Forum geograficzne

Gość

Piszę referat o prądzie "El Nino" i potrzebuje waszej pomocy...

Mianowicie chodzi o to jaki wplyw ma El Nino na polowy ryb oraz dla innych stworzen i roslin wodnych.

Gość

Wpływ na połowy ryb w Ameryce Południowej

Jest to zjawisko pojawiania się nietypowo ciepłych mas ocieplonej wody w pewnych rejonach Oceanu Spokojnego. El Niño ogrzewa wody powierzchniowe strefy równikowej wschodniej części tego oceanu, co zachodzi nieregularnie w okresie od dwóch do siedmiu lat i trwa od roku do dwóch lat. Wzdłuż zachodniego wybrzeża Ameryki Południowej wiatry wiejące z południa sprzyjają wypiętrzaniu chłodnych, bogatych w odżywcze składniki warstw wody. Znaczne ławice ryb w tych warunkach znajdują korzystne warunki do rozwoju. To z kolei sprzyja rozwojowi populacji ptactwa, których odchody tworzą pokłady wykorzystywanego jako nawóz rolniczy guana. Pod koniec roku prąd ciepłej, ubogiej w składniki odżywcze wody pochodzenia tropikalnego, zastępuje wody chłodne. Ponieważ zachodzi to często w okolicy świąt Bożego Narodzenia, stąd nazwa El Niño. Zwykle ocieplenie wód występuje przez kilka tygodni lub nieco ponad miesiąc, po czym cyrkulacja poprawia się i połowy ryb wracają do normy. Jednak gdy El Niño trwa miesiącami, dochodzi do znaczniejszego ocieplenia wód i efekty ekonomiczne mogą być katastrofalne. Gospodarka Peru, która była i jest w znacznym stopniu zależna od wielkości połowów ryb, szczególnie ostro odczuwa negatywne implikacje El Niño.
Źródło: wikipedia

pietkamm

To wyżej to ja pisałem, ale się nie zalogowałem:
Dwie twarze El Niño

El Niño jest zjawiskiem, który zakłóca wzory zjawisk morskich i meteorologicznych w tropikalnych regionach w rejonie Oceanu Spokojnego. Wśród jego konsekwencji można wymienić słabe połowy ryb w Peru i w Chile, zwiększone opady w różnych częściach Ameryki, które spowodowały katastrofalne powodzie i susze na obszarze Zachodniego Pacyfiku, a które doprowadziły między innymi do niszczących pożarów w Australii. Wspierany przez Unię Europejską projekt ELNIÑO wykazał, że lata deszczowe naznaczone obecnością El Niño mogą mieć niezwykle pozytywny wpływ na produkcję roślinną i zwierzęcą w ekosystemach charakteryzujących się częściowym występowaniem susz. Przeanalizowano w nim, w jaki sposób zwiększone opady deszczu mogą przyczynić się do regeneracji drzewostanu na zdegradowanych obszarach Chile i Peru. Naukowcy odkryli, że epizody El Niño mogą istotnie prowadzić do regeneracji lasów, ale istnieją przy tym duże różnice w zależności od regionu.
To z: [link widoczny dla zalogowanych]
Więcej chyba już nie ma, wszystko się powtarza na innych stronach.

Gość · Wysłany: Pon 17:29, 24 Mar 2008 Temat postu:

EL NINO

1. Wprowadzenie - istota zjawiska
Mieszkańcy Europy długo będą pamiętać niespotykane dotychczas w historii powodzie, które zalały Europę wschodnią i środkową w lipcu 1997r. i które pochłonęły 55 ofiar śmiertelnych w Polsce i 60 w Czechach. Klimatolodzy i hydrolodzy nie odnotowali w przeszłości tak wysokiego poziomu wody, a co za tym idzie, tak olbrzymich strat materialnych. Obecnie wiadomo, że katastrofalne opady deszczu w 1997r. w zachodniej i południowej Polsce należały do jednych z największych w całej historii naszego kraju.
Nasuwają się pytania, jaka była przyczyna tej niesamowitej powodzi i czy powódź taka może powtórzyć się w przyszłości? Rozważania i hipotezy uczonych skłaniają do smutnego wniosku, że powódź w Europie podobna do tej z roku 1997, a może nawet jeszcze potężniejsza, jest w przyszłości również możliwa.
Coraz większa liczba klimatologów i oceanologów (m. in. prof. Michael J. Mc Phaden z Pacific Marine Environmental Laboratory w Seattle w USA) jest zdania, że za powódź w Europie w 1997 r. odpowiedzialny był zespół quasicyklicznych zjawisk atmosferyczno - oceanicznych, zachodzących głównie w rejonie basenu Oceanu Spokojnego, znanych bardziej jako El Nino.
Nazwa El Nino (po hiszpańsku dziecko lub Dzieciątko Jezus) była regionalnie używana przez peruwiańskich rybaków od ok. 1925 r. Rybacy ci tak właśnie określają zjawisko napływu ciepłej wody z zachodu w rejony zimnego Prądu Peruwiańskiego, najczęściej w okresie Świąt Bożego Narodzenia. Nazwę El Nino po raz pierwszy zapisał kapitan Curillo w 1982 r., a w literaturze naukowej przyjęła się po wystąpieniu tzw. El Nino stulecia na przełomie lat 1982/83.
El Nino to okresowe zaburzenie równowagi termicznej Ziemi, które nawiedza nas co kilka lat. Zjawisko to powstaje w całym basenie Pacyfiku i ma wpływ na zmiany pogody na całej kuli ziemskiej. Nazwa El Nino odnosi się do jednej z faz szerszego zjawiska zwanego oscylacją południową, charakteryzującą się quasicyklicznymi zmianami temperatury oceanu i ciśnienia atmosferycznego w pasie równikowym Pacyfiku. Integralną fazą tego zjawiska jest ciepły prąd morski (zwany również El Nino) płynący co kilka lat od wybrzeży Australii w kierunku Ameryki Południowej. El Nino charakteryzuje się przede wszystkim cyklem rocznym, chociaż co 3 do 8 lat ocieplenie Pacyfiku jest wyraźnie większe niż zazwyczaj, co ma praktycznie zawsze negatywne skutki dla wielkości połowów ryb u wybrzeży Peru, jak również powoduje katastrofalne powodzie w tym rejonie.
W zwykłych, "normalnych" latach, gdy nie występuje silne El Nino, w rejonie zachodniego Pacyfiku, u wybrzeży Australii i Indonezji tworzy się ogromny basen ciepłej wody, wielkości Australii, zwany "ciepłym morzem". Ogromne ilości gorącego, wilgotnego powietrza unoszą się w górę, a nad oceanem tworzy się ośrodek niskiego ciśnienia. Wznoszące się masy powietrza podlegają oziębieniu i powstają potężne chmury przynoszące opady monsunowe w tym rejonie. Następnie suchsze, wyniesione wysoko powietrze przemieszcza się na wschód transportowane przez silne wiatry w wyższych warstwach atmosfery, docierając do zachodnich wybrzeży Ameryki Południowej, gdzie jest już zimne, a gęstość jego wzrosła. Jako chłodne i ciężkie opada wtedy do powierzchni ziemi, tworząc ośrodek wysokiego ciśnienia i zawraca z powrotem na zachód w kierunku Australii i Indonezji, tworząc wiatry równikowe - pasaty wiejące wzdłuż międzyzwrotnikowej strefy zbieżności (MSZ).
Przedstawiona powyżej potężna cyrkulacja mas powietrza z zachodu na wschód w górnych warstwach atmosfery i ze wschodu na zachód jako pasaty wzdłuż MSZ nosi nazwę cyrkulacji Walkera, który pierwszy ją odkrył. Pasaty spychają ciepłe wody powierzchniowe na zachód, powodując ulewne tropikalne deszcze w północnej Australii, Indonezji oraz deszcze monsunowe w Indiach. Na ogół pasaty utrzymują równowagę między ciepłymi wodami zachodniego Pacyfiku a chłodnymi na wschodnim Pacyfiku.
Z uwagi na działanie pasatu a także rozszerzalność cieplną wody, poziom zachodniego Pacyfiku wzrasta o około 45 cm, a o podobną wartość obniża się poziom wody na wschodnim Pacyfiku. U wybrzeży Ameryki Południowej panuje susza, a z głębi oceanu wypływają zimne, żyzne wody Prądu Peruwiańskiego bogate w fitoplankton i ryby. Zjawisko wypływu wody z głębin oceanu na powierzchnię pod wpływem wiatru znane jest pod nazwą upwellingu:
(rys.1)

