Cambios en la temperatura y las precipitaciones durante El Niño (izquierda) y La Niña (derecha). Los dos mapas superiores corresponden a los meses de diciembre a febrero y los dos inferiores a los meses de junio a agosto. [1]
El Niño-Oscilación del Sur ( ENSO ) es un fenómeno climático global que surge de las variaciones en los vientos y las temperaturas de la superficie del mar en el océano Pacífico tropical . Esas variaciones tienen un patrón irregular, pero tienen cierta apariencia de ciclos. La ocurrencia de ENSO no es predecible. Afecta el clima de gran parte de los trópicos y subtrópicos , y tiene vínculos ( teleconexiones ) con regiones de latitudes más altas del mundo. La fase de calentamiento de la temperatura de la superficie del mar se conoce como " El Niño " y la fase de enfriamiento como " La Niña ". La Oscilación del Sur es la oscilación atmosférica que acompaña al cambio de temperatura del mar.
El Niño se asocia con una presión del aire a nivel del mar más alta de lo normal sobre Indonesia, Australia y a través del Océano Índico hasta el Atlántico . La Niña tiene más o menos el patrón inverso: alta presión sobre el Pacífico central y oriental y menor presión a lo largo de gran parte del resto de los trópicos y subtrópicos. [2] [3] Los dos fenómenos duran aproximadamente un año cada uno y generalmente ocurren cada dos a siete años con intensidad variable, con períodos neutrales de menor intensidad intercalados. [4] Los eventos de El Niño pueden ser más intensos, pero los eventos de La Niña pueden repetirse y durar más.
Un mecanismo clave del ENSO es la retroalimentación de Bjerknes (nombrada en honor a Jacob Bjerknes en 1969) en la que los cambios atmosféricos alteran las temperaturas del mar que, a su vez, alteran los vientos atmosféricos en una retroalimentación positiva. Los vientos alisios del este más débiles dan lugar a un aumento de las aguas superficiales cálidas hacia el este y una reducción de las surgencias oceánicas en el ecuador . A su vez, esto conduce a temperaturas superficiales del mar más cálidas (llamado El Niño), una circulación de Walker más débil (una circulación de inversión de este a oeste en la atmósfera) y vientos alisios aún más débiles. En última instancia, las aguas cálidas en el Pacífico tropical occidental se agotan lo suficiente como para que las condiciones vuelvan a la normalidad. Los mecanismos exactos que causan la oscilación no están claros y se están estudiando.
Cada país que monitorea el ENSO tiene un umbral diferente para lo que constituye un evento de El Niño o La Niña, que se adapta a sus intereses específicos. [5]
El Niño y La Niña afectan el clima global y alteran los patrones climáticos normales, lo que como resultado puede conducir a tormentas intensas en algunos lugares y sequías en otros. [6] [7] Los eventos de El Niño causan picos de corto plazo (aproximadamente 1 año de duración) en la temperatura superficial promedio global, mientras que los eventos de La Niña causan enfriamiento superficial de corto plazo. [8] Por lo tanto, la frecuencia relativa de El Niño en comparación con los eventos de La Niña puede afectar las tendencias de temperatura global en escalas de tiempo de alrededor de diez años. [9] Los países más afectados por ENSO son los países en desarrollo que bordean el Océano Pacífico y dependen de la agricultura y la pesca.
En la ciencia del cambio climático, el ENSO se conoce como uno de los fenómenos de variabilidad climática interna. [10] : 23 Las tendencias futuras del ENSO debido al cambio climático son inciertas, [11] aunque el cambio climático exacerba los efectos de las sequías y las inundaciones. El Sexto Informe de Evaluación del IPCC resumió el conocimiento científico en 2021 sobre el futuro del ENSO de la siguiente manera: "A largo plazo, es muy probable que la varianza de las precipitaciones relacionada con El Niño-Oscilación del Sur aumente". [10] : 113 El consenso científico también es que "es muy probable que la variabilidad de las precipitaciones relacionada con los cambios en la fuerza y la extensión espacial de las teleconexiones del ENSO conduzca a cambios significativos a escala regional". [10] : 114
Definición y terminología
Serie temporal del índice de Oscilación del Sur desde 1876 hasta 2024. La Oscilación del Sur es el componente atmosférico de El Niño. Este componente es una oscilación en la presión del aire en la superficie entre las aguas tropicales orientales y occidentales del océano Pacífico .
El Niño-Oscilación del Sur es un fenómeno climático único que fluctúa periódicamente entre tres fases: Neutral, La Niña o El Niño. [12] La Niña y El Niño son fases opuestas en la oscilación que se considera que ocurren cuando se alcanzan o superan condiciones oceánicas y atmosféricas específicas. [12]
Una de las primeras menciones registradas del término "El Niño" para referirse al clima ocurrió en 1892, cuando el capitán Camilo Carrillo le dijo al congreso de la sociedad geográfica en Lima que los marineros peruanos llamaban a la corriente cálida que fluye hacia el sur "El Niño" porque era más notorio alrededor de Navidad. [13] Aunque las sociedades precolombinas ciertamente eran conscientes del fenómeno, los nombres indígenas para él se han perdido en la historia. [14]
El término El Niño en mayúscula se refiere al niño Jesús, porque el calentamiento periódico en el Pacífico cerca de Sudamérica suele notarse alrededor de Navidad . [15]
Originalmente, el término El Niño se aplicaba a una corriente oceánica anual débil y cálida que corría hacia el sur a lo largo de la costa de Perú y Ecuador en la época de Navidad . [16] Sin embargo, con el tiempo el término ha evolucionado y ahora se refiere a la fase cálida y negativa de El Niño-Oscilación del Sur (ENSO). La frase original, El Niño de Navidad , surgió hace siglos, cuando los pescadores peruanos bautizaron el fenómeno meteorológico en honor al recién nacido Cristo. [17] [18]
La Niña es la contraparte más fría de El Niño, como parte del patrón climático ENSO más amplio . En el pasado, también se lo denominaba anti-El Niño [19] y El Viejo [ 20] .
Existe una fase negativa cuando la presión atmosférica sobre Indonesia y el Pacífico occidental es anormalmente alta y la presión sobre el Pacífico oriental es anormalmente baja, durante los episodios de El Niño, y una fase positiva es cuando ocurre lo opuesto durante los episodios de La Niña, y la presión sobre Indonesia es baja y sobre el Pacífico occidental es alta. [21]
Fundamentos
El Pacífico occidental es típicamente más cálido que el Pacífico oriental. Las aguas más cálidas provocan más nubosidad, lluvias y baja presión atmosférica en el Pacífico occidental. La acumulación de aguas cálidas hacia el oeste también genera una capa más gruesa de agua oceánica cálida que reduce la profundidad de la termoclina.
