Πόσα γνωρίζετε για το φαινόμενο El Nino;

0
696
Γενικού ενδιαφέροντος

Το πολύ ενδιαφέρον άρθρο που ακολουθεί μας το έστειλε ο κ Παναγιώτης Τσώνης, Χημικός Μηχανικός-Ωκεανογράφος. Η μετεωρολογική υπηρεσία της Μεγάλης Βρετανίας σε συνεργασία με το University of East Anglia έκανε την καθιερωμένη ετήσια πρόβλεψη τον Ιανουάριο, αναμένοντας μια αύξηση 0.54 oC για το 2007 σε σχέση με την 1961-1990 μέση θερμοκρασία των 14 oC. Η πιθανότητα, το 2007 να είναι τόσο ή και περισσότερο ζεστό από τη θερμότερη χρονιά του 1998, είναι της τάξεως του 60%, βάση της υπηρεσίας. Και στις δύο περιπτώσεις η ασυνήθιστη αύξηση οφείλεται στο φαινόμενο El Niño / Southern Oscillation (ENSO), που λαμβάνει χώρα στον Ισημερινό Ειρηνικό Ωκεανό και επηρεάζει όλο τον πλανήτη. Η συχνότητα εμφάνισης του El Niño κυμαίνεται μεταξύ δυο και επτά ετών και χαρακτηρίζεται από την αύξηση της θαλάσσιας επιφανειακής θερμοκρασίας (Sea Surface Temperature) στο ανατολικό μέρος του Ισημερινού Ειρηνικού. Ο κύκλος όλου του φαινομένου αναφέρεται ως El Niño/Southern Oscillation (ENSO). Η ονομασία El Niño μεταφράζεται ελεύθερα από τα ισπανικά ως ο «μικρός Χριστός « και έχει δοθεί από τους περουβιανούς ψαράδες διότι η αύξηση της επιφανειακής θερμοκρασίας της θάλασσας παρατηρείται συνήθως κοντά στα Χριστούγεννα Ο όρος Southern Oscillation προέρχεται από τον Sir Gilbert Walker, ο οποίος κατά τη διάρκεια της ερευνάς του στη δεκαετία του ’30 για τη βροχόπτωση κατά τη διάρκεια των ινδικών μουσώνων, παρατήρησε μια υπερετήσια κλιματική μεταβολή της θαλάσσιας επιφανειακής πίεσης μεταξύ του δυτικού και ανατολικού ημισφαιρίου, συνοδευόμενης από αντίστοιχες αλλαγές των αληγών ανέμων (Walker Circulation), των ανατολικών ανέμων δηλαδή που πνέουν χαρακτηριστικά σταθερά καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους κατά μήκος του Ειρηνικού. Το 1969, ο Bjerknes αναγνώρισε την σχέση του El Niño και του Southern Oscillation ως δυο διαφορετικές όψεις του ίδιου φαινομένου. Μετά το ισχυρό 1982 – 1983 El Niño έγινε αντιληπτή η τεράστια επίπτωση και σημασία του φαινομένου στην παγκόσμια κοινότητα. Διεθνείς προσπάθειες παρακολούθησης του φαινομένου ξεκίνησαν με την έναρξη συστημάτων παρατήρησης και τη δημιουργία μοντέλων για την κατανόηση, εξομοίωση και πρόβλεψη του ENSO. Συστήματα Παρατηρήσεων Το 1985 ήταν η χρονιά έναρξης του προγράμματος TΑΟ (Tropical Atmosphere Οcean), με συμμετέχοντες χώρες τις Γαλλία, Ιαπωνία, Κορέα, Ταιβάν και τις Ηνωμένες Πολιτείες Αμερικής.

