8.5. Az ENSO jelenségkör

A trópusi területek időjárásának, illetve éghajlatának egy igen fontos jelensége az El Niño – Déli Oszcilláció (angol rövidítéssel ENSO) jelenségkör. A jelenséget elsőként Peru és Ecuador partjainál figyelték meg, ám az utóbbi években kiderült, hogy a Föld számos területével áll kapcsolatban.

Az El Niño kifejezés spanyolul fiút jelent, s az újszülött Jézusra utal, mivel a jelenség karácsony táján a legintenzívebb a perui partoknál. A passzát szél által hajtott, keletről nyugatra tartó tengeráramlás (Egyenlítői-áram) folytán a dél-amerikai kontinens partjaitól elsodródó víz pótlására a mélyből hűvös és tápanyagokban gazdag víz áramlik fel. Ez a halászat szempontjából igen kedvező feltétel viszonylag hűvös és száraz éghajlatot eredményez Dél-Amerika nyugati partjainál. A Csendes-óceán nyugati partjainál (Ausztrália és Indonézia közelében) ezzel szemben nincs ilyen hatás (sőt vízfelesleg keletkezik, ami a partoknál leszálló vizet eredményez), ezért ott az óceáni medence keleti részéhez képest melegebb a tengerfelszín és ennek megfelelően a léghőmérséklet is magasabb. Mindez a légnyomási viszonyokra is kihat, aminek következtében egy zárt légköri cirkuláció, az ún. Walker-cirkuláció alakul ki. (Ez a jelenség – az óceáni medencék kisebb mérete folytán – enyhébben az Indiai- és az Atlanti-óceánban is kialakul.) Bizonyos években azonban az óceán szokatlanul meleg Dél-Amerika partjai mentén, mivel a megerősödő Egyenlítői-ellenáram lezárja a parti mélyvíz feltörését. Ez a csapadék drasztikus növekedését, továbbá a halak, tengeri madarak és egyéb élőlények jelentős mértékű pusztulását eredményezi. A helyi éghajlat ilyen jellegű változását kezdték Dél-Amerikában El Niñonak nevezni.

1904-ben a brit matematikus, Gilbert Walker lett az indiai meteorológiai megfigyelőhálózat elnöke, s egyik fő célkitűzése a monszun-csapadék megbízhatóbb előrejelzése volt. 1924-ben ő számolt be az említett légköri cirkulációról, illetve e cirkuláció többé-kevésbé periodikus változásairól. Úgy találta, hogy amikor a légnyomás alacsony Ausztrália térségében, akkor magas a Csendes-óceán keleti medencéjében, Tahiti környékén, illetve megfordítva, amikor magas a légnyomás Ausztrália körül, akkor alacsony Tahiti felett. Ez – az elsősorban a légkörben lejátszódó jelenség – a Déli Oszcilláció.

1957–58-ban igen erős El Niño lépett fel Dél-Amerika nyugati partjainál. Ekkor folyt a Nemzetközi Geofizikai Év mérési programja is. Észlelték, hogy a Dátumvonaltól nyugatra az Egyenlítő környéki tenger hatalmas területen különösen meleg, s az intenzív mérési program szokatlan légnyomást és szélirányt is regisztrált. A kutatásoknak köszönhetően az 1970-es évekre világossá vált, hogy az El Niño és a Déli Oszcilláció a rendkívül bonyolult légkör-óceán kapcsolatrendszer része, s a Csendes-óceán trópusi területeitől távol is éreztetik hatásukat. Ezt szemlélteti a 8.10. ábra.

Az ún. El Niño években a Csendes-óceán keleti felében a mélyből feláramló, tápanyagokban gazdag hideg víz visszaszorulásával a halállomány komoly pusztulást szenved. Például 1972-ben Peru halászata az 1971-es 10,3 millió tonnás termeléssel szemben csupán 4,6 millió tonnát tudott produkálni. Az 1982–83-ban fellépő különösen intenzív El Niño végképp ráirányította a jelenségre a nemzetközi tudóstársadalom figyelmét. Tahitit, melyet általában elkerülnek a trópusi ciklonok, 1982 és 1983 során öt intenzív trópusi ciklon sújtotta, s ennek következtében 25 000 ember vált hajléktalanná. Ez az El Niño esemény okolható az Észak-Amerika délkeleti részén, továbbá a Kuba, Ecuador, Peru és Bolívia területén fellépő áradásokért, csakúgy mint Hawaii, Mexikó, Dél-Afrika, Fülöp-szigetek, Indonézia és Ausztrália szárazságáért. Az 1982–83-as ausztráliai szárazság például a máig megfigyelt legsúlyosabb eset volt. Ennek az ENSO eseménynek a hevességére jellemző, hogy a Csendes-óceán keleti részének egyenlítői övezetében a tengerfelszín mintegy 6 °C-kal volt melegebb az átlagosnál. 1986–87-ben újabb El Niño esemény jelentkezett. Ekkor Peru nyugati partjainál a szokásoshoz viszonyítva csupán 1–2 °C-kal volt melegebb a tengerfelszín, de kiterjedt hatása ennek is érezhető volt. A XX. század végén rendkívül erős El Niño esemény zajlott 1997-98-ban.

