نوسانات ال نینو-جنوبی (ENSO) یکی از مهم ترین و طولانی ترین پدیده های اقلیمی در این سیاره است. این می تواند منجر به تغییرات در مقیاس بزرگ در فشار سطح دریا، دمای سطح دریا، بارش و باد شود - نه تنها در مناطق استوایی بلکه در بسیاری از مناطق دیگر جهان. ENSO تغییرات طبیعی سال به سال در اقیانوس و جو در اقیانوس آرام استوایی را توصیف می کند. دمای سطح دریا در چرخه اقیانوس آرام استوایی مرکزی و شرقی بین بالاتر و کمتر از میانگین. حالت ال نینو زمانی رخ می دهد که دمای سطح دریای اقیانوس آرام مرکزی و شرقی استوایی به طور قابل ملاحظه ای گرمتر از حد معمول باشد (شکل 1، بالا را ببینید). شرایط لانینا زمانی اتفاق می‌افتد که آب‌های اقیانوس آرام استوایی مرکزی و شرقی به طور قابل‌توجهی خنک‌تر از حد معمول باشند (شکل 1، پایین را ببینید). یک رویداد لانینا معمولاً، اگرچه نه همیشه، به دنبال یک رویداد ال نینو می آید.

شکل 1: ناهنجاری های دمای سطح دریا در طول یک رویداد قوی ال نینو (بالا) و رویداد لا نینا (پایین). ارقام ساخته شده در اتاق نقشه IRI ENSO.

ال نینو به جزء اقیانوسی ENSO اشاره دارد. قبل از اینکه دانشمندان قرن بیستم ENSO را مطالعه کنند، ماهیگیران پرویی آبهای گرمتر اقیانوس را در سواحل آمریکای جنوبی و تأثیر دما بر ماهیگیری آنها را مشاهده کردند. آنها نام این پدیده را ال نینو (کودک پسر) گذاشتند، زیرا تأثیرات آن اغلب در فصل کریسمس به وضوح دیده می شد. بخش نوسان جنوبی اصطلاح ENSO به جزء جوی اشاره دارد: تغییر فشار اتمسفر بین اقیانوس آرام مرکزی/شرقی و اقیانوس آرام غربی.

شرایط خنثی چیست؟

چندین سال شرایط خنثی (یا عادی) ممکن است بین رویدادهای لانینا و ال نینو باقی بماند. برای درک چرخه ENSO، ابتدا باید درک کنیم که اقیانوس آرام در حالت خنثی آن چگونه است.

آب و هوای اقیانوس آرام استوایی به عنوان یک "نظام جفت" عمل می کند زیرا وضعیت اقیانوس و جو به یکدیگر بستگی دارند. با تغییر شرایط اقیانوس، جو واکنش نشان می دهد و بالعکس. شاخص های اصلی این تغییرات فشار و دما هستند. برای تصویری که شرایط خنثی را نشان می دهد، به شکل 2 (بالا) مراجعه کنید.

فشار هوا

در طول سالهای خنثی (و به طور متوسط) فشار اتمسفر در گرمتر اقیانوس آرام استوایی غربی (که در داروین، استرالیا به آن اشاره شده است) کم است و در اقیانوس آرام استوایی مرکزی/شرق سردتر (که در تاهیتی به آن اشاره شده است) نسبتاً بالاتر است. هوا به طور طبیعی از مناطق پرفشار به سمت کم فشار حرکت می کند، بنابراین این اختلاف فشار، هوای استوایی را که به بادهای تجاری معروف است، از سواحل آمریکای جنوبی به سمت اقیانوس آرام غربی حرکت می دهد.

دمای اقیانوس

خورشید آب را در سطح اقیانوس گرم می کند، اما بادهای تجاری آب های سطحی را با اصطکاک از شرق به غرب در اقیانوس آرام می راند. آب سرد از پایین به سمت بالا حرکت می کند تا جایگزین آب سطحی جابجا شده در فرآیندی شود که به آن بالا آمدن گفته می شود. در شرایط خنثی، آب‌های شرق اقیانوس آرام در امتداد استوا و سواحل آمریکای جنوبی بالا می‌روند. از آنجایی که آب‌های استوایی و ساحلی از اعماق زمین سرچشمه می‌گیرند، سرد و سرشار از مواد مغذی هستند. هنگامی که آب های سطحی به غرب اقیانوس آرام می رسند، سطوح زمین حرکت بیشتر آن را محدود می کند و بنابراین آب "انباشته می شود" و سطح دریا را در اطراف اندونزی تقریباً نیم متر بالاتر از سواحل اکوادور می کند. همانطور که آب جمع می شود و راکد می شود، به گرم شدن ادامه می دهد.