Εικ.1. Το ολοκληρωμένο σύστημα παρακολούθησης του ENSO

Σήμερα υποστηρίζεται μόνο από τις Η.Π.Α και την Ιαπωνία με το πρόγραμμα της, TRITON (δίκτυο μετρητικών σταθμών στο δυτικό Τροπικό Ειρηνικό). Το ΤΑΟ είναι ένα δίκτυο, το οποίο αποτελείται από 70 πλωτούς μετρητικούς σταθμούς (buoys) τύπου ATLAS (Autonomous Temperature Line Acquisition System). Το σύστημα παρακολούθησης συμπληρώνεται από πρόγραμμα πλοίων εθελοντικής παρακολούθησης (Voluntary Observing System – VOS), ένας σύστημα παρασυρόμενων μετρητικών σταθμών (surface drifters) και ένα δίκτυο νησιωτικών παλιρροιογράφων (island tide-gauge network). Ωκεανογραφικοί και μετεωρολογικοί δορυφόροι ολοκληρώνουν το σύστημα με ιδιαίτερη έμφαση στον δορυφόρο TOPEX/POSEIDON. Εμφάνιση, διάδοση & τερματισμός του El Niño Οι κανονικές συνθήκες που επικρατούν στον τροπικό Ειρηνικό χαρακτηρίζονται από τους αληγείς ανέμους, που πνέουν από την ανατολή προς τη δύση καθόλη τη διάρκεια του έτους, με μικρές εποχιακές μεταβολές. Οι αληγείς άνεμοι, οι οποίοι εμφανίζονται και στον Ατλαντικό Ωκεανό, ήταν γνωστοί στους θαλασσοπόρους ήδη από το 16ο αιώνα και χρησιμοποιήθηκαν από την εμπορική ναυσιπλοΐα από όπου πήραν και το ονομά τους (trade winds). Η συνεχής πνοή των ανέμων έχει σαν αποτέλεσμα τη μεταφορά των θερμών νερών στο δυτικό μέρος του Ειρηνικού δημιουργώντας μια περιοχή με την υψηλότερη θαλάσσια θερμοκρασία (warm pool), που παρατηρείται παγκοσμίως, της τάξης των 29 o C περίπου. Λόγω των υψηλών θερμοκρασιών και της εξάτμισης του νερού, η περιοχή (Ινδονησία, Νέα Γουινέα) παρουσιάζει ισχυρές βροχοπτώσεις. Ανατολικά σχηματίζεται η κρύα ζώνη (cold tongue region), με θερμοκρασίες στους 18 – 22 oC και σχετικά ξηρό κλίμα (Κολομβία, Ισημερινός, Περού). Αυτή η θερμοκρασιακή διαφορά συντηρεί τη συνεχή πνοή των αληγών λόγω της δημιουργίας διαφορετικών ατμοσφαιρικών πιέσεων στο ανατολικό και δυτικό όριο του Ειρηνικού. Στη ζεστή περιοχή, οι υψηλές θερμοκρασίες δημιουργούν χαμηλή ατμοσφαιρική πίεση, ενώ στην κρύα περιοχή συμβαίνει το αντίθετο, με αποτέλεσμα την επικράτηση ανατολικών ανέμων λόγω της δεδομένης ροής απο τις υψηλές στις χαμηλές πιέσεις. Η παραπάνω μέση ετήσια κλιματολογία παρουσιάζει μια υπερετήσια μεταβλητότητα οδηγώντας στο φαινόμενο El Niño. Το σημείο έναρξης του El Niño μπορεί να αποδοθεί εύστοχα από τη διαχρονική απορία για το αν έκανε η κότα το αυγό ή το αυγο την κότα, μιας και δεν είναι γνωστό αν ξεκινάει στην ατμόσφαιρα ή στον ωκεανό. Στο παρών κείμενο θεωρείται θετική θερμοκρασιακή ανωμαλία στον ανατολικό Ειρηνικό, δηλαδή ανύψωση της θαλάσσιας θερμοκρασίας. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα τη μείωση της διαφοράς της ατμοσφαιρικής πίεσης μεταξύ του ανατολικού και δυτικού τροπικού Ειρηνικού και την κατάρρευση των αληγών ανέμων. Το θερμικό περιεχόμενο δεν είναι πλέον δυνατό να παραμείνει δυτικά και μεταναστεύει ανατολικά. Σε αυτή τη μεταφορά σημαντικό ρόλο έχουν τα εσωτερικά κύματα Kelvin, τα οποία διαδίδονται ανατολικά μεταφέροντας το θερμό νερό. Παρουσιάζεται λοιπόν μια αύξηση 5 – 7 o C στο ανατολικό μέρος, αλλάζοντας αμέσως τις τοπικές κλιματολογικές συνθήκες οδηγώντας σε πιο ζεστό και υγρό κλίμα. Αυτή είναι μια κατάσταση El Niño.
<%image(20070210-ElNino2.jpg|339|229|Εικ.2. Θαλάσσιες Επιφανειακές Θερμοκρασιακές ανωμαλίες κατά τη διάρκεια του El Niño .)%>
<%image(20070210-ElNino3.jpg|339|219|Εικ. 3. Θαλάσσιες Επιφανειακές Θερμοκρασιακές ανωμαλίες κατά τη διάρκεια του La Niña .)%>