En promedio, la temperatura de la superficie del océano en el Pacífico oriental tropical es aproximadamente de 8 a 10 °C (14 a 18 °F) más fría que en el Pacífico occidental tropical . La temperatura de la superficie del mar (TSM) del Pacífico occidental al noreste de Australia promedia alrededor de 28 a 30 °C (82 a 86 °F). Las TSM en el Pacífico oriental frente a la costa occidental de América del Sur están más cerca de los 20 °C (68 °F). Los fuertes vientos alisios cerca del ecuador empujan el agua lejos del Pacífico oriental y hacia el Pacífico occidental. [22] Esta agua es calentada lentamente por el Sol a medida que se mueve hacia el oeste a lo largo del ecuador. [23] La superficie del océano cerca de Indonesia es típicamente alrededor de 0,5 m (1,5 pies) más alta que cerca de Perú debido a la acumulación de agua en el Pacífico occidental. [24] [ aclaración necesaria ] La termoclina , o zona de transición entre las aguas más cálidas cerca de la superficie del océano y las aguas más frías del océano profundo , [25] es empujada hacia abajo en el Pacífico occidental debido a esta acumulación de agua. [24]
El peso total de una columna de agua oceánica es casi el mismo en el Pacífico occidental y oriental. Debido a que las aguas más cálidas del océano superior son ligeramente menos densas que las aguas profundas, que son más frías, la capa más gruesa de agua más cálida en el Pacífico occidental significa que la termoclina allí debe ser más profunda. La diferencia de peso debe ser suficiente para impulsar cualquier flujo de retorno de agua profunda. [26] : 12 En consecuencia, la termoclina está inclinada a lo largo del Pacífico tropical, elevándose desde una profundidad promedio de aproximadamente 140 m (450 pies) en el Pacífico occidental hasta una profundidad de aproximadamente 30 m (90 pies) en el Pacífico oriental. [24]
El agua más fría de las profundidades del océano reemplaza a las aguas superficiales salientes en el Pacífico oriental y asciende a la superficie del océano en un proceso llamado afloramiento . [22] [23] A lo largo de la costa occidental de Sudamérica, el agua cerca de la superficie del océano es empujada hacia el oeste debido a la combinación de los vientos alisios y el efecto Coriolis . Este proceso se conoce como transporte de Ekman . El agua más fría de las profundidades del océano asciende a lo largo del margen continental para reemplazar el agua cercana a la superficie. [27] Este proceso enfría el Pacífico oriental porque la termoclina está más cerca de la superficie del océano, dejando relativamente poca separación entre el agua fría más profunda y la superficie del océano. [24] Además, la corriente de Humboldt que fluye hacia el norte transporta agua más fría desde el océano Austral hasta los trópicos en el Pacífico oriental . [22] La combinación de la corriente de Humboldt y el afloramiento mantiene un área de aguas oceánicas más frías frente a la costa de Perú. [22] [23] El Pacífico occidental carece de una corriente oceánica fría y tiene menos afloramientos, ya que los vientos alisios suelen ser más débiles que en el Pacífico oriental, lo que permite que el Pacífico occidental alcance temperaturas más cálidas. Estas aguas más cálidas proporcionan energía para el movimiento ascendente del aire . Como resultado, el cálido Pacífico occidental tiene en promedio más nubosidad y precipitaciones que el frío Pacífico oriental. [22]
El ENSO describe un cambio cuasi periódico de las condiciones oceánicas y atmosféricas en el océano Pacífico tropical. [22] Estos cambios afectan los patrones climáticos en gran parte de la Tierra. [23] Se dice que el Pacífico tropical se encuentra en uno de los tres estados del ENSO (también llamados "fases") dependiendo de las condiciones atmosféricas y oceánicas. [28] Cuando el Pacífico tropical refleja aproximadamente las condiciones promedio, se dice que el estado del ENSO está en la fase neutra . Sin embargo, el Pacífico tropical experimenta cambios ocasionales que se alejan de estas condiciones promedio. Si los vientos alisios son más débiles que el promedio, el efecto de las surgencias en el Pacífico oriental y el flujo de aguas superficiales oceánicas más cálidas hacia el Pacífico occidental disminuyen. Esto da como resultado un Pacífico occidental más frío y un Pacífico oriental más cálido, lo que lleva a un cambio de nubosidad y precipitaciones hacia el Pacífico oriental. Esta situación se llama El Niño. Lo opuesto ocurre si los vientos alisios son más fuertes que el promedio, lo que lleva a un Pacífico occidental más cálido y un Pacífico oriental más frío. Esta situación se llama La Niña y está asociada con un aumento de la nubosidad y las precipitaciones en el Pacífico occidental. [22]
Comentarios de Bjerknes
La estrecha relación entre las temperaturas del océano y la fuerza de los vientos alisios fue identificada por primera vez por Jacob Bjerknes en 1969. Bjerknes también planteó la hipótesis de que ENSO era un sistema de retroalimentación positiva donde los cambios asociados en un componente del sistema climático (el océano o la atmósfera) tienden a reforzar los cambios en el otro. [29] : 86 Por ejemplo, durante El Niño, el contraste reducido en las temperaturas del océano a través del Pacífico resulta en vientos alisios más débiles, reforzando aún más el estado de El Niño. Este proceso se conoce como retroalimentación de Bjerknes . [30] Aunque estos cambios asociados en el océano y la atmósfera a menudo ocurren juntos, el estado de la atmósfera puede parecerse a una fase ENSO diferente al estado del océano o viceversa. [28] Debido a que sus estados están estrechamente vinculados, las variaciones de ENSO pueden surgir de cambios tanto en el océano como en la atmósfera y no necesariamente de un cambio inicial exclusivamente de uno u otro. [31] [30] Los modelos conceptuales que explican cómo opera ENSO generalmente aceptan la hipótesis de retroalimentación de Bjerknes. Sin embargo, ENSO permanecería perpetuamente en una fase si la retroalimentación de Bjerknes fuera el único proceso que ocurre. [29] : 88 Se han propuesto varias teorías para explicar cómo ENSO puede cambiar de un estado al siguiente, a pesar de la retroalimentación positiva. [32] Estas explicaciones se dividen en dos categorías. [33] En una visión, la retroalimentación de Bjerknes desencadena naturalmente retroalimentaciones negativas [ aclaración necesaria ] que terminan y revierten el estado anormal del Pacífico tropical. Esta perspectiva implica que los procesos que conducen a El Niño y La Niña también eventualmente provocan su fin, haciendo de ENSO un proceso autosostenido [ aclaración necesaria ] . [29] : 88 Otras teorías consideran que el estado de ENSO es cambiado por fenómenos irregulares y externos como la oscilación Madden-Julian , las ondas de inestabilidad tropical y las ráfagas de viento del oeste . [29] : 90
Circulación de Walker
Las tres fases del ENSO se relacionan con la circulación de Walker, que recibió su nombre en honor a Gilbert Walker, quien descubrió la Oscilación del Sur a principios del siglo XX. La circulación de Walker es una circulación de inversión de este a oeste en las proximidades del ecuador en el Pacífico. El aire ascendente se asocia con altas temperaturas del mar, convección y lluvia, mientras que la rama descendente se produce sobre temperaturas superficiales del mar más frías en el este. Durante El Niño, a medida que cambian las temperaturas superficiales del mar, también lo hace la Circulación de Walker. El calentamiento en el Pacífico tropical oriental debilita o invierte la rama descendente, mientras que las condiciones más frías en el oeste conducen a menos lluvia y aire descendente, por lo que la Circulación de Walker primero se debilita y puede revertirse. [34] : 185
Oscilación del Sur
La Oscilación del Sur es el componente atmosférico del ENSO. Este componente es una oscilación en la presión del aire en la superficie entre las aguas tropicales orientales y occidentales del Océano Pacífico . La intensidad de la Oscilación del Sur se mide mediante el Índice de Oscilación del Sur (IOS). El IOS se calcula a partir de las fluctuaciones en la diferencia de presión del aire en la superficie entre Tahití (en el Pacífico) y Darwin, Australia (en el Océano Índico). [35]
Los episodios de El Niño tienen un SOI negativo, lo que significa que hay una presión menor en Tahití y una presión mayor en Darwin. Los episodios de La Niña, por otro lado, tienen un SOI positivo, lo que significa que hay una presión mayor en Tahití y menor en Darwin.
La baja presión atmosférica tiende a ocurrir sobre agua cálida y la alta presión ocurre sobre agua fría, en parte debido a la convección profunda sobre el agua cálida. Los episodios de El Niño se definen como un calentamiento sostenido del Océano Pacífico tropical central y oriental, lo que resulta en una disminución en la fuerza de los vientos alisios del Pacífico y una reducción en las precipitaciones en el este y norte de Australia. Los episodios de La Niña se definen como un enfriamiento sostenido del Océano Pacífico tropical central y oriental, lo que resulta en un aumento en la fuerza de los vientos alisios del Pacífico y los efectos opuestos en Australia en comparación con El Niño.
Aunque el Índice de Oscilación del Sur tiene un largo registro de estaciones que se remonta al siglo XIX, su fiabilidad es limitada debido a que las latitudes de Darwin y Tahití están muy al sur del Ecuador, de modo que la presión del aire en la superficie en ambas ubicaciones está menos directamente relacionada con ENSO. [36] Para superar este efecto, se creó un nuevo índice, llamado Índice de Oscilación del Sur Ecuatorial (EQSOI). [36] [37] Para generar este índice, se definieron dos nuevas regiones, centradas en el Ecuador. La región occidental está ubicada sobre Indonesia y la oriental sobre el Pacífico ecuatorial, cerca de la costa sudamericana. [36] Sin embargo, los datos sobre EQSOI se remontan solo a 1949. [36]
La altura de la superficie del mar (SSH) cambia hacia arriba o hacia abajo varios centímetros en la región ecuatorial del Pacífico con el ESNO: El Niño causa una anomalía positiva de SSH (nivel del mar elevado) debido a la expansión térmica , mientras que La Niña causa una anomalía negativa de SSH (nivel del mar reducido) a través de la contracción. [38]
Tres fases de la temperatura superficial del mar
El Niño-Oscilación del Sur es un fenómeno climático único que fluctúa de forma casi periódica entre tres fases: Neutral, La Niña o El Niño. [12] La Niña y El Niño son fases opuestas que requieren que se produzcan ciertos cambios tanto en el océano como en la atmósfera antes de que se declare un fenómeno. [12] La fase fría del ENSO es La Niña, con una temperatura superficial del mar (TSM) en el Pacífico oriental por debajo de la media y una presión atmosférica alta en el Pacífico oriental y baja en el Pacífico occidental. El ciclo ENSO, que incluye tanto a El Niño como a La Niña, provoca cambios globales en la temperatura y las precipitaciones. [39] [40]
Fase neutra
Si la variación de temperatura con respecto a la climatología es de 0,5 °C (0,9 °F), las condiciones de ENSO se describen como neutrales. Las condiciones neutrales son la transición entre las fases cálida y fría de ENSO. Las temperaturas de la superficie del mar (por definición), las precipitaciones tropicales y los patrones de viento son condiciones cercanas a la media durante esta fase. [41] Cerca de la mitad de todos los años se encuentran dentro de períodos neutrales. [42] Durante la fase neutral de ENSO, otras anomalías/patrones climáticos como el signo de la Oscilación del Atlántico Norte o el patrón de teleconexión Pacífico-Norteamérica ejercen más influencia. [43]
Este calentamiento provoca un cambio en la circulación atmosférica, lo que lleva a una mayor presión del aire en el Pacífico occidental y menor en el Pacífico oriental, [46] con una reducción de las precipitaciones en Indonesia, India y el norte de Australia, mientras que las precipitaciones y la formación de ciclones tropicales aumentan en el océano Pacífico tropical. [47] Los vientos alisios superficiales de bajo nivel , que normalmente soplan de este a oeste a lo largo del ecuador, se debilitan o comienzan a soplar desde la otra dirección. [45]
Se sabe que las fases de El Niño ocurren a intervalos irregulares de dos a siete años y duran entre nueve meses y dos años. [48] La duración media del período es de cinco años. Cuando este calentamiento dura entre siete y nueve meses, se clasifica como "condiciones" de El Niño; cuando su duración es mayor, se clasifica como un "episodio" de El Niño. [49]
Cronología de los episodios de El Niño entre 1900 y 2024. [50] [51]
Se cree que ha habido al menos 30 eventos de El Niño entre 1900 y 2024, siendo los de 1982-83 , 1997-98 y 2014-16 los más fuertes registrados. [52] Desde 2000, se han observado eventos de El Niño en 2002-03, 2004-05, 2006-07, 2009-10, 2014-16 , 2018-19, [53] [54] [55] y 2023-24 . [56] [57]
Se registraron importantes eventos ENSO en los años 1790-93, 1828, 1876-78, 1891, 1925-26, 1972-73, 1982-83, 1997-98, 2014-16 y 2023-24. [58] [59] [60] Durante episodios fuertes de El Niño, un pico secundario en la temperatura de la superficie del mar en el extremo oriental del Océano Pacífico ecuatorial a veces sigue al pico inicial. [61]
Una circulación de Walker especialmente fuerte causa La Niña, que se considera la fase oceánica fría y atmosférica positiva del fenómeno meteorológico más amplio El Niño-Oscilación del Sur (ENSO), así como el patrón climático opuesto a El Niño [19] , donde la temperatura de la superficie del mar en la parte ecuatorial oriental del Océano Pacífico central será más baja de lo normal en 3-5 °C (5,4-9 °F). El fenómeno ocurre cuando fuertes vientos empujan el agua cálida de la superficie del océano lejos de Sudamérica, a través del Océano Pacífico hacia Indonesia [19] . A medida que esta agua cálida se mueve hacia el oeste, el agua fría de las profundidades marinas sube a la superficie cerca de Sudamérica [19] .
