 1924 r. Gilbert Walker po raz pierwszy ukuł termin „oscylacja południowa”.

Przez większość XX wieku El Niño było uważane za duże zjawisko lokalne.

Wielkie El Niño w latach 1982-83 spowodowało, że zainteresowanie społeczności naukowej tym zjawiskiem gwałtownie wzrosło.

Historia zjawiska

Warunki ENSO zdarzały się co 2-7 lat przez co najmniej 300 lat, ale większość z nich była łagodna.

Wielkie wydarzenia ENSO miały miejsce w latach 1790-93, 1828, 1876-78, 1891, 1925-26, 1982-83 i 1997-98.

Ostatnie wydarzenia El Niño miały miejsce w latach 1986-1987, 1991-1992, 1993, 1994, 1997-1998 i 2002-2003.

Zwłaszcza El Niño z lat 1997-1998 było silne i zwróciło międzynarodową uwagę na to zjawisko, podczas gdy w latach 1990-1994 El Niño było bardzo częste (ale w większości słabe).

El Niño w historii cywilizacji

Tajemnicze zniknięcie cywilizacji Majów w Ameryce Środkowej mogło być spowodowane silnymi zmianami klimatycznymi. Do takiego wniosku doszła grupa badaczy z niemieckiego Narodowego Centrum Nauk o Ziemi, pisze brytyjska gazeta The Times.

Naukowcy próbowali ustalić, dlaczego na przełomie IX i X wieku na przeciwległych krańcach ziemi dwie największe cywilizacje tamtych czasów niemal jednocześnie przestały istnieć. Mówimy o Indianach Majów i upadku chińskiej dynastii Tang, po którym następuje okres wewnętrznych konfliktów.

Obie cywilizacje znajdowały się w regionach monsunowych, których nawilżenie zależy od sezonowych opadów. Jednak we wskazanym czasie pora deszczowa nie była w stanie zapewnić wystarczającej ilości wilgoci dla rozwoju rolnictwa.

Naukowcy uważają, że następująca susza i późniejszy głód doprowadziły do upadku tych cywilizacji. Przypisują zmianę klimatu zjawisku naturalnemu El Niño, które odnosi się do wahań temperatury w wodach powierzchniowych wschodniego Pacyfiku na tropikalnych szerokościach geograficznych. Prowadzi to do zaburzeń w cyrkulacji atmosferycznej na dużą skalę, co powoduje susze w rejonach tradycyjnie wilgotnych i powodzie w rejonach suchych.

Naukowcy doszli do tych wniosków, badając charakter osadów osadowych w Chinach i Mezoameryce związanych z określonym okresem. Ostatni cesarz z dynastii Tang zmarł w 907 r., a ostatni znany kalendarz Majów pochodzi z 903 r.