Proces ten jest podstawą życia w rejonie Peru, Ekwadoru, Chile. Bogate w biogeny wody zapewniają rozwój łańcucha pokarmowego od planktonu poprzez ryby, ptaki, zwierzęta domowe po człowieka. Chłodne, bogate w substancje odżywcze wody Prądu Peruwiańskiego są znakomitymi łowiskami, jednymi z najlepszych na świecie. Olbrzymie ławice małych sardeli wykorzystywanych m. in. do przemysłowej produkcji karmy dla zwierząt są w Peru i Ekwadorze podstawą przemysłu rybnego.
Co kilka lat z bliżej nie znanych powodów w rejonie Australii i Indonezji następuje silniejsze niż zwykle nagrzanie wód Pacyfiku. W tych warunkach sprzyjających powstawaniu zjawiska El Nino wszystko zmienia się diametralnie.
Pasaty wiejące normalnie ze wschodu na zachód słabną, zanikają, a często nawet zmieniają kierunek i zaczynają wiać z zachodu na wschód, wspomagając jeszcze ruch "ciepłego morza" z rejonów Australii i Indonezji ku środkowemu Pacyfikowi i dalej do zachodnich wybrzeży obu Ameryk. Zwyczajny układ ciśnień odwraca się, tzn. nad Australią tworzy się ośrodek wysokiego ciśnienia, a nad centralnym i wschodnim obszarem Pacyfiku ośrodek niskiego ciśnienia:
(rys.2)

Ciepła woda, o powierzchni Kanady, gromadzi się wzdłuż wybrzeży obu Ameryk, co skutecznie hamuje zjawisko upwellingu. Brak tych żyznych wód obfitych w substancje odżywcze jest katastrofą dla rybaków. Przybrzeżne wody przestają być bogate w fitoplankton oraz ryby i życie w oceanie pomału zamiera. Podczas El Nino w 1972 roku przemysł rybny w Peru i Ekwadorze doprowadzony został prawie do upadku, a w latach 1982/83 połowy spadły do 50 % swojej normalnej wielkości.
W Afryce odwrócone przez El Nino układy ciśnienia, wiatru, ciepła i wilgotności zwiastują suszę na południowym wschodzie kontynentu.
Podczas El Nino ciepły ocean niesie olbrzymie ilości energii, co oznacza silną konwekcję i ulewne deszcze, które zawsze podążają za ciepłymi wodami. Wody te szybko parują, powodując powstanie olbrzymich ilości chmur deszczowych, a w związku z tym intensywnych opadów na obszarach Ameryki Południowej, Wysp Galapagos a także Kalifornii. El Nino jest gigantycznym źródłem sztormów, huraganów i katastrofalnych powodzi na obszarach zazwyczaj suchych i pustynnych.
Jak przytacza C. D. Schoenwiese w swojej książce "Klimat i człowiek", podczas wystąpienia El Nino z lat 1982/83 zauważono następujące anomalie pogodowe: w Esmeraldas w północnym Ekwadorze spadło 1766 mm deszczu zamiast 760 mm, w Chulucanas na przedgórzu Andów 4000 mm zamiast zazwyczaj notowanych 250 mm, na Galapagos 3325 mm zamiast 374 mm.
W 1983 roku tropikalny deszcz padał w Peru nieprzerwanie przez 6 miesięcy, zamieniając pustynie w kwitnące łąki, ale też powodując, lawiny błotne i olbrzymie straty materialne. W zachodnim rejonie Pacyfiku w tym czasie było dokładnie odwrotnie. W północnej Australii i Indonezji wystąpiła największa susza w historii tych krajów i związane z tym olbrzymie pożary. W Melbourne zaobserwowano burze pyłowe, w czasie których od tysięcy ton pyłu dusili się ludzie. Susza w Australii i obfite deszcze w Ameryce są wynikiem skomplikowanej sieci wzajemnych powiązań.
Typowe El Nino trwa średnio 12 - 18 miesięcy. Potem pasaty przywracają sytuację do normy. Czasem oznaki El Nino mogą wystąpić już latem lub na jesieni. Daje się wtedy zauważyć słabnięcie zimnego Prądu Peruwiańskiego i pojawienie się ciepłego prądu El Nino płynącego w przeciwnym kierunku.
Zdarza się czasem, że następuje ochłodzenie oceanu. Prądy przeciwne do El Nino zostały nazwane La Nina (dziewczynka). La Nina to graniczny przypadek sytuacji normalnej. Można spodziewać się powodzi, ale nie tak ogromnych, ponieważ powierzchniowa warstwa oceanu jest chłodna, a tworzące się nad nią komórki konwekcyjne są słabe. Często się zdarza, że po zimie z El Nino następuje zima z La Nina, kiedy układy pogody oraz ich skutki na całym świecie są w przybliżeniu odwrotne do tych, które wywołują El Nino. Nad północną Australią tworzy się niż, a nad Tahiti wyż. Tam, gdzie były powodzie, następuje susza, tam gdzie zima była łagodna, następują miesiące bardzo surowej zimy:
(rys.3)