El movimiento de tanto calor a través de una cuarta parte del planeta, y particularmente en forma de temperatura en la superficie del océano, puede tener un efecto significativo en el clima en todo el planeta. Las ondas de inestabilidad tropical visibles en los mapas de temperatura de la superficie del mar, que muestran una lengua de agua más fría, suelen estar presentes durante condiciones neutras o de La Niña. [62]
La Niña es un patrón climático complejo que ocurre cada pocos años [19] y que a menudo persiste durante más de cinco meses. El Niño y La Niña pueden ser indicadores de cambios climáticos en todo el mundo. Los huracanes del Atlántico y del Pacífico pueden tener características diferentes debido a una cizalladura del viento más baja o más alta y a temperaturas superficiales del mar más frías o más cálidas.
Una cronología de todos los episodios de La Niña entre 1900 y 2023. [63] [64] Tenga en cuenta que cada agencia de pronóstico tiene un criterio diferente sobre lo que constituye un evento de La Niña, que se adapta a sus intereses específicos.
Los fenómenos de La Niña se han observado durante cientos de años y ocurrieron de manera regular durante las primeras partes de los siglos XVII y XIX. [65] Desde principios del siglo XX, los fenómenos de La Niña han ocurrido durante los siguientes años: [66]
Las fases de transición al inicio o fin de El Niño o La Niña también pueden ser factores importantes en el clima global al afectar las teleconexiones . Los episodios significativos, conocidos como Trans-Niño, se miden mediante el índice Trans-Niño (TNI). [67] Los ejemplos de clima de corta duración afectado en América del Norte incluyen la precipitación en el noroeste de los EE. UU. [68] y la intensa actividad de tornados en los EE. UU. contiguos. [69]
Variaciones
ENSO Modoki
Mapa que muestra las regiones Niño/Niña 1 a 4, 3 y 4 son el oeste y el extremo oeste y mucho más grandes que 1 y 2, una zona costera peruana/ecuatoriana que difiere sutilmente de norte a sur.
El primer patrón ENSO que se reconoció, llamado ENSO del Pacífico Oriental (EP), para distinguirlo de otros, [70] involucra anomalías de temperatura en el Pacífico Oriental. Sin embargo, en los años 1990 y 2000, se observaron variaciones de las condiciones ENSO, en las que el lugar habitual de la anomalía de temperatura (Niño 1 y 2) no se ve afectado, pero también surge una anomalía en el Pacífico central (Niño 3.4). [71] El fenómeno se llama ENSO del Pacífico Central (CP), [70] ENSO "línea de cambio de fecha" (porque la anomalía surge cerca de la línea de cambio de fecha ), o ENSO "Modoki" (Modoki en japonés significa "similar, pero diferente"). [72] [73] Hay variaciones de ENSO adicionales a los tipos EP y CP, y algunos científicos sostienen que ENSO existe como un continuo, a menudo con tipos híbridos. [74]
Los efectos del CP ENSO son diferentes a los del EP ENSO. El Niño Modoki está asociado con más huracanes que tocan tierra con mayor frecuencia en el Atlántico. [75] La Niña Modoki conduce a un aumento de las precipitaciones sobre el noroeste de Australia y el norte de la cuenca Murray-Darling , en lugar de sobre la parte oriental del país como en un EP La Niña convencional. [76] Además, La Niña Modoki aumenta la frecuencia de tormentas ciclónicas sobre la Bahía de Bengala , pero disminuye la ocurrencia de tormentas severas en el Océano Índico en general. [77]
El primer El Niño registrado que se originó en el Pacífico central y se movió hacia el este fue en 1986. [78] Los El Niño recientes del Pacífico central ocurrieron en 1986-87, 1991-92, 1994-95, 2002-03, 2004-05 y 2009-10. [79] Además, hubo eventos "Modoki" en 1957-59, [80] 1963-64, 1965-66, 1968-70, 1977-78 y 1979-80. [81] [82] Algunas fuentes dicen que los El Niño de 2006-07 y 2014-16 también fueron El Niño del Pacífico central. [83] [84] Los años recientes en que ocurrieron eventos de La Niña Modoki incluyen 1973-1974, 1975-1976, 1983-1984, 1988-1989, 1998-1999, 2000-2001, 2008-2009, 2010-2011 y 2016-2017. [85] [86] [87]
El reciente descubrimiento del fenómeno ENSO Modoki ha hecho que algunos científicos crean que está vinculado al calentamiento global. [88] Sin embargo, los datos satelitales completos se remontan sólo a 1979. Se deben realizar más investigaciones para encontrar la correlación y estudiar episodios anteriores de El Niño. En términos más generales, no hay consenso científico sobre cómo/si el cambio climático podría afectar al ENSO. [11]
También existe un debate científico sobre la existencia misma de este "nuevo" ENSO. Varios estudios cuestionan la realidad de esta distinción estadística o su creciente incidencia, o ambas, ya sea argumentando que el registro confiable es demasiado corto para detectar tal distinción, [89] [90] no encontrando distinción o tendencia utilizando otros enfoques estadísticos, [91] [92] [93] [94] [95] o que se deberían distinguir otros tipos, como el ENSO estándar y el extremo. [96] [97]
De la misma manera, siguiendo la naturaleza asimétrica de las fases cálidas y frías del ENSO, algunos estudios no pudieron identificar variaciones similares para La Niña, tanto en las observaciones como en los modelos climáticos, [98] pero algunas fuentes pudieron identificar variaciones en La Niña con aguas más frías en el Pacífico central y temperaturas de agua promedio o más cálidas tanto en el Pacífico oriental como occidental, mostrando también corrientes del Océano Pacífico oriental que van en dirección opuesta en comparación con las corrientes en La Niñas tradicionales. [72] [73] [99]
ENSO Costero
Acuñado por el Comité Multisectorial Encargado del Estudio Nacional del Fenómeno El Niño (ENFEN) del Perú, [100] ENSO Costero, o ENSO Oriental, es el nombre dado al fenómeno donde las anomalías de temperatura superficial del mar se concentran principalmente en la costa sudamericana, especialmente de Perú y Ecuador. [101] Los estudios señalan muchos factores que pueden llevar a su ocurrencia, [102] a veces acompañando, o siendo acompañado, por una ocurrencia EP ENSO más grande, [101] o incluso mostrando condiciones opuestas a las observadas en las otras regiones de El Niño cuando se acompaña de variaciones de Modoki. [103]
Los eventos ENSO Costero usualmente presentan efectos más localizados, con fases cálidas que llevan a un aumento de las precipitaciones en la costa de Ecuador, norte de Perú y la selva amazónica , y un aumento de las temperaturas en la costa norte de Chile, [100] [104] y fases frías que llevan a sequías en la costa peruana, y un aumento de las precipitaciones y una disminución de las temperaturas en sus regiones montañosas y selváticas. [105]
Debido a que no influyen tanto en el clima global como los otros tipos, estos eventos presentan correlaciones menores y más débiles con otras características significativas de ENSO, y no siempre son desencadenados por ondas Kelvin , [100] ni siempre están acompañados por respuestas proporcionales de la Oscilación del Sur. [106] Según el Índice de El Niño Costero (ICEN), los eventos fuertes de El Niño Costero incluyen 1957, 1982-83, 1997-98 y 2015-16, y los de La Niña Costera incluyen 1950, 1954-56, 1962, 1964, 1966, 1967-68, 1970-71, 1975-76 y 2013. [107]
Seguimiento y declaración de condiciones
Las distintas "regiones del Niño" donde se monitorean las temperaturas superficiales del mar para determinar la fase actual del ENSO (cálida o fría)
Actualmente, cada país tiene un umbral diferente para lo que constituye un evento de El Niño, que se adapta a sus intereses específicos, por ejemplo: [5]
En los Estados Unidos, su Centro de Predicción Climática y el Instituto Internacional de Investigación para el Clima y la Sociedad monitorean las temperaturas de la superficie del mar en la región de Niño 3.4 , la atmósfera del Pacífico tropical y pronostican que el Índice de El Niño Oceánico de la NOAA igualará o superará los 0,5 °C (0,90 °F) durante varias temporadas seguidas. [108] La región de Niño 3.4 se extiende desde los meridianos 120 a 170 de longitud oeste a horcajadas sobre el ecuador cinco grados de latitud a cada lado, y se monitorea. Está aproximadamente a 3000 kilómetros (1900 millas) al sureste de Hawái . Se calcula el promedio de tres meses más reciente para el área y, si la región está más de 0,5 °C (0,9 °F) por encima (o por debajo) de lo normal para ese período, entonces se considera que está ocurriendo un El Niño (o La Niña). [109]
