Πώς μπορεί το φαινόμενο Ελ Νίνιο να προκαλεί ξηρασία σε ένα μέρος του κόσμου και πλημμύρες σε ένα άλλο;

Το Ελ Νίνιο —η θερμή φάση μιας φυσικής διακύμανσης του κλιματικού συστήματος της Γης— μπορεί να μεταβάλει τις καιρικές συνθήκες σε απόσταση χιλιάδων χιλιομέτρων, προκαλώντας ξηρασία σε ορισμένες περιοχές και αυξάνοντας παράλληλα τον κίνδυνο ισχυρών βροχοπτώσεων και πλημμυρών σε άλλες. Για να κατανοήσετε τον λόγο, πρέπει να παρακολουθήσετε την πορεία των θερμών υδάτων του Ειρηνικού — καθώς και του αέρα που βρίσκεται πάνω από αυτά.

Γράφει ο Ligin Joseph,
Ωκεανογράφος, Πανεπιστήμιο Southampton

Ο Ειρηνικός Ωκεανός θερμαίνεται με ασυνήθιστα γρήγορους ρυθμούς και το φετινό Ελ Νίνιο έχει ήδη ξεπεράσει τα προηγούμενα ρεκόρ. Οι μετεωρολόγοι αναμένουν ότι θα ενισχυθεί περαιτέρω προτού φτάσει στη συνήθη κορύφωσή του, γύρω στον Δεκέμβριο.

Συνήθως, οι άνεμοι πάνω από τον τροπικό Ειρηνικό πνέουν από ανατολικά προς δυτικά, ωθώντας τα θερμά επιφανειακά ύδατα προς τον δυτικό Ειρηνικό, όπου συσσωρεύονται γύρω από την Ινδονησία και τις γειτονικές περιοχές.

Πρόκειται για τους αληγείς ανέμους. Καθώς τα θερμά ύδατα κινούνται δυτικά, ψυχρότερα ύδατα από τα βαθύτερα στρώματα του ωκεανού ανέρχονται για να τα αντικαταστήσουν στα ανατολικά — μια διαδικασία που ονομάζεται ανάβλυση (upwelling). Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο δυτικός Ειρηνικός είναι συνήθως πολύ θερμότερος από τον ανατολικό Ειρηνικό.

Τα θερμότερα ύδατα συνεπάγονται εντονότερη εξάτμιση, όπως ακριβώς συμβαίνει όταν θερμαίνουμε νερό σε μια εστία και μεγαλύτερη ποσότητά του μετατρέπεται σε υδρατμούς.

Επομένως, τα θερμά ύδατα του δυτικού Ειρηνικού εμπλουτίζουν με περισσότερη υγρασία τον αέρα που βρίσκεται από πάνω τους. Ο ωκεανός θερμαίνει επίσης αυτόν τον αέρα, καθιστώντας τον λιγότερο πυκνό σε σχέση με τον ψυχρότερο αέρα που τον περιβάλλει, με αποτέλεσμα να ανέρχεται.

Καθώς ο αέρας ανέρχεται, μειώνεται η ποσότητα του αέρα που ασκεί πίεση από πάνω του, οπότε η πίεση στο περιβάλλον του μειώνεται. Ο ανερχόμενος αέρας διαστέλλεται σε αυτό το περιβάλλον χαμηλότερης πίεσης και ψύχεται.

Στη συνέχεια, οι υδρατμοί υγροποιούνται σχηματίζοντας σύννεφα και βροχή. Όταν συμβαίνει αυτό, η ενέργεια που μεταφέρεται προς τα πάνω από τους υδρατμούς απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα με τη μορφή θερμότητας.

Σε μεγάλο υψόμετρο πάνω από τον Ειρηνικό, ο ανερχόμενος αέρας διαχέεται. Ένα μέρος του κινείται ανατολικά προτού καθοδικά κινηθεί ξανά πάνω από τον ψυχρότερο ανατολικό Ειρηνικό. Κοντά στην επιφάνεια, ο αέρας ρέει πίσω προς τα δυτικά ως αληγής άνεμος, ολοκληρώνοντας τον μεγάλο βρόχο κυκλοφορίας που είναι γνωστός ως κυκλοφορία Walker.

Αυτός είναι ένας λόγος για τον οποίο περιοχές γύρω από την Ινδονησία και τον δυτικό Ειρηνικό δέχονται τόσο μεγάλες ποσότητες βροχής, ενώ ο ανατολικός τροπικός Ειρηνικός και μεγάλο μέρος των ακτών του Περού είναι συνήθως πολύ πιο ξηρές.

Το ίδιο πρότυπο αλληλεπίδρασης ωκεανού-ατμόσφαιρας συμβάλλει στη διατήρησή του. Τα θερμά νερά στον δυτικό Ειρηνικό ευνοούν την άνοδο των αερίων μαζών, ενώ οι ψυχρότερες συνθήκες στα ανατολικά ευνοούν την καθοδική κίνηση του αέρα.