Należy jednak pamiętać, że w przypadku zjawisk klimatycznych wszelkie uogólnienia są niebezpieczne.
Każde zjawisko El Nino jest inne i każde zjawisko La Nina jest inne. W latach La Nina pasaty wiejące wzdłuż MSZ są dużo silniejsze niż zazwyczaj, co powoduje skuteczniejsze spychanie na zachód "ciepłego morza" i znaczne zwiększenie upwellingu, czego efektem jest obszar "zimnego morza", usytuowany pośrodku Pacyfiku. Zepchnięte przez bardzo silne pasaty "ciepłe morze" w rejon Australii i Indonezji wywołuje obfitsze niż zazwyczaj deszcze monsunowe w Indiach oraz większe od normalnych opady w Indonezji i Australii, w Afryce zachodniej i południowej.
Olbrzymie masy gorącego powietrza zmieniają również trasę polarnego prądu strumieniowego, który w latach El Nino pozostaje w Kanadzie, a w latach La Nina przesuwa się na południe, do Stanów Zjednoczonych, przez co zimy w stanach północno - zachodnich stają się mroźniejsze. Wiejący w latach El Nino podzwrotnikowy prąd strumieniowy nad Meksykiem i Zatoką Meksykańską w latach La Nina słabnie, przez co w tym rejonie spada mniej deszczu, a co gorsza, umożliwia atlantyckim huraganom przemieszczanie się na zachód i przybieranie na sile. W latach La Nina prawdopodobieństwo wystąpienia huraganów zmierzających w kierunku Zatoki Meksykańskiej i wschodnich wybrzeży Stanów Zjednoczonych staje się prawie dwukrotnie większe niż w latach El Nino. Występowanie La Nina od wielu lat było trudniejsze do przewidzenia niż El Nino, powodowało też mniej skutków negatywnych.
2. Historia badań zjawiska El Nino.
Pod koniec XIX wieku w Indiach panowała wielka susza spowodowana brakiem monsunu. Z głodu zmarło wówczas kilkaset tysięcy osób.
W 1899 roku rząd indyjski powołał sir Gilberta Walkera na stanowisko dyrektora d/s meteorologii w Indiach, którego głównym zadaniem było przewidywanie monsunów. Walker niewiele wiedział o meteorologii, ponieważ z zawodu był statystykiem. Brak wiedzy nadrabiał uporem, wytrwałością i konsekwencją. Zbierał skrupulatnie z dużych obszarów wszystkie informacje o czynnikach meteorologicznych. Wykonywał z współpracownikami olbrzymią pracę - mozolne obliczenia statystyczne, które dzisiaj wykonują komputery.
Walker był prekursorem w przewidywaniu pogody na podstawie odległych od siebie zjawisk atmosferycznych, badał również korelacje między tymi zjawiskami. Odkrył, że brak monsunów w Indiach zbiega się w czasie z innymi anomaliami pogodowymi na świecie takimi jak:
- powodzie na zachodnich wybrzeżach obu Ameryk,
- susze w Afryce i Australii
- łagodne zimy w Kanadzie i Nowej Anglii.
Walker szukał dalekosiężnych zależności dotyczących całej kuli ziemskiej. Był przekonany, że istnieje związek pomiędzy występowaniem monsunów a ciśnieniem atmosferycznym. Wraz ze swoimi współpracownikami wykonał tysiące pomiarów barometrycznych. W 1921 roku zidentyfikował oscylacje ciśnienia na południowo - wschodnim Pacyfiku pomiędzy Darwin w północnej Australii a Tahiti w Polinezji Francuskiej. Zauważył, że najczęściej niż formował się nad Darwin, a wyż nad Tahiti. Jednakże w okresach od 3 do 8 lat następowała zmiana: niż formował się nad Tahiti, a wyż nad Darwin. Walker twierdził, że te oscylacje ciśnienia mają wpływ na pojawianie się monsunów oraz na pogodę na całej kuli ziemskiej.
Niestety, był on niedoceniany i niezrozumiany przez meteorologów. Zarzucano mu głównie ubogi materiał obserwacyjny i zbyt daleko idące wnioski. Walker nie umiał udowodnić swojej teorii, nie potrafił przewidzieć monsunów, jak również nie dostrzegł zależności pomiędzy obserwacjami atmosfery na zachodnim Pacyfiku, a El Nino na wschodnim Pacyfiku.
Mimo wszystko wyniki badań pozwoliły mu na sformułowanie hipotezy, że brak monsunów w Indiach wiąże się ze zjawiskiem polegającym na quasicyklicznie pojawiających się zmianach ciśnienia w MSZ nad Oceanami Spokojnym i Indyjskim. Badania doprowadziły Walkera do fundamentalnego wniosku: "Kiedy nad Pacyfikiem panuje wysokie ciśnienie, nad obszarem Oceanu Indyjskiego staje się ono niskie". Zjawisko to nazwał oscylacjami południowymi i był przekonany, że monsuny są jednym z elementów tego zjawiska.
Obecnie przyjmuje się, że El Nino stanowi fragment ogniwa wahadłowej cyrkulacji układu ocean - atmosfera w szerokościach okołorównikowych Oceanu Spokojnego. Niekiedy mówi się o "cyrkulacji Walkera" lub "oscylacji południowej".
Sir Gilbert Walker zmarł w 1959 roku, ignorowany przez świat naukowy. Jednak pod koniec lat 60-tych ubiegłego wieku nastąpiło pełne potwierdzenie i gloryfikacja jego teorii.