La Oficina Meteorológica de Australia analiza los vientos alisios, el índice de oscilación del sur, los modelos meteorológicos y las temperaturas de la superficie del mar en las regiones Niño 3 y 3.4 antes de declarar un evento ENSO. [110]
La Agencia Meteorológica de Japón declara que un evento ENSO ha comenzado cuando la desviación promedio de la temperatura de la superficie del mar durante cinco meses para la región Niño 3 es superior a 0,5 °C (0,90 °F) durante seis meses consecutivos o más. [111]
El gobierno peruano declara que se está produciendo un fenómeno ENSO Costero si la desviación de la temperatura superficial del mar en las regiones Niño 1+2 es igual o superior a 0,4 °C (0,72 °F) durante al menos tres meses. [107]
La Oficina Meteorológica del Reino Unido también utiliza un período de varios meses para determinar el estado de ENSO. [112] Cuando este calentamiento o enfriamiento ocurre durante sólo siete a nueve meses, se clasifica como "condiciones" de El Niño/La Niña; cuando ocurre durante más de ese período, se clasifica como "episodios" de El Niño/La Niña. [113]
La Niña afecta el clima global y altera los patrones meteorológicos normales, lo que puede provocar tormentas intensas en algunos lugares y sequías en otros. [115] Los eventos de El Niño causan picos de corto plazo (aproximadamente un año de duración) en la temperatura superficial promedio global, mientras que los eventos de La Niña causan enfriamiento a corto plazo. [8] Por lo tanto, la frecuencia relativa de El Niño en comparación con los eventos de La Niña puede afectar las tendencias de temperatura global en escalas de tiempo decenales. [9]
Cambio climático
No hay señales de que haya cambios reales en el fenómeno físico ENSO debido al cambio climático. Los modelos climáticos no simulan ENSO lo suficientemente bien como para hacer predicciones confiables. Las tendencias futuras en ENSO son inciertas [11] ya que diferentes modelos hacen diferentes predicciones. [116] [117] Puede ser que el fenómeno observado de eventos de El Niño más frecuentes y fuertes ocurra solo en la fase inicial del calentamiento global, y luego (por ejemplo, después de que las capas inferiores del océano también se calienten), El Niño se debilitará. [118] También puede ser que las fuerzas estabilizadoras y desestabilizadoras que influyen en el fenómeno [ aclaración necesaria ] eventualmente se compensen entre sí. [119]
Las consecuencias del ENSO en términos de anomalías de temperatura y precipitaciones y fenómenos meteorológicos extremos en todo el mundo están claramente aumentando y están asociadas al cambio climático . Por ejemplo, estudios recientes (desde aproximadamente 2019) han descubierto que el cambio climático está aumentando la frecuencia de los fenómenos extremos de El Niño. [120] [121] [122] Anteriormente no había consenso sobre si el cambio climático tendrá alguna influencia en la fuerza o duración de los fenómenos de El Niño, ya que la investigación apoyaba alternativamente que los fenómenos de El Niño se volvían más fuertes y más débiles, más largos y más cortos. [123] [124]
En las últimas décadas, el número de eventos de El Niño aumentó y el número de eventos de La Niña disminuyó, [125] aunque se necesita observar el ENSO durante mucho más tiempo para detectar cambios robustos. [126]
Los estudios de datos históricos muestran que la variación reciente de El Niño probablemente esté vinculada al calentamiento global. Por ejemplo, algunos resultados, incluso después de restar la influencia positiva de la variación decenal, muestran que posiblemente estén presentes en la tendencia ENSO [127], la amplitud de la variabilidad de ENSO en los datos observados sigue aumentando, hasta en un 60% en los últimos 50 años [128] . Un estudio publicado en 2023 por investigadores de CSIRO encontró que el cambio climático puede haber aumentado en dos veces la probabilidad de fuertes eventos de El Niño y nueve veces la probabilidad de fuertes eventos de La Niña [129] [130] El estudio afirmó que encontró un consenso entre diferentes modelos y experimentos [131] .
"A largo plazo, es muy probable que la variación de las precipitaciones relacionada con El Niño-Oscilación del Sur aumente" [10] : 113 y
"Es muy probable que la variabilidad de las precipitaciones relacionada con los cambios en la fuerza y la extensión espacial de las teleconexiones ENSO conduzcan a cambios significativos a escala regional". [10] : 114 y
"Hay un nivel de confianza medio en que tanto la amplitud del ENSO como la frecuencia de los fenómenos de gran magnitud desde 1950 son mayores que en el período comprendido entre 1850 y posiblemente hasta 1400". [10] : 373
Investigaciones sobre puntos de inflexión
Se considera que el ENSO es un elemento de inflexión potencial en el clima de la Tierra. [132] El calentamiento global puede fortalecer la teleconexión ENSO y los eventos climáticos extremos resultantes. [133] Por ejemplo, un aumento en la frecuencia y magnitud de los eventos de El Niño han provocado temperaturas más cálidas de lo normal en el Océano Índico, al modular la circulación de Walker. [134] Esto ha resultado en un rápido calentamiento del Océano Índico y, en consecuencia, un debilitamiento del Monzón Asiático . [135]
Lista anterior (2008) de elementos de inflexión en el sistema climático. [136] En comparación con listas posteriores, las principales diferencias son que en 2008 se enumeraron como puntos de inflexión el ENSO, el monzón de verano indio, el agujero de ozono del Ártico y todo el hielo marino del Ártico . Sin embargo, no se incluyeron la circulación de Labrador-Irminger, los glaciares de montaña y el hielo de la Antártida oriental. Esta lista de 2008 también incluye el agua del fondo antártico (parte de la circulación de vuelco del océano Austral ), que se omitió en la lista de 2022, pero se incluyó en algunas posteriores.La posibilidad de que El Niño-Oscilación del Sur (ENSO) sea un elemento de inflexión había atraído la atención en el pasado. [137] Normalmente, los vientos fuertes soplan hacia el oeste a través del Océano Pacífico Sur desde Sudamérica hasta Australia . Cada dos a siete años, los vientos se debilitan debido a los cambios de presión y el aire y el agua en medio del Pacífico se calientan, lo que provoca cambios en los patrones de movimiento del viento en todo el mundo. Esto se conoce como El Niño y generalmente conduce a sequías en India , Indonesia y Brasil , y un aumento de las inundaciones en Perú . En 2015/2016, esto causó escasez de alimentos que afectó a más de 60 millones de personas. [138] Las sequías inducidas por El Niño pueden aumentar la probabilidad de incendios forestales en la Amazonia . [139] Se estimó que el umbral de inflexión se encontraba entre 3,5 °C (6,3 °F) y 7 °C (13 °F) de calentamiento global en 2016. [140] Después del inflexión, el sistema estaría en un estado de El Niño más permanente, en lugar de oscilar entre diferentes estados. Esto ha sucedido en el pasado de la Tierra, en el Plioceno , pero la disposición del océano era significativamente diferente a la actual. [137] Hasta ahora, no hay evidencia definitiva que indique cambios en el comportamiento de ENSO, [139] y el Sexto Informe de Evaluación del IPCC concluyó que es "prácticamente seguro que ENSO seguirá siendo el modo dominante de variabilidad interanual en un mundo más cálido". [141] En consecuencia, la evaluación de 2022 ya no lo incluye en la lista de posibles elementos de inflexión. [142]
Efectos del ENSO sobre los patrones climáticos
El Niño afecta el clima global y altera los patrones meteorológicos normales, lo que puede provocar tormentas intensas en algunos lugares y sequías en otros. [6] [7]
