Forklaring på fenomenet

Sir Walker klarte altså å påvise en statistisk sammenheng mellom El Niño, svekket monsun og SOI.

Men en fysisk forklaring som kunne knytte disse begivenhentene sammen ble ikke gitt. Det var først på slutten av 1960-tallet at Jack Bjerknes, som var professor ved universitetet i California, presenterte en forklaring på denne sammenhengen.

Forklaringen er knyttet til samspillet mellom havet og atmosfæren i Stillehavets ekvatorbelte.

Tykt blandingslag

Vertikalt tverrsnitt av temperatur langs ekvator i en nøytral (ikke-El Niño) situasjon. Illustrasjonene er basert på observasjoner fra oppankrede oseanografiske bøyer. Tillatelse fra: NOAA Pacific Marine Environmental Laboratory.
Vannmassene i havet nær ekvator utgjøres av et vindblandet overflatelag ("blandingslaget" eller "mixed layer"), som er adskilt fra tyngre vannmasser dypere i havet av et veldefinert sprangsjikt.

Passatvinder trekker med seg blandingslagets vannmasser fra Amerika mot Asia. Dermed blir blandingslaget svært tykt i det vestlige Stillehavet, og overflaten løftes noe (se figuren til høyre) slik at vinddraget delvis blir kompensert av en trykkraft i motsatt retning.

Vinden klarer i liten grad å trekke opp dypere kaldt vann i dette området, og resultatet av disse prosessene blir en opphoping av varmt vann i Vest-Stillehavet.

I Øst-Stillehavet, der blandingslaget er tynt, vil vinden blande opp mye kaldt vann fra dypere lag. Disse vannmassene inneholder store konsentrasjoner av næringssalter, og dette gir grunnlaget for de rike fiskeforekomstene utenfor Perus kyst.

Passatvinden svekkes eller uteblir

Under en El Niño-episode uteblir eller svekkes passatvinden slik at kraften som indirekte trykker sprangsjiktet ned i vest forsvinner eller reduseres. Dermed frigjøres sprangsjiktet fra sin normale helning i øst/vest retningen, og den resulterende bevegelsen kan med god tilnærmelse beskrives som en indre Kelvinbølge fanget i Stillehavets ekvatorbelte.

Avvik fra normal vannstand i Stillehavet juli 1997, basert på satellittdata. Gjengitt med tillatelse fra: NOAA Laboratory for Satellite Altimetry. (Klikk på bildet for større versjon.)

Trykkrefter vil drive denne enorme bølgen mot øst til den kommer fram til det amerikanske kontinentet. Når dette skjer vil oppstrømningen av næringsrikt dypvann utenfor Peru stanse, og vilkårene for liv i havet forverres dramatisk i dette området inntil den normale situasjonen gjenopprettes adskillige måneder senere.

Selv om denne bølgen er knyttet til endringer i havets indre, vil den også gi utslag i nivået på havoverflaten. Under en El Niño-episode vil overflaten løftes i det østlige Stillehavet og senkes i vest (se figuren til høyre).

Økt fordampning

Når overflatevannets temperatur stiger i Øst-Stillehavet i forbindelse med El Niño, vil fordampningen øke tilsvarende, og det blir uvanlig mye nedbør i de tilstøtende områdene. Samtidig vil konveksjonsmønsteret i atmosfæren over det tropiske Stillehavet legges om under El Niño-episoder.

Havet kan bli noe avkjølt på Stillehavets Asiaside, og regntiden i Sørøst-Asia, som vanligvis inntreffer i august-september, uteblir fordi bevegelsen i atmosfæren er endret. Sørøst-Asia opplever derfor tørkeperiode under en El Niño-begivenhet mens deler av Latin-Amerika har store nedbørmengder og flom.

Varsling av El Niño

Den indre ekvatorfangede Kelvinbølgen i Stillehavet beveger seg langsomt mot øst (ca. 2 m/s). Forsenkning av sprangsjiktet i de vestlige deler av Stillehavet vil derfor bruke omtrent to måneder på å nå fram til kysten av det amerikanske kontinentet.

Sammen med et godt observasjonsnett gir dette muligheter til å varsle El Niño-episoder i god tid før konsekvensene blir dramatiske. Det eksisterer blant annet et nettverk av oseanografiske bøyer langs ekvatorbeltet som kontinuerlig måler havtemperatur, vind m.m. (TAO-kjeden).

Disse observasjonene sendes via satellitt til en bakkestasjon. Data fra bøyene og illustrasjoner legges ut på en fritt tilgjengelig Internett-tjener. Videre benyttes også satellittobservasjoner for å overvåke vannstand, vind og overflatetemperatur.

Gjennom disse observasjonene kan en El Niño-episode oppdages på et tidlig stadium, og den etterfølgende utviklingen kan følges så å si fra dag til dag. En mer kvantitativ metode for å varsle utviklingen av El Niño, er å benytte numeriske modeller for såvel hav- som atmosfæresirkulasjon.

1997

Avvik fra normal temperaturfordeling i Stillehavet. (Klikk på bildet for animasjon.)
Allerede i april og mai 1997 ble det fra flere hold påpekt at en El Niño var under oppseiling, og i juni tydet alle atmosfæriske indikasjoner på at dette stemte. Denne begivenheten var med andre ord svært godt varslet. Etter mange indikatorer var dette den kraftigste El Niño i det tjuende århundre. Hver El Niño-episode har sine særtrekk.

Episoden i 1997 skilte seg fra tidligere hendelser gjennom sin styrke, tidlige utvikling og lange varighet. 1997-utgaven av El Niño må sies å ha vært tilnærmet fullt utviklet i mer enn et halvt år, og overflatevannet forble unormalt varmt flere måneder inn i 1998.

Dette fremgår av animasjonen av den vertikale fordelingen av varme i det ekvatorielle Stillehavet (over).

Gå til NOAA Laboratory for Satellite Altimetry. (Lenken åpnes i nytt vindu.)

Bookmark and Share
Idium Portalserver 3.0Idium webpublisering
Nettstedssikkerhet