- Resmi Gönderi
El Niño ve La Niña'nın zamansal evrimi olaydan olaya büyük ölçüde değişir. El Niño ve La Niña olaylarının süresini kontrol eden dinamik süreçleri anlamak için, bir dizi gözlemsel veri ve Community Earth System Model sürüm 1'in uzun bir kontrol simülasyonu analiz edilir. Hem gözlemsel hem de model analizler, El Niño'nun süresinin başlangıç zamanından büyük ölçüde etkilendiğini göstermektedir. Erken gelişen El Niño olayları, gecikmiş olumsuz okyanus geribildiriminin erken gelişi ve tropikal Atlantik ve Hint Okyanuslarının tropikal Pasifik Okyanusu ısınmasına hızlı bir şekilde ayarlanması nedeniyle olgun aşamadan sonra hızla sona erme eğilimindedir. Öte yandan La Niña olaylarının süresi, önceki sıcak olayların büyüklüğünden güçlü bir şekilde etkilenir. Güçlü bir sıcak olaydan önce gelen La Niña olayları, ekvator okyanusal ısı içeriğinin büyük miktarda ilk boşalması ve tropikal Atlantik ve Hint Okyanuslarının tropikal Pasifik soğumasına ayarlamalarının gecikmesi nedeniyle ikinci yıla kadar devam etme eğilimindedir. Hem El Niño hem de La Niña için, havzalar arası deniz yüzeyi sıcaklığı (SST) ayarlamaları, tropikal Pasifik'e doğru anormal SST eğimini azaltır ve batı ekvator Pasifik üzerindeki yüzey rüzgarı anormalliklerini zayıflatarak olayın sonlandırılmasını hızlandırır. Tropikal Atlantik ve Hint Okyanuslarındaki birleşik değişkenlik ve Kuzey Pasifik üzerindeki atmosferik değişkenlik gibi El Niño-Güney Salınımının dinamiklerinin dışındaki diğer faktörler de olay süresinin çeşitliliğine katkıda bulunur.
El Niño-Güney Salınımı (ENSO), yıllar arası iklim değişkenliğinin baskın modudur ve tropikal Pasifik Okyanusu'nun epizodik ısınmasına (El Niño) ve soğumasına (La Niña) neden olur.
Sıcak ve soğuk ENSO olayları yaklaşık 1-2 yıl sürer ve her 3–8 yılda bir tekrar eder. ENSO, dünya çapındaki hava modellerini, ekosistemleri ve ekonomileri etkileyen atmosferik tele bağlantılara yön verir.
Özellikle, uzun süreli ENSO olayları iklim etkilerini şiddetlendirebilir ve toplumumuz için önemli tehlikelere neden olabilir.
ENSO'nun temel mekanizması, orijinal olarak Bjerknes (1969) tarafından önerilen olumlu okyanus-atmosfer geri bildirimidir.
Doğu ekvatoral Pasifik'teki ilk ılık deniz yüzeyi sıcaklığı (SST) anomalisi batıya doğru SST gradyanını azaltır ve ekvatoral doğu rüzgarlarını zayıflatır, bu da termoklin derinleşir ve doğu ekvator Pasifik'te yükselmeyi azaltır ve ilk ısınmayı daha da artırır.
Bjerknes'in bu olumlu geri bildirimi, ekvator Pasifik'teki soğuk bir olay için de işe yarıyor. Öte yandan El Niño ve La Niña arasındaki sapma, tropikal okyanusun yavaş dinamik ayarlamalarıyla sağlanıyor.
Örneğin, gecikmeli osilatör teorisinde, El Niño ve La Niña ile ilişkili yüzey rüzgarı anomalileri, batı sınırında ekvatoral Kelvin dalgaları olarak yansıyan ve doğu ekvator Pasifik'teki termoklin anomalilerini tersine çeviren okyanus ekvatoral Rossby dalgalarını zorlar, rüzgar gerilimi kıvrımı anomalileri tarafından zorlanan ekvator dışı Rossby dalgalarının ENSO'nun gözlemlenen periyodikliğinde daha önemli bir rol oynadığını öne sürmektedir. Negatif geri besleme sağlayan Kelvin dalgaları, uzak batı ekvator Pasifik'teki yüzey rüzgar değişiklikleri tarafından da doğrudan zorlanabilir.