شرایط خنثی، ال نینو و لا نینا در اقیانوس آرام استوایی. تصاویر نشان می‌دهند که سیستم اقیانوس-اتمسفر جفت شده معمولاً در طول هر رویداد چگونه رفتار می‌کند. تصاویری از اداره هواشناسی استرالیا.

سیستم جفت شده

از آنجایی که بادهای سطح پایین به سمت آب‌های سطحی گرم در مناطق استوایی حرکت می‌کنند، تفاوت در دمای سطح دریا (SSTs) بین سردتر اقیانوس آرام شرقی و گرم‌تر اقیانوس آرام غربی، بادهای تجاری شرقی را در شرایط خنثی تقویت می‌کند. این شیب SST شرقی-غربی باعث بادهای شرقی قوی می شود که آب را به سمت غرب می برد و باعث بالا آمدن بیشتر آب سردتر در شرق می شود. آب‌های بالارونده سرد نیز شیب SST شرقی-غربی را افزایش می‌دهند و دوباره بادهای تجاری شدید شرقی را در سراسر اقیانوس آرام تقویت می‌کنند. بنابراین اقیانوس و جو یک سیستم جفت شده ایجاد می کنند که این روند را تا زمانی که مختل شود ادامه می دهد.

در طول سال های ال نینو چه تغییری می کند؟

اغتشاشات در اقیانوس که باعث تغییر در الگوهای اصلی دمایی می شود بر بادهای این سیستم جفت شده تأثیر می گذارد که می تواند منجر به یک حلقه بازخورد مثبت شود. در جریان ال نینو، این حلقه اغلب با بادهای تجاری ضعیف یا حتی گاهی معکوس شروع می شود. منبع بادهای ضعیف همیشه آشکار نیست، اما بسته به قدرت و مدت زمان آنها ممکن است امواج کلوین را تحریک کنند. این امواج 100 تا 200 متر زیر سطح دریا و صدها کیلومتر عرض دارند و با حرکت به سمت شرق در سراسر اقیانوس آرام استوایی آب را گرمتر می کنند (در اینجا درباره امواج کلوین بیشتر بدانید). گاهی اینها گرم می شوند آب‌ها به سطح می‌رسند و «زبان» آب‌های سطحی گرم شکل می‌گیرد – معمولاً 1 تا 3 درجه سانتی‌گراد گرم‌تر و در سراسر اقیانوس آرام استوایی کشیده می‌شود. آب‌های گرم‌تر فشار هوا را در سراسر اقیانوس آرام مرکزی و شرقی کاهش می‌دهد و شیب فشار را ضعیف می‌کند که به طور معمول بادهای تجاری را از تاهیتی به سمت داروین می‌آورد. بادهای تجاری ضعیف‌تر، میزان آب‌های سطحی را که به سمت غرب رانده می‌شوند، کاهش می‌دهد و آب سطحی گرم می‌ماند و گرادیان فشار ضعیف را تقویت می‌کند. این بازخورد می تواند شرایط ال نینو را برای بیش از یک سال حفظ کند. برای تصویری که شرایط ال نینو را نشان می دهد، به شکل 2 (وسط) مراجعه کنید.

اثرات مستقیم تغییرات دما و فشار اغلب شامل افزایش بارندگی در امتداد سواحل غربی قاره آمریکا و کاهش بارندگی در اطراف اندونزی و استرالیا است.

لا نینا چیست؟

ENSO در زمینه: تغییرپذیری آب و هوا

ال نینو و لا نینا تنها تأثیرات آب و هوا در سراسر جهان نیستند. برای کسب اطلاعات بیشتر از صفحه منبع تنوع آب و هوای ما دیدن کنید.

لا نینا به عنوان یک نسخه پیشرفته از حالت خنثی رخ می دهد. زمانی که فشار هوا در تاهیتی بالاتر از حد متوسط ​​و در استرالیا کمتر از حد متوسط ​​باشد، بادهای تجاری شرقی شدیدتر از حد معمول می وزند. آب اقیانوس سردتر از حد معمول در سراسر اقیانوس آرام شرقی و مرکزی استوایی گسترش می یابد و بادها همچنان آب را به سمت غرب می راندند و بار دیگر سطح دریا را در اطراف اندونزی افزایش می دهند. آب در غرب اقیانوس آرام گرم می شود که پس از آن بارندگی در منطقه را افزایش می دهد. شکل 2 (پایین) را برای تصویری که شرایط La Niña را نشان می دهد، ببینید.

