El Niño-Südliche Oszillation

Die dominierende jährliche Klimaschwankung, eine gekoppelte Schwingung des tropischen Pazifiks und der Atmosphäre zwischen warmen El Niño- und kühlen La Niña-Zuständen.

Definition

Die El Niño-Südliche Oszillation ist ein wiederkehrender gekoppelter Ozean-Atmosphäre-Modus im tropischen Pazifik, der zwischen warmen El Niño- und kühlen La Niña-Phasen wechselt, die die Meeresoberflächentemperaturen, Passatwinde und Niederschläge neu ordnen.

Scope

Dieses Thema behandelt die El Niño-Südliche Oszillation, den gekoppelten Ozean-Atmosphäre-Modus, der im äquatorialen Pazifik zentriert ist und die größten interannuellen Klimaschwankungen auf dem Planeten hervorruft. Es behandelt die Bjerknes-Rückkopplung, die sie antreibt, die ozeanischen Prozesse wie Thermoklinenanpassung und äquatoriale Wellen, die ihre Zeitskala bestimmen, die warmen El Niño- und kühlen La Niña-Phasen, die globalen Telekonnektionen, die ihren Einfluss übertragen, sowie ihre sich entwickelnde Vorhersagbarkeit und ihr Verhalten unter einem sich erwärmenden Klima.

Core questions

• Welche Rückkopplung koppelt den tropischen Pazifik und die Atmosphäre, um El Niño anzutreiben?
• Welche ozeanischen Prozesse bestimmen den Zeitpunkt und die Dauer der Ereignisse?
• Wie beeinflusst die Oszillation das Wetter auf der ganzen Welt?
• Wie vorhersagbar ist sie, und wie könnte die Erwärmung sie verändern?

Key theories

Bjerknes-Rückkopplung

Schwächere Passatwinde erwärmen den östlichen Pazifik, was den Ost-West-Temperaturgradienten reduziert und die Winde weiter schwächt, eine positive Rückkopplung, die das System in Richtung El Niño treibt, wobei der umgekehrte Effekt La Niña hervorruft.

Verzögerter Oszillator und Ozeangedächtnis

Äquatoriale Ozeanwellen verteilen warmes Wasser um und passen die Thermokline mit einer Verzögerung an, was die negative Rückkopplung liefert, die die warme Phase zurück zur kühlen Phase kehrt und die mehrjährige Zeitskala festlegt.

Mechanisms

Normalerweise stapeln starke Passatwinde warmes Wasser im westlichen Pazifik und heben die kalte Thermokline im Osten an; wenn die Winde schwächer werden, breitet sich warmes Wasser nach Osten aus, unterdrückt das Auftriebswasser und verstärkt die Erwärmung durch die Bjerknes-Rückkopplung, um El Niño zu erzeugen. Äquatoriale ozeanische Wellen passen dann die Thermokline an und kehren schließlich die Anomalie um, während der erwärmte Pazifik die atmosphärische Konvektion verschiebt und Telekonnektionsmuster auslöst, die das Wetter weltweit verändern.

Clinical relevance

Da El Niño und La Niña Niederschläge, Dürren, Überschwemmungen und Sturmmuster in vielen Regionen verschieben, ist die Überwachung und Vorhersage der Oszillation von zentraler Bedeutung für die saisonale Klimavorhersage und für das Management von Risiken in der Landwirtschaft, Wasserwirtschaft und Katastrophenvorsorge.

History

Walker identifizierte die Südliche Oszillation im atmosphärischen Druck in den 1920er Jahren, und Bjerknes vereinte sie 1969 mit dem ozeanischen El Niño zu einem einzigen gekoppelten Phänomen; der Einsatz des verankerten Bojennetzes im tropischen Pazifik ab den 1980er und 1990er Jahren ermöglichte eine Echtzeitüberwachung und präzise saisonale Vorhersagen.

Debates

Reaktion der Oszillation auf die globale Erwärmung

Ob El Niño-Ereignisse mit der Klimaerwärmung stärker, häufiger oder variabler werden, bleibt ungewiss, da die Modelle hinsichtlich der Veränderungen der zugrunde liegenden Rückkopplungen uneins sind.

Key figures

• Jacob Bjerknes
• George Philander
• Gilbert Walker
• Michael McPhaden

Seminal works

• bjerknes1969
• philander1990

Frequently asked questions

Was ist der Unterschied zwischen El Niño und La Niña?

El Niño ist die warme Phase mit einem wärmeren als normalen östlichen tropischen Pazifik und geschwächten Passatwinden, während La Niña die kühle Phase mit einem kälteren östlichen Pazifik und stärkeren Winden ist.

Warum beeinflusst ein Ereignis im Pazifik das Wetter weltweit?

Verschiebungen in der tropischen Pazifik-Konvektion verändern die atmosphärische Zirkulation und lösen Wellenmuster aus, sogenannte Telekonnektionen, die Temperatur und Niederschlag in entfernten Regionen verändern.