Şarj osilatörü teorisi, tersine, açık ekvator dalgası yayılımı olmaksızın yüzey rüzgarı anormalliklerinden kaynaklanan Sverdrup taşınmasına bağlı olarak ekvator okyanusal ısı içeriğinin havza çapında boşaltılması / yeniden şarjının rolünü vurgulamaktadır.
Bununla birlikte, gözlemlenen El Niño ve La Niña olayları, bu doğrusal ENSO teorileri tarafından açıklanan simetrik ve düzenli salınımdan önemli ölçüde sapmaktadır. Örneğin, doğu ekvatoral Pasifik'teki SST anomalileri El Niño için La Niña'dan daha büyüktür.
İlişkili atmosferik derin konveksiyon anomalileri, atmosferik derin konveksiyonun SST'lere doğrusal olmayan bağımlılığı nedeniyle El Niño sırasında La Niña'ya göre ( 1997 ) doğuya doğru yer değiştirmiştir (örneğin19841987 ).
Genlik ve uzamsal modele ek olarak, El Niño ve La Niña süresindeki asimetri, daha önceki bazı çalışmalar tarafından da not edilmiştir .
Hem El Niño hem de La Niña etkinlikleri genellikle kuzey ilkbahar-yaz sonlarında gelişir ve takvim yılının sonuna doğru zirve yapar. Olgun aşamadan sonra, El Niño önümüzdeki yaza kadar hızla bozulma eğilimindedir, ancak La Niña olaylarının yaklaşık yarısı ertesi yıl boyunca devam eder ve sonraki kışta yeniden yoğunlaşır.
El Niño ve La Niña'nın asimetrik süresini açıklamak için tropikal okyanus-atmosfer sistemindeki doğrusal olmayan durumları vurgulayan çeşitli mekanizmalar önerilmiştir. Atmosferik doğrusal olmayanlarla ilgili olarak (2011) , El Niño sırasında atmosferik derin konveksiyon anomalilerinin La Niña'ya göre doğuya doğru kaymasının, batı ekvatoral Pasifik üzerindeki yüzey rüzgarlarını, El Niño'yu sonlandıran Hint Okyanusu SST'nin havza çapında gecikmiş ısınmaya daha duyarlı hale getirdiğini öne sürmektedir .
El Niño'nun erken sona ermesi, batı Pasifik ılık havuzunun mevsimsel göçüyle ilişkili olgun faz sırasında yüzey rüzgarı anormalliklerinin güneye doğru kaymasına da bağlanmıştır, a La Niña sırasında belirgin olmayan bir özelliktir.
Yüzey rüzgar anomalileri El Niño ve La Niña arasında sadece uzamsal modelde değil, aynı zamanda genlikte de asimetriktir ve El Niño sırasında daha büyük rüzgar anormalliklerinin La Niña'ya göre daha güçlü gecikmiş negatif okyanus geri beslemesine neden olduğu ileri sürülmektedir.
Okyanusal doğrusal olmayan durumlarla ilgili olarak, gecikmiş termoklin geri beslemesinin El Niño'yu sona erdirmede La Niña'dan daha etkili olduğunu göstermektedir , çünkü shoating termocline El Niño'nun bozunma aşamasında dikey sıcaklık gradyanını arttırır ve bunun tersi gerçekleşir. La Niña için ölümünü geciktiriyor. Batı ekvatoral Pasifik'teki daha sığ termoklinin de El Niño sırasında La Niña'ya göre yüzey rüzgarı anormalliklerine daha güçlü okyanus dalgası tepkisine neden olduğu öne sürülüyor.
Dinamik süreçlerin yanı sıra, termodinamik hava-deniz geri beslemesindeki asimetri, El Niño ve La Niña'nın asimetrik evrimine katkıda bulunabilir.