Το El Niño/Southern Oscillation αποτελεί κυκλικό φαινόμενο και ο κύκλος ολοκληρώνεται με την ανάκλαση των κυμάτων Kelvin σε κύματα Rossby στο ανατολικό όριο. Αυτά τα κύματα επιτρέπουν την ανάβλυση κρύου νερού από τα μέσα ωκεάνια βάθη ψύχοντας το ανατολικό μέρος και παράλληλα μεταφέρουν θερμά νερά προς τη δύση επαναφέροντας το σύστημα ωκεανού – θάλασσας στην κανονική του κατάσταση. Είναι πιθανό, το νερό στο ανατολικό όριο, κατά την επαναφορά στις κανονικές συνθήκες να ψυχθεί περισσότερο. Σε αυτή τη περίπτωση οι αληγείς άνεμοι είναι πιο ισχυροί από ότι συνήθως και το σύστημα βρίσκεται σε κατάσταση La Niña

<%image(20070210-ElNino4.jpg|265|296|Εικ. 4. Δορυφορικές λήψεις κατά τη διάρκεια El Niño και La Niña)%>

Συνέπειες του El Niño/Southern Oscillation Στον δυτικό Ειρηνικό Ωκεανό υπάρχει μια ζώνη ισχυρής βροχόπτωσης, λόγω της έντονης εξάτμισης της θάλασσας σε αυτό το σημείο. Κατά τη διάρκεια ενός El Niño, αυτή η ζώνη μεταφέρεται δυτικά μαζί με το ζεστό νερό που είναι και η πηγή της. Σαν αποτέλεσμα αυτής της μεταφοράς είναι οι έντονες βροχές και η αύξηση της θερμοκρασίας στα νησιά του κεντρικού Ειρηνικού και στις χώρες της Νοτίου Αμερικής πλησίον του Ισημερινού (Κολομβία, Ισημερινός, Περού), κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού του νοτίου ημισφαιρίου (Δεκέμβριο έως Φεβρουάριο). Όταν το φαινόμενο είναι αρκετά ισχυρό μπορεί να προκαλέσει καταστροφικές πλημμύρες. Στην άλλη μεριά του Ειρηνικού παρατηρείται έντονη ξηρασία στην Ινδονησία και στην Αυστραλία. Μια επιπλέον σημαντική παρενέργεια του El Niño έχει βιολογική ταυτότητα. Στον ανατολικό Ειρηνικό (Περού, Ισημερινός, Βόρεια Χιλή) μάζες νερού από ενδιάμεσα βάθυ του ωκεανού αναβλύζουν στην επιφάνεια (upwelling) για να καλύψουν το νερό που μεταφέρεται από τους ανέμους δυτικά. Αυτό το νερό είναι πλούσιο σε θρεπτικά συστατικά συντηρώντας την μεγαλύτερη παραγωγή αλιείας στον κόσμο. Κατα τη διάρκεια του El Niño η ανάβλυση διακόπτεται και η παραγωγή ψαριών μειώνεται κατακόρυφα προκαλώντας οικονομική καταστροφή στις γειτονικές χώρες, που βασίζουν μεγάλο μέρος του εθνικού προιόντος στην αλιεία. Το αποτύπωμα του El Niño είναι παγκόσμιο και η επιδρασή του απλώνεται στη Βόρεια Αμερική, στον Καναδά, στην