Αυτό βοηθά στη διατήρηση των αληγών ανέμων που πνέουν από τα ανατολικά προς τα δυτικά. Οι άνεμοι αυτοί ωθούν τα θερμά νερά προς τα δυτικά και φέρνουν ψυχρότερα νερά στην επιφάνεια στα ανατολικά, διατηρώντας έτσι τη θερμοκρασιακή διαφορά που αρχικά πυροδότησε τους ανέμους.

Με αυτόν τον τρόπο, ο ωκεανός και η ατμόσφαιρα ενισχύουν το ένα το άλλο – μια διαδικασία που οι επιστήμονες ονομάζουν «ανάδραση Bjerknes».

Πώς το φαινόμενο Ελ Νίνιο (El Niño) μεταβάλλει τον τροπικό Ειρηνικό

Σε ουδέτερες συνθήκες, οι αληγείς άνεμοι ωθούν τα θερμά επιφανειακά νερά προς τα δυτικά, ενώ ψυχρά νερά ανέρχονται προς την επιφάνεια στα ανατολικά.

Κατά τη διάρκεια του Ελ Νίνιο, οι εξασθενημένοι αληγείς άνεμοι επιτρέπουν στα θερμά νερά να εξαπλωθούν προς τα ανατολικά, μειώνοντας την άνοδο ψυχρών υδάτων από τα βάθη και μετατοπίζοντας την κύρια ζώνη ανόδου υγρού αέρα προς τον κεντρικό και ανατολικό Ειρηνικό.

Τι αλλάζει, λοιπόν, κατά τη διάρκεια του Ελ Νίνιο;

Ορισμένες χρονιές, ο τροπικός Ειρηνικός παύει να ακολουθεί το συνηθισμένο του πρότυπο. Οι αληγείς άνεμοι που πνέουν από ανατολικά προς δυτικά εξασθενούν, με αποτέλεσμα να ωθείται μικρότερη ποσότητα θερμών επιφανειακών υδάτων προς τον δυτικό Ειρηνικό.

Περισσότερα θερμά νερά παραμένουν στον κεντρικό και ανατολικό Ειρηνικό, ενώ ο δυτικός Ειρηνικός μπορεί να γίνει σχετικά ψυχρότερος. Αυτό είναι το Ελ Νίνιο.

Μόλις τα θερμά νερά μετατοπιστούν προς τα ανατολικά, αρχίζει να μετατοπίζεται και η ατμόσφαιρα πάνω από αυτά. Φανταστείτε τη μετακίνηση μιας εστίας θέρμανσης: η περιοχή όπου παρατηρείται η εντονότερη εξάτμιση, η άνοδος υγρού αέρα, ο σχηματισμός νεφών και οι βροχοπτώσεις μετακινείται επίσης ανατολικότερα, προς τον κεντρικό και ανατολικό Ειρηνικό.

Γι’ αυτό το Ελ Νίνιο μπορεί να φέρει πολύ πιο υγρές συνθήκες σε τμήματα του ανατολικού Ειρηνικού και σε γειτονικές περιοχές, συμπεριλαμβανομένων των ακτών του Περού.

Ωστόσο, αυτή η μετατόπιση έχει συνέπειες και αλλού. Καθώς περισσότερος αέρας ανέρχεται πάνω από τον κεντρικό και ανατολικό Ειρηνικό, ο αέρας στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας διαχέεται προς τα έξω και ένα μέρος του κατέρχεται πάνω από τον δυτικό Ειρηνικό.

Η καθοδική κίνηση του αέρα δυσχεραίνει τον σχηματισμό νεφών, με αποτέλεσμα περιοχές όπως η Ινδονησία και η γύρω περιοχή κοντά στον δυτικό Ειρηνικό να γίνονται πολύ πιο ξηρές από το συνηθισμένο – συνθήκες που μπορούν επίσης να αυξήσουν τον κίνδυνο πυρκαγιών σε δάση και εκτάσεις με τύρφη στην Ινδονησία.

Ταυτόχρονα, η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του δυτικού και του ανατολικού Ειρηνικού μειώνεται. Αυτό εξασθενεί την αντίθεση πίεσης που συμβάλλει στην κίνηση των αληγών ανέμων, με αποτέλεσμα οι άνεμοι να εξασθενούν ακόμη περισσότερο. Κατά συνέπεια, ολόκληρη η κυκλοφορία Walker εξασθενεί και μετατοπίζεται προς τα ανατολικά.

Πώς το Ελ Νίνιο επηρεάζει ολόκληρο τον πλανήτη

Ωστόσο, η επίδραση του Ελ Νίνιο δεν περιορίζεται στον Ειρηνικό. Μπορεί να επηρεάσει τον καιρό σε απόσταση χιλιάδων χιλιομέτρων, μέσω του φαινομένου που οι επιστήμονες ονομάζουν «τηλεσύνδεση» (teleconnection).