چگونه ENSO را اندازه گیری کنیم؟

به دلیل پیامدهای اجتماعی برای اعلام ال نینو در حال توسعه، اندازه‌گیری‌ها باید تأیید و دقیق باشند. یکی از شاخص های ENSO، شاخص نوسان جنوبی (SOI) است که با استفاده از اختلاف فشار بین تاهیتی و داروین محاسبه می شود. SOI در طول سال های ال نینو منفی و در سال های لانینا مثبت است. از آنجایی که اندازه‌گیری‌های SOI می‌توانند تغییرپذیری محلی و اختلالات آب و هوایی را منعکس کنند، دانشمندان معمولاً مقادیر قرائت‌ها را در یک دوره 5 ماهه میانگین می‌کنند تا تعیین کنند که آیا نوسانات فشار نشان دهنده یک رویداد بزرگ است یا خیر.

علاوه بر این، اداره ملی اقیانوس شناسی و جوی ایالات متحده (NOAA) شناورهای نظارتی به نام آرایه اقیانوس اتمسفر گرمسیری (TAO) را در سراسر اقیانوس آرام استوایی حفظ می کند. این شناورها دمای سطح و زیرسطح دریا، شرایط جوی، جریان های آب و داده های باد را به دانشمندان و محققان در سراسر جهان در زمان واقعی ثبت و انتقال می دهند.

شکل 3: مناطق نینو. (منبع: NOAA)

منطقه ای که توسط آرایه TAO نظارت می شود به بخش های مختلفی تقسیم می شود (شکل 3 را ببینید)، که هر یک معنای متفاوتی برای احتمال ENSO دارند. به عنوان مثال، منطقه NINO1+2 ممکن است اولین منطقه ای باشد که در طول ال نینو گرم می شود، منطقه NINO3 بیشترین تغییرات دما را تجربه می کند و خوانش های NINO4 یک شاخص قوی برای شرایط بارش در اندونزی است. این خوانش‌های روی NINO3.4 است - که هم تغییرپذیری مهم SST و هم تغییرات بارندگی شدید را به تصویر می‌کشد - که بیشتر پیش‌بینی‌ها را در مورد اینکه چگونه رویدادهای ENSO ممکن است بر تغییرپذیری آب و هوای جهانی و تغییر الگوهای بارندگی تأثیر بگذارد، آگاه می‌سازد.

چگونه بفهمیم ال نینو یا لانینا در حال وقوع است؟

دانشمندانی که بر داده‌های جوی و اقیانوسی در اقیانوس آرام نظارت می‌کنند، چگونگی انحراف اندازه‌گیری‌های دما و فشار از میانگین و مدت زمان ادامه آن را دنبال می‌کنند.

تعیین میزان دمای سطح دریا و/یا فشار اتمسفر باید تا چه اندازه بالاتر یا کمتر از حد نرمال باشد – و مدت زمانی که باید ادامه داشته باشد – برای واجد شرایط بودن یک رویداد ال نینو یا لانینا در مراکز و کشورهای مختلف پیش‌بینی کمی متفاوت است.

در حالی که هیچ نشانگر ENSO مورد توافق واحدی وجود ندارد، NOAA یک رویداد ال نینو (یا La Niña) را زمانی تعریف می‌کند که منطقه NINO3.4 دمای سطح دریا حداقل 0.5 درجه سانتیگراد گرمتر (یا سردتر) از حد معمول برای پنج دوره متوالی باشد. دوره های متوسط ​​ماهانه

چرا ENSO مهم است؟ درباره تأثیرات ال نینو و لانینیا بر آب و هوا، آب و هوا و جامعه جهانی بیشتر بدانید.

مدیر سایت: بهزاد سرهادی

شماره تلفن: 09190622992

شناسه تلگرام مدیر سایت: SubBasin@

نشانی ایمیل: behzadsarhadi@gmail.com

(سوالات تخصصی را در گروه تلگرام ارسال کنید)

_______________________________________________________

×

 براي پيوستن به بزرگترين گروه تلگرام علوم و مهندسي آب با امکان تبادل نظر بين اعضاء کليک کنيد

کتاب کاربرد مدل QUAL2KW

کتاب کاربرد GIS در منابع آب

کتاب محاسبه سيل طرح