υπόλοιπη Νότια Αμερική και στην Αφρική με τεράστιο οικονομικό και ανθρώπινο κόστος. ENSO & Υπερθέρμανση του πλανήτη Είναι γεγονός, ότι παρουσιάζεται μια συνεχόμενη αύξηση της θαλάσσιας θερμοκρασίας στον ανατολικό Ειρηνικό με άγνωστα αίτια προς το παρόν. Η έρευνα που διεξάγεται αναζητά την σχέση αυτής της αύξησης, καθώς και πιθανά σενάρια εξέλιξης του φαινομένου, με την ανθρωπογενή επέμβαση στη φύση, κυρίως λόγω της εκπομπής των αερίων του θερμοκηπίου. Τα δυο πιο σημαντικά εργαλεία της έρευνας είναι τα συζευγμένα μοντέλα ωκεανού-θάλασσας και τα proxy δεδομένα. Τα παλαιοκλιματογικά proxies προέρχονται από δακτύλιους δέντρων, τροπικά κοράλλια και πυρήνες πάγου και χρησιμοποιούνται για την επαναδημιουργία χρονοσειρών σε βάθος εκαντοταετιών ή χιλιετιών. Έτσι λοιπόν γίνεται συσχέτιση της τότε επικρατούσας θερμοκρασίας και της συχνότητας και έντασης του El Niño, με σκοπό να μελετηθεί η αντίδραση του τωρινού συστήματος στις επικείμενες αλλαγές της θερμοκρασίας. Τα αποτελέσματα των ερευνών είναι διφορούμενα, με μερίδιο ερευνητών να καταλήγουν σε El Niño pattern (πιο συχνη και έντονη εμφάνιση) και άλλους σε La Niña pattern. Συμπερασματικά η σχέση μεταξύ του ENSO και του φαινομένου του θερμοκηπίου παραμένει άγνωστη και περαιτέρω έρευνα χρειάζεται για την κατανόηση των μηχανισμών. Επίλογος To El Niño, αποτελεί αδιαμφησβήτητα το μεγαλύτερο σε κλίμακα και το πιο σημαντικό φυσικό φαινόμενο του πλανήτη μας, με επιρροή σε ένα μεγάλο αριθμό ανθρωπίνων δραστηριοτήτων. Η επιστημονική κοινότητα έχει συντονίσει τις προσπαθειές της, ιδιαίτερα τα τελευταία έτη, προς την πλήρη κατανόηση των μηχανισμών και τη βελτίωση της ικανότητας πρόβλεψης. Τα μοντέλα πρόγνωσης του El Niño δεν δίνουν πάντα τα πραγματικά αποτελέσματα και πολλοί αποδίδουν την αδυναμία ακριβούς πρόβλεψης σε πιθανή χαοτική συμπεριφορά του φαινομένου. Είναι εύλογη όμως η ανάγκη ικανοποιητικών προγνώσεων για την λήψη κατάλληλων μέτρων προστασίας που θα περιορίσουν τις υλικές ζημιές και το πιο σημαντικό, θα σωθούν ανθρώπινες ζωές. Η φετινή χρονιά ήδη μας εκπλήσει με τα παράδοξα καιρικά φαινόμενα και σε συνδυασμό με το ξύπνημα του γίγαντα El Niño, σίγουρα μας επιφυλάσσει και άλλες απρόσμενες εξελίξεις.

Σχόλια