Эль-Ниньо и Ла-Ниньо — это теплая и прохладная фазы повторяющейся климатической модели в тропическом Тихом океане, называемой Эль-Ниньо-Южным колебанием или ЭНСО. Теплая и холодная фазы сменяются назад и вперед каждые два-семь лет, и каждая фаза вызывает предсказуемые нарушения температуры, ветра и дождя по всему миру. Во время явлений Эль-Ниньо температура воды на поверхности моря выше нормы.
Слабые приземные ветры, которые обычно дуют с востока на запад вдоль экватора, или восточные ветры начинают дуть в другом направлении, с запада на восток или с запада.Весной 2014 года сильные западные ветры у экватора в западной и центральной частях Тихого океана вызвали ажиотаж среди ученых — они увидели в ветрах знак большого явления Эль-Ниньо, которое произойдет зимой 2014 года, сказал Аарон Левин. , ученый-климатолог Тихоокеанской лаборатории морской окружающей среды NOAA в Сиэтле, штат Вашингтон, и ведущий автор нового исследования, принятого для публикации в журнале Geophysical Research Letters, журнале Американского геофизического союза.Но по мере того, как лето продолжалось, Эль-Ниньо сформировалось не так, как ожидали ученые: температура поверхности моря в восточной части Тихого океана никогда не повышалась настолько, чтобы ее можно было назвать Эль-Ниньо, и шум исчез.
Но затем, весной 2015 года, произошли эпизоды очень сильных порывов западного ветра, которые в течение лета участились. По словам Левина, следуя схеме, установленной предыдущими крупными Эль-Ниньо, 2015–2016 годы стали одним из трех сильнейших Эль-Ниньо за всю историю наблюдений, наряду с 1982–1983 и 1997–1998 гг.По его словам, Левин и другие интересовались, связаны ли застопорившееся Эль-Ниньо 2014 года и чудовищное Эль-Ниньо 2015 года каким-либо образом.
В новом исследовании Левин и соавтор Майкл Макфаден, научный сотрудник Тихоокеанской морской экологической лаборатории NOAA, изучили изменения температуры поверхности и под поверхностью моря, ветров и объемов теплой воды в Тихом океане с 2014 по 2016 год. Они также использовали математическую модель для анализа взаимосвязи этих факторов.
«По мере того, как Эль-Ниньо развивается и достигает пика, [теплая вода] сбрасывается из экваториальных областей в полярные регионы», — сказал Левин. В 2014 году восточные ветры препятствовали переносу теплой воды к полюсу.
Теплая вода оставалась всю зиму и служила резервуаром тепла, которое можно было использовать в следующем году. «Как только мы начали получать дополнительные западные ветры — необычно сильные западные ветры, которые случались весной и летом 2015 года — возникло Эль-Ниньо», — сказал он.Заглянув глубже в историю климата, Левин и Макфаден обнаружили, что подобное событие произошло в 1990 году.
В том году восточные ветры противодействовали зарождающемуся Эль-Ниньо, а оставшаяся теплая вода подпитывала условия Эль-Ниньо с 1991 по 1992 год.«Приятно видеть, что даже в 35-летнем отчете у нас есть нечто подобное, что дает нам уверенность в том, что это был физический механизм, который имел место», — сказал Левин.Предсказание будущего Эль НиносВ то время как исследование Левина показывает, какие условия могут помочь объяснить прошлые Эль-Ниньо, предсказать будущее Эль-Ниньо гораздо сложнее.
Например, теплые температуры поверхности моря повышают вероятность возникновения Эль-Ниньо, но не могут использоваться для предсказания Эль-Ниньо с абсолютной уверенностью, сказал Левин.Температура поверхности моря и ветры тесно взаимосвязаны, а это означает, что они сильно влияют друг на друга, сказала Мишель Л’Эро, климатолог из Центра погоды и прогнозирования климата NOAA в Колледж-Парке, штат Мэриленд, которая не принимала участия в новом исследовании. По словам L’Heureux, некоторые ветры в определенной степени предсказуемы, но все же есть элементы неожиданности.
«Подстановочный знак во всем этом — причина, по которой это очень вероятностно, и мы не можем сказать ничего с уверенностью — заключается в том, что некоторая часть ветров по сути случайна», — сказал Л’Эро. «Мы можем предсказать их через пять-семь дней, но это не даст вам много информации о росте ENSO».По ее словам, эти случайные элементы ветра являются основным ограничением для прогнозирования явлений Эль-Ниньо. «Есть шанс, что ветры могут стихнуть летом, и именно это произошло в 2014 году».