Θυμάστε τη θερμότητα που απελευθερώνεται όταν οι υδρατμοί υγροποιούνται και σχηματίζουν σύννεφα; Καθώς η κύρια ζώνη ανόδου υγρού αέρα μετατοπίζεται ανατολικά κατά τη διάρκεια του φαινομένου Ελ Νίνιο, μετατοπίζεται αντίστοιχα και αυτή η ατμοσφαιρική θέρμανση. Αυτό μπορεί να θερμάνει τα μεσαία και ανώτερα στρώματα της τροπικής ατμόσφαιρας, επηρεάζοντας περιοχές πολύ πέρα ​​από τον Ειρηνικό Ωκεανό.

Σε περιοχές όπως το Σαχέλ –το νότιο άκρο της Σαχάρας– η διαδικασία αυτή δυσχεραίνει την περαιτέρω άνοδο του θερμού και υγρού αέρα που βρίσκεται κοντά στην επιφάνεια του εδάφους, εμποδίζοντας τον σχηματισμό νεφών που προκαλούν βροχή, ευνοώντας ξηρότερες συνθήκες.

Η μειωμένη νέφωση επιτρέπει επίσης σε περισσότερο ηλιακό φως να φτάσει στην επιφάνεια, θερμαίνοντας και ξηραίνοντας περαιτέρω το έδαφος. Οι επιστήμονες ονομάζουν αυτό το φαινόμενο «μηχανισμό θερμοκρασίας της τροπόσφαιρας».

Αυτή είναι μία οδός επιρροής. Μια άλλη αφορά τεράστιες ατμοσφαιρικές κυματώσεις, οι οποίες πυροδοτούνται όταν η κύρια ζώνη ανόδου αέρα και βροχόπτωσης μετατοπίζεται ανατολικά.

Οι ατμοσφαιρικές κυματώσεις μπορούν να διαδοθούν σε μεγάλες αποστάσεις από τον Ειρηνικό, μεταβάλλοντας τους ανέμους και τις πορείες των καταιγίδων κατά τη διαδρομή τους.

Ακόμη και η Βρετανία μπορεί να αισθανθεί τις επιπτώσεις: το Ελ Νίνιο μπορεί να αυξήσει την πιθανότητα για πιο υγρό και θυελλώδη καιρό το φθινόπωρο και στις αρχές του χειμώνα, καθώς και να αυξήσει τον κίνδυνο για περιόδους με χαμηλότερες θερμοκρασίες αργότερα μέσα στον χειμώνα.

Ωστόσο, αυτές οι συσχετίσεις είναι λιγότερο βέβαιες σε σχέση με πολλές από τις επιπτώσεις στις τροπικές περιοχές, καθώς ο καιρός στο Ηνωμένο Βασίλειο διαμορφώνεται και από διάφορους άλλους ατμοσφαιρικούς παράγοντες.

Μια τρίτη οδός αφορά την αλλαγή των συνθηκών σε άλλους ωκεανούς λόγω του Ελ Νίνιο. Αυτές οι αλλαγές μπορούν να αλληλεπιδράσουν, για παράδειγμα, με τη «διπολική ταλάντωση του Ινδικού Ωκεανού» (Indian Ocean dipole) – μια εναλλαγή θερμοκρασιών μεταξύ του δυτικού και του ανατολικού τμήματος του Ινδικού Ωκεανού, η οποία επηρεάζει σημαντικά τις βροχοπτώσεις στην Ανατολική Αφρική και σε τμήματα της Ινδίας.

Ωστόσο, το Ελ Νίνιο από μόνο του δεν καθορίζει τον καιρό μιας συγκεκριμένης ημέρας. Για παράδειγμα, η Ταϊλάνδη τείνει γενικά να παρουσιάζει ξηρότερες συνθήκες κατά τη διάρκεια του Ελ Νίνιο, και όμως, ορισμένες περιοχές της –συμπεριλαμβανομένης της Μπανγκόκ– αντιμετώπισαν έντονες βροχοπτώσεις και πλημμύρες τον Σεπτέμβριο.

Παρόμοια αντίθεση παρατηρήθηκε και στην Ινδία: οι μουσώνες ήταν συνολικά ασυνήθιστα ξηροί φέτος, ενώ ορισμένες περιοχές εξακολουθούσαν να πλήττονται από έντονες βροχοπτώσεις και πλημμύρες. Το Ελ Νίνιο μεταβάλλει τις πιθανότητες, αλλά τα τοπικά καιρικά συστήματα μπορούν εντούτοις να προκαλέσουν ακραία φαινόμενα με αντίθετη φορά.

ΠΗΓΗ: www.theconversation.com