Ciclones tropicales
La mayoría de los ciclones tropicales se forman en el lado de la dorsal subtropical más cercano al ecuador , luego se desplazan hacia los polos más allá del eje de la dorsal antes de curvarse hacia el cinturón principal de los vientos del oeste . [144] Las áreas al oeste de Japón y Corea tienden a experimentar muchos menos impactos de ciclones tropicales de septiembre a noviembre durante los años de El Niño y los años neutros. Durante los años de El Niño, la ruptura [ aclaración necesaria ] en la dorsal subtropical tiende a estar cerca de los 130°E , lo que favorecería al archipiélago japonés. [145]
Según la energía ciclónica acumulada (ACE) modelada y observada, los años de El Niño suelen dar lugar a temporadas de huracanes menos activas en el océano Atlántico, pero en cambio favorecen un cambio hacia la actividad ciclónica tropical en el océano Pacífico, en comparación con los años de La Niña que favorecen un desarrollo de huracanes superior al promedio en el Atlántico y menos en la cuenca del Pacífico. [146]
Sobre el Océano Atlántico , la cizalladura vertical del viento aumenta, lo que inhibe la génesis e intensificación de los ciclones tropicales, al hacer que los vientos del oeste sean más fuertes. [147] La atmósfera sobre el Océano Atlántico también puede ser más seca y más estable durante los eventos de El Niño, lo que puede inhibir la génesis e intensificación de los ciclones tropicales. [147] Dentro de la cuenca del Pacífico Oriental : los eventos de El Niño contribuyen a la disminución de la cizalladura vertical del viento del este y favorecen una actividad de huracanes por encima de lo normal. [148] Sin embargo, los impactos del estado ENSO en esta región pueden variar y están fuertemente influenciados por los patrones climáticos de fondo. [148] La cuenca del Pacífico Occidental experimenta un cambio en la ubicación de donde se forman los ciclones tropicales durante los eventos de El Niño, con la formación de ciclones tropicales desplazándose hacia el este, sin un cambio importante en la cantidad de ellos que se desarrollan cada año. [147] Como resultado de este cambio, es más probable que Micronesia, y menos probable que China, se vea afectada por ciclones tropicales. [145] También se produce un cambio en la ubicación de formación de los ciclones tropicales en el Océano Pacífico Sur, entre 135°E y 120°O, y es más probable que se produzcan ciclones tropicales en la cuenca del Pacífico Sur que en la región australiana. [149] [147] Como resultado de este cambio, los ciclones tropicales tienen un 50% menos de probabilidades de tocar tierra en Queensland, mientras que el riesgo de un ciclón tropical es elevado para las naciones insulares como Niue , la Polinesia Francesa , Tonga , Tuvalu y las Islas Cook . [149] [150] [151]
Influencia remota sobre el océano Atlántico tropical
Un estudio de los registros climáticos ha demostrado que los eventos de El Niño en el Pacífico ecuatorial están generalmente asociados con un Atlántico Norte tropical cálido en la primavera y el verano siguientes. [152] Aproximadamente la mitad de los eventos de El Niño persisten lo suficiente en los meses de primavera para que la piscina cálida del hemisferio occidental se vuelva inusualmente grande en verano. [153] Ocasionalmente, el efecto de El Niño en la circulación Walker del Atlántico sobre América del Sur fortalece los vientos alisios del este en la región del Atlántico ecuatorial occidental. Como resultado, puede ocurrir un enfriamiento inusual en el Atlántico ecuatorial oriental en primavera y verano después de los picos de El Niño en invierno. [154] Los casos de eventos de tipo El Niño en ambos océanos simultáneamente se han vinculado a hambrunas graves relacionadas con la falta prolongada de lluvias monzónicas . [155]
Impactos sobre los seres humanos y los ecosistemas
Impactos económicos
El Niño tiene los impactos más directos sobre la vida en el Pacífico ecuatorial; sus efectos se propagan de norte a sur a lo largo de la costa de las Américas, afectando la vida marina en todo el Pacífico. Los cambios en las concentraciones de clorofila-a son visibles en esta animación, que compara el fitoplancton en enero y julio de 1998. Desde entonces, los científicos han mejorado tanto la recopilación como la presentación de datos sobre clorofila . [ aclaración necesaria ]
Cuando las condiciones de El Niño se prolongan durante muchos meses, el calentamiento generalizado de los océanos y la reducción de los vientos alisios del este limitan el afloramiento de aguas profundas frías y ricas en nutrientes, y su efecto económico sobre la pesca local para el mercado internacional puede ser grave. [156] Los países en desarrollo que dependen de su propia agricultura y pesca, en particular los que bordean el océano Pacífico, suelen ser los más afectados por las condiciones de El Niño. En esta fase de la oscilación, la masa de agua cálida del Pacífico cerca de América del Sur suele alcanzar su punto más cálido a finales de diciembre. [157]
En términos más generales, El Niño puede afectar los precios de las materias primas y la macroeconomía de distintos países. Puede limitar la oferta de productos agrícolas impulsados por la lluvia; reducir la producción agrícola, la construcción y las actividades de servicios; aumentar los precios de los alimentos; y puede desencadenar disturbios sociales en los países pobres que dependen de las materias primas que dependen principalmente de alimentos importados. [158] Un documento de trabajo de la Universidad de Cambridge muestra que, si bien Australia, Chile, Indonesia, India, Japón, Nueva Zelanda y Sudáfrica enfrentan una caída de corta duración de la actividad económica en respuesta a un shock de El Niño, otros países pueden realmente beneficiarse de un shock climático de El Niño (ya sea directa o indirectamente a través de efectos indirectos positivos de los principales socios comerciales), por ejemplo, Argentina, Canadá, México y los Estados Unidos. Además, la mayoría de los países experimentan presiones inflacionarias de corto plazo después de un shock de El Niño, mientras que los precios mundiales de la energía y los productos básicos no combustibles aumentan. [159] El FMI estima que un El Niño significativo puede impulsar el PIB de los Estados Unidos en aproximadamente un 0,5% (debido en gran medida a menores facturas de calefacción) y reducir el PIB de Indonesia en aproximadamente un 1,0%. [160]
Las condiciones ENSO también se han relacionado con la incidencia de la enfermedad de Kawasaki en Japón y la costa oeste de los Estados Unidos, [163] a través del vínculo con los vientos troposféricos en el norte del Océano Pacífico. [164]
El ENSO puede estar vinculado a los conflictos civiles. Los científicos del Instituto de la Tierra de la Universidad de Columbia , tras analizar datos de 1950 a 2004, sugieren que el ENSO puede haber tenido un papel en el 21% de todos los conflictos civiles desde 1950, y que el riesgo de conflicto civil anual se duplica del 3% al 6% en los países afectados por el ENSO durante los años de El Niño en relación con los años de La Niña. [165] [166]
Consecuencias ecológicas
Durante los eventos ENSO de 1982-83, 1997-98 y 2015-16, grandes extensiones de bosques tropicales experimentaron un período seco prolongado que resultó en incendios generalizados y cambios drásticos en la estructura forestal y la composición de especies de árboles en los bosques amazónicos y de Borneo. Sus impactos no restringen solo la vegetación, ya que se observaron disminuciones en las poblaciones de insectos después de la sequía extrema y los terribles incendios durante El Niño 2015-16. [167] También se observaron disminuciones en las especies de aves especialistas en hábitat y sensibles a las perturbaciones y en los grandes mamíferos frugívoros en los bosques quemados de la Amazonia, mientras que la extirpación temporal de más de 100 especies de mariposas de tierras bajas ocurrió en un sitio de bosque quemado en Borneo.
