La Nina i "zatrzymane ocieplenie"

El Niño i La Niña to słowa, które w ostatnich latach zrobiły dużą karierę, przebijając się nawet do mediów popularnych. Pod tymi kryptonimami kryją się dwie typowe konfiguracje atmosferyczno-oceaniczne, dyktujące pogodę nad południowym Pacyfikiem i nie tylko. Ich naprzemienne występowanie nazywa się czasem oscylacją południową (ENSO).

Ona zimna, on gorący

El Niño (dosłownie "dzieciątko" płci męskiej) to tradycyjna nazwa fenomenu, który najlepiej widoczny jest na ogół około Bożego Narodzenia. Podczas El Niño wiatry wiejące nad południowym Pacyfikiem słabną lub zmieniają kierunek na zachodni a powierzchnia oceanu rozgrzewa. Gdy sytuacja odwraca się - wiatry przybierają na sile, a temperatury powierzchni wody spadają - mówimy, że występuje La Niña (czyli "dziewczynka").

Rysunek przedstawia dwie kule ziemskie, widoczny jest ocean spokojny. Z lewej strony El Nino - widoczna jest plama podwyższonych temepratur na Pacyfiku, z prawej - La Nina, widoczna plama związana z obniżonyi temperaturami.

Rysunek 1: Anomalia temperatury powierzchni morza czyli jej odchylenie od średniej wieloletniej. Ilustracja dzięki uprzejmości NASA Earth Observatory.

Ze względu na olbrzymi zasięg zjawiska (Rysunek 1), występowanie "chłopczyka" lub "dziewczynki" odbija się na średnich temperaturach całej Ziemi (El Niño "grzeje", La Niña "chłodzi"). W okresach rzędu 30 lat i dłuższych wpływ obu zjawisk na ogół się równoważy, jednak krótkoterminowo (np. na przestrzeni dekady) dominacja jednego z nich znacząco wpływa na trendy temperatury, opadów i in. Prawidłowe oszacowanie tego wpływu pozwoliłoby na wyizolowanie go z globalnych trendów i lepsze zrozumienie pozostałych czynników kształtujących klimat.

Odtwarzanie rzeczywistości

El Niño i La Niña pojawiają się samorzutnie nie tylko na prawdziwej Ziemi, ale także w wirtualnej rzeczywistości komputerowych modeli klimatu. Pokazuje to, nawiasem mówiąc, jak dobrze opisano w tych ostatnich ruchy powietrza i prądy morskie, których zachowanie powoduje od czasu do czasu narodziny któregoś z "dzieciaków". El Niño i La Niña pojawiają się w symulacjach w losowych terminach. Nie jest to błąd - podobnie dzieje się w przyrodzie. Utrudnia to jednak bezpośrednie porównanie wyników modelu z obserwacjami: trzeba brać pod uwagę, że gdy w rzeczywistości mieliśmy do czynienia z El Niño, program komputerowy mógł wygenerować nam w tym samym terminie La Niñę lub "coś pomiędzy". Oczywiście są sposoby obejścia tego problemu (wielokrotne powtarzanie obliczeń dla nieco zmienionych warunków i uśrednianie wyników), nie są one jednak doskonałe.

W opublikowanej ostatnio w Nature pracy Kosaki i Xie [pełna wersja], zaprezentowano wyniki przełomowego eksperymentu, polegającego na narzuceniu modelowi znanych z obserwacji terminów występowania El Niño i La Niña w przeszłości. Program prowadził obliczenia dotyczące ruchów powietrza, oceanu i innych zmiennych, korzystając w każdym etapie z historycznych danych o temperaturze powierzchni wody w rejonie południowego Pacyfiku. Rysunek 2 pokazuje porównanie wyników symulacji z faktycznymi obserwacjami - zgodność obu serii jest niespotykana (dla lubiących wskaźniki statystyczne: korelacja 0,93), zwłaszcza jeśli weźmie się pod uwagę tylko dane od 1970 roku, odkąd pomiary temperatury powierzchni morza stały się dużo dokładniejsze (tutaj mamy korelację pomiędzy modelowaną a rzeczywistą średnia temperaturą powierzchni Ziemia równą aż 0,97!). Widać, że udało się bardzo dobrze odtworzyć faktyczny bieg wypadków i można wykorzystać rezultaty do dalszych analiz.

Wykres przedstawiający w dużej mierze pokrywające się wykresy średniej temepratury Ziemi wynikającej z obserwacji i symulacji.

Rysunek 2: Anomalia temperatury (odchylenie średniej temperatury powierzchni Ziemi od średniej wieloletniej) na podstawie obserwacji (linia niebieska, seria HadCRUT4) i wyników symulacji Kosaka i Xie (2013) (linia czerwona). Wykres za Open Mind.

I co to dla nas oznacza?

Kosaka i Xie nie poprzestali oczywiście na obliczeniach opisanych wyżej. Dla porównania przeprowadzili także symulacje, w których terminy występowania El Niño i La Niña nie były odgórnie narzucane. Zestawienie jednych i drugich pozwoliło na oszacowanie znaczenia fazy oscylacji południowej dla średniej temperatury Ziemi. We wnioskach czytamy, że chociaż od lat siedemdziesiątych (a zwłaszcza po 1992 roku) mamy do czynienia z dość stabilnym, stopniowym wzrostem temperatur, wzmożone występowanie zjawiska La Niña wciąż jest w stanie nieco spowolnić ten trend na okres kilku lub kilkunastu lat. Z taką sytuacją mamy właśnie do czynienia na przestrzeni ostatniej dekady i stąd chwilowe zamaskowanie globalnego ocieplenia. Pomiary temperatury oceanu na różnych głębokościach pokazują jednak, że nadwyżki energii zatrzymywane w naszym systemie klimatycznym przez gazy cieplarniane wciąż gromadzą się w głębinach oceanu i gdy zamiast La Niña nastanie wreszcie El Niño, możemy spodziewać się nowych rekordów temperatur (podobnie jak w latach 1998 czy 2010).

Aleksandra Kardaś na podstawie Nature i Open Mind, konsultacja merytoryczna prof. Szymon P. Malinowski

Opublikowano: 2013-02-19 17:38
Tagi

El Nino - La Nina

Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień przeglądarki oznacza akceptację polityki cookies.