W 1957 roku klimatolodzy G. Dietrich i K. Kalle opracowali mapę różnic między temperaturą powierzchni oceanów a średnią temperaturą powierzchni oceanów na kuli ziemskiej dla każdej strefy szerokości geograficznej. Mapa pokazuje te obszary oceanów, w rejonie których temperatura powierzchni wody jest wyższa lub niższa od średniej temperatury dla danej szerokości geograficznej. Wykazano, że największa anomalia termiczna wód oceanicznych występuje wzdłuż prawie całego wybrzeża Peru, gdzie przekracza 8°C. Chłodne wody sięgają aż do równika:
(rys.4)

Tak duża anomalia temperatury związana jest ze zjawiskiem upwellingu, wywołanym przez pasaty, występującym w Prądzie Peruwiańskim. Z takim układem termicznym wód Pacyfiku wzdłuż równika jest związany określony schemat cyrkulacji atmosfery w tej strefie geograficznej zwany właśnie cyrkulacją Walkera. Parę lat później profesor K. Wyrtki z Uniwersytetu Hawajskiego wykazał, że zjawisko oscylacji południowych jest konsekwencją zmian w układzie pasatów wiejących nad Pacyfikiem.
Jednak największy krok naprzód w badaniach nad oscylacjami południowymi wykonał norweski meteorolog Uniwersytetu Kalifornijskiego prof. Jacob Bjerknes (1897-1975), który połączył w jedną wspólną całość zjawiska zachodzące nad zachodnim i wschodnim Pacyfikiem. Znalazł zależność pomiędzy El Nino i oscylacjami południowymi. Przypomniał zapomnianą teorię Walkera i wykazał, że El Nino jest tylko jedną z faz oscylacji zachodzących na półkuli południowej, związaną z quasicyklicznym pojawianiem się obszaru "ciepłego morza" w równikowej strefie Pacyfiku, co powoduje odwrócenie schematu cyrkulacji Walkera.
Bjerknes wykazał także, że elementy składowe cyrkulacji Walkera takie jak ciśnienie atmosferyczne na poziomie morza, temperatura powierzchni oceanu, temperatura powietrza oraz kierunek wiatru są decydującymi przyczynami oscylacji południowych.
Efektem badań Bjerknesa było również wykrycie drugiej fazy zjawiska oscylacji południowych, którą nazwał La Nina (po hiszpańsku dziewczynka). W czasie tej fazy oscylacji południowych chłodne wody Pacyfiku rozciągają się na odległość ok. 5000 km od wybrzeży Ekwadoru aż po Samoa. W czasie fazy El Nino ciepłe wody przemieszczają się przez Pacyfik z zachodu na wschód i powodują ulewne deszcze w Peru. W czasie fazy La Nina ciepłe wody gromadzą się w rejonie Indonezji i Australii, powodując tam ulewne deszcze. Dla wybrzeży Ameryki Południowej nadchodzi wtedy czas suszy.
Z badań wynikło, że:
- występowaniu El Nino (ciepła faza oceanu) towarzyszyły słabe pasaty,
- występowaniu warunków "normalnych" towarzyszyły silne pasaty,
- występowaniu La Nina (chłodna faza oceanu) towarzyszyły bardzo silne pasaty.
Przez wiele lat uczeni spierali się, co jest pierwotną przyczyną powstawania zjawiska El Nino. Oceanolodzy uważali osłabienie pasatów za główną siłę powodującą zjawisko El Nino, natomiast meteorolodzy w zmianach temperatury powierzchniowej oceanu widzieli przyczynę osłabienia pola wiatrów.
Bjerknes pogodził obie te grupy uczonych, sugerując: "nie ma żadnej konkretnej siły wywołującej El Nino. Zjawiskiem sterują procesy wymiany energii między oceanem i atmosferą".
W 1982 roku profesor S. George Philander z Uniwersytetu w Princeton w USA zainteresował się wcześniejszą sugestią Bjerknesa i zbudował założenia modelu matematycznego opartego głównie na dwóch pojęciach: "pamięci oceanu" i "reakcji atmosfery". Według niego na zmiany zachodzące na powierzchni oceanu atmosfera reaguje gwałtownie i odpowiada oceanowi w ciągu kilku dni lub tygodni, natomiast ocean potrzebuje wielu miesięcy, a nawet lat, aby przystosować się do zmian w atmosferze. Ta właśnie różnica jest podstawową przyczyną istnienia oscylacji południowych, których składowymi są zarówno El Nino, jak i La Nina.
Obecnie całość zjawiska oscylacji południowych określa się wspólną nazwą El Nino/ Southern Oscillation (w skrócie ENSO).
Sprzężone ze sobą procesy atmosferyczno - oceaniczne tworzą taki układ, iż początek wystąpienia jednego El Nino zawiera w sobie warunek jego zakończenia, a koniec zjawiska z kolei zawiera w sobie warunek jego ponownego wystąpienia:
(rys.5)