 

Az ENSO jelenség globális éghajlati távkapcsolatai

8.10. ábra: Az ENSO jelenség globális éghajlati távkapcsolatai

Az ENSO jelenség leírása és magyarázata rendkívül nehéz a bonyolult óceán-légkör kölcsönhatások miatt. A légköri áramlási viszonyok megváltozása ugyanis természetesen befolyásolja az óceán áramlási rendszerét és hőmérsékleti eloszlását. Ugyanakkor az óceán hőmérsékleti eloszlásában történő változás visszahat a légkör hőmérsékleti viszonyaira és áramlásaira is. Az egyszerűség kedvéért induljunk ki abból a tényből, hogy az ITCZ elhelyezkedésének évszakos változása, és ezzel kapcsolatban a passzát iránya és erőssége évről-évre nem teljesen állandó. Ha a DK-i passzát és ezzel összefüggésben a keleti óceáni medencében feltörő vízáram megerősödik, a Csendes-óceán keleti medencéje különösen hideggé válik. Mivel ezt a folyamatot az El Niño ellentettjeként is felfoghatjuk, ezért ezekre az időszakokra sokszor a La Niña (spanyolul leány) elnevezést használják. Ilyenkor az Egyenlítői-áram megerősödik, és eközben a Csendes-óceán hatalmas mérete folytán a szállítódó víz a napsugárzás hatására felmelegszik. Ennek következtében az óceáni medence nyugati felében „melegvíz többlet” halmozódik fel. Másképp fogalmazva az óceán nyugati része szokatlanul meleggé válik. Ha a passzát visszatér „szokásos” állapotába, a meleg tengervíz kelet felé kezd mozogni. A passzát további gyengülése a keleti medence felszálló vizét visszafogja, és ha a nyugatról érkező meleg víztömeg eléri ezt a térséget, beköszönt az El Niño időszak.

A fenti idealizált menet a valóságban persze jóval bonyolultabb. Az El Niño, a normál és a La Niña időszakok nem teljesen szabályszerűen jelentkeznek, tehát szigorú ciklikusság nem figyelhető meg. Az El Niño általában 3–7 évenként jelentkezik. Az ENSO jelenség fázisának és erősségének számszerűsítésére különböző indexeket vezettek be. Az egyik legismertebb ilyen mérőszám a SOI (Southern Oscillation Index), ami nem más, mint Tahiti és Darwin havi tengerszinti légnyomásának különbsége. Az erősen negatív értékek El Niño, míg az erősen pozitív értékek La Niña időszakoknak felelnek meg. Többek között ezen index idősorának statisztikai elemzésével kaphatjuk meg az ENSO jelenség viselkedésében mutatkozó 3–7 éves periódus időt.

A 8.10. ábra jól jelzi, hogy a markáns ENSO események a Csendes-óceán trópusi, szubtrópusi területeitől távol is kimutathatók. Egy El Niño időszakban a meleg tengervíz jelentősen megnöveli a környező levegő hőmérsékletét és nedvességtartalmát, ami a csapadék növekedéséhez vezet. Az óceántól kapott hőenergia-többlet, továbbá az erőteljesebb kondenzáció révén nyert látens hő az Egyenlítőtől viszonylag távol eső nyugatias áramlásokat is képes módosítani. Ennek következtében bizonyos területek az átlagoshoz képest jóval több, míg más területek sokkal kevesebb csapadékot kapnak. Mivel a szubtrópusi területek éghajlatának alakításában a monszun igen jelentős szerepet játszik, nyilvánvaló, hogy az ENSO jelenség komolyan befolyásolja a monszun-területek csapadékát is.