En los bosques tropicales estacionalmente secos, que son más tolerantes a la sequía, los investigadores descubrieron que la sequía inducida por El Niño aumentó la mortalidad de las plántulas. En una investigación publicada en octubre de 2022, los investigadores estudiaron los bosques tropicales estacionalmente secos en un parque nacional en Chiang Mai, Tailandia, durante 7 años y observaron que El Niño aumentó la mortalidad de las plántulas incluso en los bosques tropicales estacionalmente secos y puede afectar a bosques enteros a largo plazo. [168]
Blanqueamiento de corales
Tras el fenómeno de El Niño de 1997-1998, el Laboratorio Ambiental Marino del Pacífico atribuye el primer evento de blanqueamiento de corales a gran escala al calentamiento de las aguas. [169]
En particular, en 1997-98 y 2015-16 se registraron eventos de blanqueamiento masivo global, en los que se registraron pérdidas de alrededor del 75-99% de corales vivos en todo el mundo. También se prestó considerable atención al colapso de las poblaciones de anchoveta peruana y chilena que condujo a una grave crisis pesquera tras los eventos ENSO de 1972-73, 1982-83, 1997-98 y, más recientemente, en 2015-16. En particular, el aumento de las temperaturas superficiales del agua de mar en 1982-83 también condujo a la probable extinción de dos especies de hidrocorales en Panamá y a una mortalidad masiva de los bancos de algas a lo largo de 600 km de costa en Chile, de los cuales las algas y la biodiversidad asociada se recuperaron lentamente en las áreas más afectadas incluso después de 20 años. Todos estos hallazgos amplían el papel de los eventos ENSO como una fuerte fuerza climática que impulsa cambios ecológicos en todo el mundo, particularmente en los bosques tropicales y los arrecifes de coral. [170]
Impactos por región
Las observaciones de los fenómenos ENSO desde 1950 muestran que los impactos asociados a dichos fenómenos dependen de la época del año. [171] Si bien se espera que ocurran ciertos fenómenos e impactos, no es seguro que ocurran. [171] Los impactos que generalmente ocurren durante la mayoría de los fenómenos de El Niño incluyen precipitaciones por debajo del promedio en Indonesia y el norte de Sudamérica, y precipitaciones por encima del promedio en el sureste de Sudamérica, el este de África ecuatorial y el sur de los Estados Unidos. [171]
La Niña produce condiciones más húmedas de lo normal en el sur de África entre diciembre y febrero, y condiciones más secas de lo normal en el este de África ecuatorial durante el mismo período. [173]
Los efectos de El Niño sobre las precipitaciones en el sur de África difieren entre las zonas de precipitaciones de verano e invierno. Las zonas de precipitaciones de invierno tienden a tener más precipitaciones de lo normal y las zonas de precipitaciones de verano tienden a tener menos lluvia. El efecto sobre las zonas de precipitaciones de verano es más fuerte y ha provocado sequías graves en episodios intensos de El Niño. [174] [175]
Las temperaturas superficiales del mar en las costas oeste y sur de Sudáfrica se ven afectadas por el ENSO a través de cambios en la fuerza del viento en la superficie. [176] Durante El Niño, los vientos del sudeste que impulsan el afloramiento son más débiles, lo que da lugar a aguas costeras más cálidas de lo normal, mientras que durante La Niña los mismos vientos son más fuertes y provocan aguas costeras más frías. Estos efectos sobre los vientos son parte de influencias a gran escala en el sistema de alta presión del Atlántico tropical y del Atlántico sur , y cambios en el patrón de vientos del oeste más al sur. Hay otras influencias que no se sabe que estén relacionadas con el ENSO de importancia similar. Algunos eventos del ENSO no conducen a los cambios esperados. [176]
Antártida
Existen muchos vínculos ENSO en las altas latitudes del sur alrededor de la Antártida . [177] Específicamente, las condiciones de El Niño resultan en anomalías de alta presión sobre los mares de Amundsen y Bellingshausen , causando una reducción del hielo marino y un aumento de los flujos de calor hacia los polos en estos sectores, así como en el mar de Ross . El mar de Weddell , por el contrario, tiende a volverse más frío con más hielo marino durante El Niño. Las anomalías de calentamiento y presión atmosférica exactamente opuestas ocurren durante La Niña. [178] Este patrón de variabilidad se conoce como el modo dipolar antártico, aunque la respuesta antártica al forzamiento ENSO no es ubicua. [178]
Asia
En Asia occidental , durante la temporada de lluvias de noviembre a abril de la región, hay un aumento de las precipitaciones en la fase de El Niño y una reducción de las precipitaciones en la fase de La Niña en promedio. [179] [180]
Durante los años de El Niño: a medida que el agua cálida se extiende desde el Pacífico occidental y el océano Índico hasta el Pacífico oriental, arrastra consigo la lluvia, lo que provoca una extensa sequía en el Pacífico occidental y precipitaciones en el Pacífico oriental, normalmente seco. Singapur experimentó el febrero más seco en 2010 desde que se tienen registros en 1869, con solo 6,3 mm de lluvia en el mes. Los años 1968 y 2005 tuvieron los siguientes febreros más secos, cuando cayeron 8,4 mm de lluvia. [181]
Durante los años de La Niña, la formación de ciclones tropicales, junto con la posición de la dorsal subtropical , se desplaza hacia el oeste a través del Océano Pacífico occidental, lo que aumenta la amenaza de tocar tierra en China. [182] En marzo de 2008, La Niña provocó una caída de las temperaturas de la superficie del mar en el sudeste asiático de 2 °C (3,6 °F). También provocó fuertes lluvias en Filipinas , Indonesia y Malasia . [183]
Australia
En la mayor parte del continente, El Niño y La Niña tienen más impacto en la variabilidad climática que cualquier otro factor. Existe una fuerte correlación entre la intensidad de La Niña y las precipitaciones: cuanto mayor sea la diferencia entre la temperatura de la superficie del mar y la Oscilación del Sur y la normal, mayor será el cambio en las precipitaciones. [184]
Durante los fenómenos de El Niño, el cambio de las precipitaciones desde el Pacífico occidental puede significar que las precipitaciones en Australia se reduzcan. [185] En la parte sur del continente, se pueden registrar temperaturas más cálidas que el promedio, ya que los sistemas meteorológicos son más móviles y hay menos áreas de bloqueo de alta presión. [185] El inicio del monzón indoaustraliano en Australia tropical se retrasa entre dos y seis semanas, lo que, como consecuencia, significa que las precipitaciones se reducen en los trópicos del norte. [185] El riesgo de una temporada importante de incendios forestales en el sureste de Australia es mayor después de un fenómeno de El Niño, especialmente cuando se combina con un evento de dipolo positivo en el océano Índico . [185]
Los efectos de El Niño-Oscilación del Sur en Australia están presentes en la mayor parte de Australia , particularmente en el norte y el este , y son uno de los principales impulsores climáticos del país. Asociado con la anormalidad estacional en muchas áreas del mundo, Australia es uno de los continentes más afectados y experimenta extensas sequías junto con períodos húmedos considerables que causan grandes inundaciones. Existen tres fases: El Niño, La Niña y Neutral, que ayudan a explicar los diferentes estados de ENSO. [186] Desde 1900, ha habido 28 eventos de El Niño y 19 de La Niña en Australia, incluido el evento actual de El Niño de 2023, que se declaró el 17 de septiembre de 2023. [187] [188] [189] [190] Los eventos suelen durar de 9 a 12 meses, pero algunos pueden persistir durante dos años, aunque el ciclo ENSO generalmente opera durante un período de tiempo de uno a ocho años. [191]
Durante los años de La Niña , la costa oriental de Australia registra precipitaciones superiores a la media, que suelen provocar inundaciones perjudiciales debido a los vientos alisios del este más fuertes del Pacífico hacia Australia, lo que aumenta la humedad en el país. Por el contrario, los eventos de El Niño se asociarán con un debilitamiento, o incluso un retroceso, de los vientos alisios predominantes, y esto dará como resultado una reducción de la humedad atmosférica en el país. [192] Muchos de los peores incendios forestales en Australia acompañan a los eventos ENSO y pueden verse exacerbados por un dipolo positivo del océano Índico , donde tenderían a causar un clima cálido, seco y ventoso. [193]
Europa
Los efectos de El Niño en Europa son controvertidos, complejos y difíciles de analizar, ya que es uno de varios factores que influyen en el clima en el continente y otros factores pueden abrumar la señal. [194] [195]
El ENSO está vinculado a las precipitaciones en Puerto Rico. [ Aclaración necesaria ] [198] Durante un El Niño, las nevadas son mayores que el promedio en las Montañas Rocosas del sur y la cordillera de Sierra Nevada, y están muy por debajo de lo normal en los estados del Alto Medio Oeste y los Grandes Lagos. Durante un La Niña, las nevadas son superiores a lo normal en el noroeste del Pacífico y el oeste de los Grandes Lagos. [199]
En Canadá, La Niña, en general, provocará un invierno más frío y con más nieve, como las cantidades de nieve casi récord registradas en el invierno de La Niña de 2007-2008 en el este de Canadá. [200] [201]
En la primavera de 2022, La Niña provocó precipitaciones superiores a la media y temperaturas inferiores a la media en el estado de Oregón. Abril fue uno de los meses más húmedos registrados y se esperaba que los efectos de La Niña, aunque menos graves, continuaran durante el verano. [202]
En América del Norte, los principales impactos de El Niño en la temperatura y las precipitaciones ocurren generalmente en los seis meses entre octubre y marzo. [203] [204] En particular, la mayor parte de Canadá generalmente tiene inviernos y primaveras más suaves de lo normal, con la excepción del este de Canadá, donde no ocurren impactos significativos. [205] Dentro de los Estados Unidos, los impactos generalmente observados durante el período de seis meses incluyen condiciones más húmedas que el promedio a lo largo de la Costa del Golfo entre Texas y Florida , mientras que se observan condiciones más secas en Hawái , el Valle de Ohio , el Noroeste del Pacífico y las Montañas Rocosas . [203]