El Niño ve La Niña süresindeki asimetri, olaylar için güçlüdür. Bununla birlikte, orta ve zayıf ENSO olaylarını da dikkate aldığımızda, El Niño ve La Niña'nın zamansal gelişimi, 1900–2017 döneminde Niño-3.4 endeksinin zaman serisinde gösterildiği gibi olaydan olaya büyük ölçüde değişir ( Şekil 1). Pek çok güçlü El Niño olayı, kuzey kışı zirveye ulaştıktan ve La Niña olaylarına geçişten sonra hızla sona erer , ancak iki yıl veya daha uzun süren birden fazla El Niño olayı vardır . Güçlü El Niño'yu izleyen La Niña olayları birkaç yıl sürüyor. Bununla birlikte, durum her zaman böyle değildir (örneğin, 1988–89) ve güçlü El Niño'dan önce gelmeyen birçok uzun süreli La Niña olayı vardır (örneğin, 1954–57, 1970–72 ve 2007–09) .
1900–2017 için HadISST veri kümesine dayalı Niño-3.4 endeksinin (° C) zaman serileri. 1 yıllık (0 ve 1'in 2 yıllık) El Niño olayları, zaman ekseni boyunca kalın yatay pembe (kırmızı) çubuklarla ve 1 yıllık (0 ve 1'in 2 yıllık yılları) ) La Niña etkinlikleri açık mavi (mavi) çubuklarla verilmektedir. Zaman serileri, 3 aylık bir ortalama filtre ile yumuşatılır.
Son zamanlarda çok yıllık La Niña olaylarının sık sık meydana gelmesi, bu kalıcı La Niña olaylarının dinamiklerine ve tahminlerine dikkat çekmiştir 2014 2017 . (2014)La Niña'nın, ilk zirvenin güçlü olduğu ikinci yılda geri dönme eğiliminde olduğunu ve bunu aşağı doğru inen ekvator Kelvin dalgalarının gelmediğini gösterin. Aşağıya doğru yükselen Kelvin dalgalarının oluşumu, uzak batı ekvatoral Pasifik üzerindeki yüzey rüzgarı anormallikleriyle ilişkilidir, ancak bu yüzey rüzgarı anormalliklerine neyin neden olduğu net değildir.
İklim modelleri, gözlemlenen birkaç La Niña olayının süresini 2 yıllık bir teslim süresiyle başarıyla tahmin ediyor ve yüksek öngörülebilirlik, önceki El Niño 2017 ve havzalar arası atmosferik tele bağlantılarla ilgili okyanus hafızasına atfediliyor. Çok sayıda çalışmaya rağmen, okyanus ve atmosferik süreçlerin La Niña süresi üzerindeki göreceli önemi sistematik bir şekilde değerlendirilmemiştir. Ayrıca, El Niño olaylarının süresini kontrol eden mekanizmalar, başlangıç zamanının açık dinamik açıklamalar olmadan El Niño'nun süresini etkileyebileceğini öne süren birkaç çalışmanın ötesinde büyük ölçüde bilinmemektedir
El Niño ve La Niña'nın Amerika Birleşik Devletleri'nin güney katmanında kış mevsiminde yağışları güçlü bir şekilde etkilediği ve çok yıllık La Niña olaylarının kalıcı kuraklık tehdidi oluşturduğu bilinmektedir.
Bu nedenle, kalıcı iklim etkilerinin tahminini iyileştirmek için El Niño ve La Niña'nın süresini kontrol eden dinamikleri anlamak çok önemlidir. Bu çalışmada, hem El Niño hem de La Niña olaylarının süresinde değişikliklere neden olan mekanizmaları, gözlemsel verilerin sistematik analizleri ve ENSO olaylarının gözlemlenen zamansal evrimini yeniden üreten bir iklim modelinin uzun kontrol simülasyonu yoluyla araştırılıyor. El Niño ve La Niña olaylarının süresini etkileyen başlıca faktörler nelerdir? Bu faktörlerin olay süresini etkilediği okyanus ve atmosferik süreçler nelerdir? ENSO dinamiklerinin dışındaki başka hangi faktörler olay süresinin çeşitliliğine katkıda bulunur?