Dokładne obserwacje oscylacji ciśnienia i przemieszczeń "ciepłego morza" z Zachodniego Pacyfiku na Wschodni wykazały, że zjawisko El Nino ma rzeczywiście wpływ na zmiany klimatu w całym basenie Pacyfiku. Sprawa ta bardzo zainteresowała środowisko naukowe metereologów i oceanologów.
Wiedzę o tym, że El Nino jest zjawiskiem globalnym, uzyskano dopiero w latach 70- tych ubiegłego wieku, a więc zaledwie około 25 lat temu.
W 1982 roku odbyło się w Princeton spotkanie, w którym brali udział wszyscy najwięksi badacze El Nino. Zgodnie stwierdzili, że w tym roku El Nino nie wystąpi, ponieważ są spełnione tylko dwa warunki z czterech koniecznych do jego powstania. Jednak El Nino z 1982/83 r. wykazało niewiedzę uczonych, ponieważ zaskoczyło wszystkich swoją siłą i zasięgiem. Nie było przewidziane, a co więcej zostało zauważone w swojej szczytowej postaci, do czego ludzie byli całkowicie nieprzygotowani.
El Nino i towarzysząca temu zjawisku zmiana cyrkulacji w atmosferze nad tropikalną częścią Pacyfiku (oscylacja południowa) tworzy ze względu na swój zasięg i powtarzalność przyczynę zmienności klimatu o globalnym znaczeniu. Jej reperkusje w postaci anomalii występujących w odległych regionach geograficznych (tzw. telekoneksje) wynikają ze znaczących zmian w wymianie ciepła i wilgoci, a nawet w składzie powietrza, np. CO2 , które wywołuje pojawienie się ciepłych lub chłodnych wód na Pacyfiku.
Stwierdzono, że wpływy El Nino sięgają daleko poza basen Pacyfiku. Dla służb meteorologicznych najtrudniej jest przewidzieć właśnie te dalekosiężne zależności. Po wystąpieniu El Nino w 1982/83 r. już nikt nie wątpił, że sir Gilbert Walker miał rację, tzn. że zjawiska meteorologiczne zachodzące w jednej części świata mają wpływ na zjawiska meteorologiczne w innej części kuli ziemskiej. Zauważono m.in. że ogrzanie w szczytowej fazie El Nino środkowego i wschodniego Pacyfiku powoduje również m.in.:
- cieplejsze i suche zimy na północno - wschodnim Pacyfiku,
- cieplejsze i bardziej wilgotne zimy nad Zatoką Meksykańską,
- duże opady w północno - zachodniej Afryce,
- brak monsunów w Indiach,
- susze w Australii i Indonezji.
Oczywiście, na zjawiska atmosferyczne mają wpływ jeszcze inne czynniki, więc im dalej od Pacyfiku, tym słabszy jest wpływ El Nino na pogodę na danym obszarze.