Los estudios de fenómenos meteorológicos más recientes en California y el suroeste de los Estados Unidos indican que existe una relación variable entre El Niño y las precipitaciones superiores a la media, ya que depende en gran medida de la intensidad del fenómeno de El Niño y de otros factores. [203] Aunque históricamente se ha asociado con las fuertes precipitaciones en California, los efectos de El Niño dependen más fuertemente del "sabor" [ aclaración necesaria ] de El Niño que de su presencia o ausencia, ya que sólo los fenómenos "persistentes de El Niño" dan lugar a precipitaciones consistentemente altas. [206] [207]
Al norte, a través de Alaska , los eventos de La Niña provocan condiciones más secas de lo normal, mientras que los eventos de El Niño no tienen una correlación con condiciones secas o húmedas. Durante los eventos de El Niño, se espera un aumento de las precipitaciones en California debido a una trayectoria de tormenta zonal más al sur . [208] Durante La Niña, el aumento de las precipitaciones se desvía hacia el noroeste del Pacífico debido a una trayectoria de tormenta más al norte. [209] Durante los eventos de La Niña, la trayectoria de la tormenta se desplaza lo suficientemente hacia el norte como para traer condiciones invernales más húmedas de lo normal (en forma de aumento de las nevadas) a los estados del Medio Oeste, así como veranos calurosos y secos. [210] Durante la parte de El Niño de ENSO , el aumento de las precipitaciones cae a lo largo de la costa del Golfo y el sudeste debido a una corriente en chorro polar más fuerte de lo normal y más al sur . [211]
Istmo de Tehuantepec
La condición sinóptica del Tehuantepecer , un violento viento de brecha montañosa entre las montañas de México y Guatemala , está asociada con el sistema de alta presión que se forma en la Sierra Madre de México a raíz de un frente frío que avanza, lo que hace que los vientos se aceleren a través del Istmo de Tehuantepec . Los Tehuantepecers ocurren principalmente durante los meses de la estación fría de la región a raíz de los frentes fríos, entre octubre y febrero, con un máximo de verano en julio causado por la extensión hacia el oeste del sistema de alta presión Azores-Bermudas. La magnitud del viento es mayor durante los años de El Niño que durante los años de La Niña, debido a las incursiones más frecuentes de frentes fríos durante los inviernos de El Niño. [212] Los vientos de Tehuantepec alcanzan los 20 nudos (40 km/h) a 45 nudos (80 km/h), y en raras ocasiones los 100 nudos (190 km/h). La dirección del viento es de norte a noreste. [213] Provoca una aceleración localizada de los vientos alisios en la región, y puede potenciar la actividad de tormentas eléctricas cuando interactúa con la Zona de Convergencia Intertropical . [214] Los efectos pueden durar desde unas horas hasta seis días. [215] Entre 1942 y 1957, La Niña tuvo un impacto que provocó cambios isotópicos en las plantas de Baja California, y que había ayudado a los científicos a estudiar su impacto. [216]
Islas del Pacífico
Durante un fenómeno de El Niño, Nueva Zelanda tiende a experimentar vientos del oeste más fuertes o más frecuentes durante el verano, lo que genera un riesgo elevado de condiciones más secas de lo normal a lo largo de la costa este. [217] Sin embargo, hay más lluvia de lo normal en la costa oeste de Nueva Zelanda, debido al efecto barrera de las cadenas montañosas de la Isla Norte y los Alpes del Sur. [217]
Fiji generalmente experimenta condiciones más secas de lo normal durante un El Niño, lo que puede provocar que se establezca una sequía en las islas. [218] Sin embargo, los principales impactos en la nación insular se sienten aproximadamente un año después de que se establece el evento. [218] Dentro de las Islas Samoa, se registran precipitaciones por debajo de la media y temperaturas más altas de lo normal durante los eventos de El Niño, lo que puede provocar sequías e incendios forestales en las islas. [219] Otros impactos incluyen una disminución del nivel del mar, la posibilidad de blanqueamiento de corales en el entorno marino y un mayor riesgo de que un ciclón tropical afecte a Samoa. [219]
A finales del invierno y en primavera, durante los fenómenos de El Niño, se pueden esperar condiciones más secas que el promedio en Hawái. [220] En Guam, durante los años de El Niño, la precipitación en la estación seca promedia por debajo de lo normal, pero la probabilidad de un ciclón tropical es más del triple de lo normal, por lo que son posibles eventos de lluvia de duración extremadamente corta. [221] En Samoa Americana, durante los fenómenos de El Niño, la precipitación promedia alrededor de un 10 por ciento por encima de lo normal, mientras que los fenómenos de La Niña están asociados con una precipitación promedio de alrededor de un 10 por ciento por debajo de lo normal. [222]
Sudamerica
Los efectos de El Niño en América del Sur son directos e intensos. El Niño se asocia con meses de clima cálido y muy húmedo en abril-octubre a lo largo de las costas del norte de Perú y Ecuador , y causa grandes inundaciones cuando el fenómeno es intenso o extremo. [223]
Debido a que la piscina cálida de El Niño alimenta las tormentas eléctricas en la superficie, crea un aumento de las precipitaciones en el este y centro del océano Pacífico, incluidas varias partes de la costa oeste de América del Sur. Los efectos de El Niño en América del Sur son directos y más fuertes que en América del Norte. Un El Niño está asociado con meses de clima cálido y muy húmedo en abril-octubre a lo largo de las costas del norte de Perú y Ecuador , causando inundaciones importantes siempre que el evento sea fuerte o extremo. [224] Los efectos durante los meses de febrero, marzo y abril pueden llegar a ser críticos a lo largo de la costa oeste de América del Sur , El Niño reduce el afloramiento de agua fría y rica en nutrientes que sustenta grandes poblaciones de peces , que a su vez sustentan abundantes aves marinas, cuyos excrementos sustentan la industria de fertilizantes . La reducción del afloramiento conduce a la muerte de peces en la costa de Perú. [225]
La industria pesquera local a lo largo de la costa afectada puede sufrir durante eventos de El Niño de larga duración. Las pesquerías peruanas colapsaron durante la década de 1970 debido a la sobrepesca luego de la reducción de la anchoveta peruana de El Niño de 1972. [226] Las pesquerías anteriormente eran las más grandes del mundo, sin embargo, este colapso llevó a la disminución de estas pesquerías. Durante el evento de 1982-83, las poblaciones de jurel y anchoveta se redujeron, las vieiras aumentaron en aguas más cálidas, pero la merluza siguió las aguas más frías por el talud continental, mientras que el camarón y las sardinas se movieron hacia el sur, por lo que algunas capturas disminuyeron mientras que otras aumentaron. [227] El jurel ha aumentado en la región durante los eventos cálidos. Los cambios de ubicación y tipos de peces debido a las condiciones cambiantes crean desafíos para la industria pesquera. Las sardinas peruanas se han movido durante los eventos de El Niño a áreas chilenas . Otras condiciones generan más complicaciones, como el gobierno de Chile en 1991 que creó restricciones en las áreas de pesca para pescadores autónomos y flotas industriales.
El sur de Brasil y el norte de Argentina también experimentan condiciones más húmedas de lo normal durante los años de El Niño, pero principalmente durante la primavera y principios del verano. El centro de Chile recibe un invierno suave con abundantes precipitaciones, y el altiplano peruano-boliviano a veces está expuesto a eventos inusuales de nevadas invernales. El clima más seco y cálido ocurre en partes de la cuenca del río Amazonas , Colombia y América Central . [228]
Durante la época de La Niña, la sequía afecta las regiones costeras de Perú y Chile. [229] De diciembre a febrero, el norte de Brasil es más húmedo de lo normal. [229] La Niña provoca precipitaciones más altas de lo normal en los Andes centrales , lo que a su vez causa inundaciones catastróficas en los Llanos de Mojos del Departamento de Beni , Bolivia. Dichas inundaciones están documentadas en 1853, 1865, 1872, 1873, 1886, 1895, 1896, 1907, 1921, 1928, 1929 y 1931. [230]
Islas Galápagos
Las Islas Galápagos son una cadena de islas volcánicas, a casi 600 millas al oeste de Ecuador, Sudamérica. [231] en el Océano Pacífico Oriental. Estas islas sustentan una amplia diversidad de especies terrestres y marinas. [232] El ecosistema se basa en los vientos alisios normales que influyen en el afloramiento de aguas frías y ricas en nutrientes hacia las islas. [233] Durante un fenómeno de El Niño, los vientos alisios se debilitan y a veces soplan de oeste a este, lo que hace que la corriente ecuatorial se debilite, elevando las temperaturas de las aguas superficiales y disminuyendo los nutrientes en las aguas que rodean las Galápagos. El Niño provoca una cascada trófica que afecta a ecosistemas enteros, comenzando con los productores primarios y terminando con animales críticos como tiburones, pingüinos y focas. [234] Los efectos de El Niño pueden volverse perjudiciales para las poblaciones que a menudo mueren de hambre y se reducen durante estos años. Se muestran adaptaciones evolutivas rápidas entre los grupos de animales durante los años de El Niño para mitigar las condiciones de El Niño. [235]
Historia
En escalas de tiempo geológicas
También hay pruebas sólidas de la existencia de fenómenos de El Niño durante el Holoceno temprano , hace 10.000 años. [236]
Se han registrado diferentes modos de fenómenos similares a ENSO en archivos paleoclimáticos , que muestran diferentes métodos de activación, retroalimentaciones y respuestas ambientales a las características geológicas, atmosféricas y oceanográficas de la época. Estos registros paleoclimáticos pueden utilizarse para proporcionar una base cualitativa para las prácticas de conservación. [237]
Los científicos también han encontrado señales químicas de temperaturas más cálidas de la superficie del mar y un aumento de las precipitaciones causado por El Niño en especímenes de coral que tienen alrededor de 13.000 años de antigüedad. [238]
En un estudio paleoclimático publicado en 2024, los autores sugieren que El Niño tuvo una fuerte influencia en el clima de invernadero de la Tierra durante el evento de extinción del Pérmico-Triásico . La creciente intensidad y duración de los eventos de El Niño se asociaron con el vulcanismo activo, lo que resultó en la muerte de la vegetación, un aumento en la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera, un calentamiento significativo y perturbaciones en la circulación de las masas de aire. [239]
Durante la historia humana
Temperaturas medias del Pacífico ecuatorial, publicadas en 2009.
Las condiciones ENSO se han producido en intervalos de dos a siete años durante al menos los últimos 300 años, pero la mayoría de ellas han sido débiles. [236]
El fenómeno había suscitado interés desde hacía tiempo debido a sus efectos sobre la industria del guano y otras empresas que dependen de la productividad biológica del mar. Se tiene constancia de que ya en 1822, el cartógrafo Joseph Lartigue, de la fragata francesa La Clorinde , al mando del barón Mackau , advirtió la "contracorriente" y su utilidad para viajar hacia el sur a lo largo de la costa peruana. [254] [255] [256]
Charles Todd , en 1888, sugirió que las sequías en India y Australia tendían a ocurrir al mismo tiempo; [257] Norman Lockyer notó lo mismo en 1904. [258] Una conexión de El Niño con inundaciones fue reportada en 1894 por Victor Eguiguren (1852-1919) y en 1895 por Federico Alfonso Pezet (1859-1929). [259] [255] [260] En 1924, Gilbert Walker (por quien se nombró la circulación de Walker ) acuñó el término "Oscilación del Sur". [261] A él y a otros (incluido el meteorólogo noruego-estadounidense Jacob Bjerknes ) generalmente se les atribuye la identificación del efecto de El Niño. [262]
El fenómeno de El Niño de 1982-83 provocó un aumento del interés de la comunidad científica. El período de 1990-95 fue inusual en el sentido de que rara vez se han producido fenómenos de El Niño en una sucesión tan rápida. [263] [264] [ ¿Fuente poco fiable? ] [265] Un fenómeno de El Niño especialmente intenso en 1998 causó la muerte de aproximadamente el 16% de los sistemas de arrecifes del mundo. El fenómeno calentó temporalmente la temperatura del aire en 1,5 °C, en comparación con el aumento habitual de 0,25 °C asociado con los fenómenos de El Niño. [266] Desde entonces, el blanqueamiento masivo de los corales se ha vuelto común en todo el mundo, y todas las regiones han sufrido un "blanqueamiento grave". [267]
Alrededor de 1525, cuando Francisco Pizarro tocó tierra en Perú, observó precipitaciones en los desiertos, el primer registro escrito de los impactos de El Niño. [238]
Patrones relacionados
Oscilación de Madden-Julian
Diagrama de Hovmöller de la media móvil de cinco días de la radiación de onda larga saliente que muestra la OMJ. El tiempo aumenta de arriba hacia abajo en la figura, por lo que los contornos orientados de arriba a la izquierda a abajo a la derecha representan el movimiento de oeste a este.La oscilación Madden-Julian (MJO) es el mayor elemento de la variabilidad intraestacional (30 a 90 días) en la atmósfera tropical. Fue descubierta en 1971 por Roland Madden y Paul Julian del Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR) de Estados Unidos. [268] Es un acoplamiento a gran escala entre la circulación atmosférica y la convección atmosférica profunda tropical . [269] [270] A diferencia de un patrón fijo como El Niño-Oscilación del Sur (ENSO), la oscilación Madden-Julian es un patrón de viaje que se propaga hacia el este, a aproximadamente 4 a 8 m/s (14 a 29 km/h; 9 a 18 mph), a través de la atmósfera por encima de las partes cálidas de los océanos Índico y Pacífico. Este patrón de circulación general se manifiesta más claramente como lluvia anómala .
Enlace a El Niño-Oscilación del Sur
Existe una fuerte variabilidad interanual en la actividad de la oscilación Madden-Julian, con largos períodos de fuerte actividad seguidos de períodos en los que la oscilación es débil o ausente. Esta variabilidad interanual de la OMJ está parcialmente vinculada al ciclo El Niño-Oscilación del Sur (ENSO). En el Pacífico, la fuerte actividad de la OMJ se observa a menudo de 6 a 12 meses antes del inicio de un episodio de El Niño , pero está prácticamente ausente durante los máximos de algunos episodios de El Niño, mientras que la actividad de la OMJ es típicamente mayor durante un episodio de La Niña . Los fuertes eventos de la oscilación Madden-Julian a lo largo de una serie de meses en el Pacífico occidental pueden acelerar el desarrollo de un El Niño o La Niña, pero por lo general no conducen por sí mismos al inicio de un evento ENSO cálido o frío. [271] Sin embargo, las observaciones sugieren que El Niño de 1982-1983 se desarrolló rápidamente durante julio de 1982 en respuesta directa a una onda Kelvin desencadenada por un evento de la OMJ a fines de mayo. [272] Además, los cambios en la estructura de la OMJ con el ciclo estacional y el ENSO podrían facilitar impactos más sustanciales de la OMJ en el ENSO. Por ejemplo, los vientos superficiales del oeste asociados con la convección activa de la OMJ son más fuertes durante el avance hacia El Niño y los vientos superficiales del este asociados con la fase convectiva suprimida son más fuertes durante el avance hacia La Niña. [273] A nivel mundial, la variabilidad interanual de la OMJ está determinada principalmente por la dinámica interna atmosférica, en lugar de las condiciones de la superficie. [ aclaración necesaria ]
Oscilación decenal del Pacífico
Patrón global de fase positiva de PDOLa oscilación decenal del Pacífico (PDO, por sus siglas en inglés) es un patrón robusto y recurrente de variabilidad climática océano-atmósfera centrado sobre la cuenca del Pacífico de latitudes medias. La PDO se detecta como aguas superficiales cálidas o frías en el Océano Pacífico, al norte de 20°N. Durante el siglo pasado, la amplitud de este patrón climático ha variado irregularmente en escalas de tiempo interanuales a interdecenales (es decir, períodos de tiempo de unos pocos años hasta períodos de tiempo de varias décadas). Hay evidencia de inversiones en la polaridad predominante (es decir, cambios en aguas superficiales frías versus aguas superficiales cálidas dentro de la región) de la oscilación que ocurrieron alrededor de 1925, 1947 y 1977; las últimas dos inversiones correspondieron con cambios dramáticos en los regímenes de producción de salmón en el Océano Pacífico Norte . Este patrón climático también afecta las temperaturas del aire de la superficie del mar costero y continental desde Alaska hasta California .
Mecanismos
El ENSO puede influir en el patrón de circulación global a miles de kilómetros del Pacífico ecuatorial a través del "puente atmosférico". Durante los eventos de El Niño , la convección profunda y la transferencia de calor a la troposfera se mejoran por encima de la temperatura superficial del mar anómalamente cálida ; este forzamiento tropical relacionado con el ENSO genera ondas de Rossby que se propagan hacia los polos y el este y posteriormente se refractan desde el polo hasta los trópicos. Las ondas planetarias se forman en ubicaciones preferidas tanto en el Océano Pacífico Norte como en el Sur, y el patrón de teleconexión se establece en un plazo de 2 a 6 semanas. [274] Los patrones impulsados por el ENSO modifican la temperatura superficial, la humedad, el viento y la distribución de las nubes sobre el Pacífico Norte que alteran el calor superficial, el momento y los flujos de agua dulce y, por lo tanto, inducen anomalías en la temperatura superficial del mar, la salinidad y la profundidad de la capa mixta (MLD).
Modo Meridional del Pacífico
Anomalías de la SST y del viento de la fase positiva del PMMEl modo meridional del Pacífico (PMM) es un modo climático del Pacífico norte . En su estado positivo, se caracteriza por el acoplamiento de vientos alisios más débiles en el noreste del océano Pacífico entre Hawái y Baja California con una disminución de la evaporación sobre el océano, lo que aumenta las temperaturas superficiales del mar (TSM); y lo contrario durante su estado negativo. Este acoplamiento se desarrolla durante los meses de invierno y se extiende hacia el suroeste en dirección al ecuador y el Pacífico central y occidental durante la primavera, hasta que alcanza la Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT), que tiende a desplazarse hacia el norte en respuesta a un PMM positivo.
A principios del siglo XXI, la intensidad del fenómeno de El Niño de 2014-16 y las temporadas de huracanes y tifones del Pacífico de 2018, sumamente activas , se han atribuido a eventos PMM positivos. Con el calentamiento global antropogénico , es probable que la actividad PMM aumente, y algunos científicos han propuesto que la pérdida de hielo marino antártico y, especialmente, ártico inducirá futuros eventos PMM positivos.
Véase también
Termostato dinámico oceánico : mecanismo físico que afecta las temperaturas de la superficie del mar en el océano Pacífico
Oscilador de recarga : teoría para explicar la variación periódica de la temperatura de la superficie del mar y la profundidad de la termoclina
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Enlaces externos
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