Po El Nino z 1982/1983 roku stało się oczywiste, że należy zrewolucjonizować metody obserwacji oraz przewidywania zjawisk meteorologicznych. Zorganizowano wielkie, międzynarodowe programy badawcze, takie jak TOGA (Tropical Ocean Global Atmosphere Programme), czy COARE (Coupled Ocean - Atmosphere Response Experiment). Jednak jedno z najważniejszych rozwiązań nadeszło z USA. Był to program TAO (Tropikalna Atmosfera/Ocean) promowany przez National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). W strefie równikowej środkowego Pacyfiku od Indonezji i Australii po Amerykę rozmieszczono 70 boi metereologicznych TAO współpracujących z satelitami. Każda boja przymocowana jest kilkukilometrową liną do kotwicy wykonanej ze starych kół kolejowych. Na linie zawieszonych jest 10 czujników temperatury do głębokości 500 m. Na samej boi umieszczono elektroniczne czujniki do pomiaru ciśnienia, temperatury powietrza, prędkości wiatru i wilgotności względnej. Wszystkie boje TAO rozmieszczano do 1994 roku. Informacje z boi zbierane są automatycznie i sześć razy na dobę poprzez satelity przesyłane do wchodzącego w skład NOAA Pacific Marine Environmental Laboratory w Seattle w USA. Uzupełnione o pomiary wykonywane przez statki metereologiczne są natychmiast przekazywane na cały świat za pomocą internetu.
Te precyzyjne pomiary są niezwykle pomocne w stworzeniu pełnego obrazu górnej warstwy oceanu i dolnych warstw atmosfery. Nieprzerwane monitorowanie oceanu i atmosfery pozwala z wyprzedzeniem kilku miesięcy przewidzieć nadejście El Nino, którego proces tworzenia się jest powolny.
Różne modele klimatyczne, symulacje komputerowe i dane o czynnikach meteorologicznych gromadzone są obecnie w komputerach i później pomagają w prognozowaniu: Czy będzie El Nino i jakiej siły?
El Nino z lat 1982/1983 okrzyknięto największym w XX stuleciu. Była to bardzo poważna omyłka uczonych. Wydawało się, że następne bardzo silne El Nino będzie dopiero za kilkadziesiąt lat. Jednak El Nino z 1997/98 r. było dużo potężniejsze od swojego poprzednika z 1982/83 r. Wiedza uczonych o El Nino była teraz o wiele szybciej zweryfikowana.
W 1997 roku rozwój El Nino śledzono dzień po dniu od samego początku. Informacje były rejestrowane z boi TAO, statków meterologicznych i satelitów z dużym wyprzedzeniem. Już w kwietniu 1997 roku wiedziano, że będzie silne El Nino. Był to precedensowy przypadek w historii ludzkości. Można się było przygotować, ponieważ po raz pierwszy nie było zaskoczenia. Na przykład w Kalifornii przez wiele miesięcy budowano falochrony, aby uchronić plaże przed zniszczeniem. El Nino zniszczyło falochrony, ale plaże zostały uratowane. W Peru budowano specjalne kanały burzowe i w odpowiednich, bezpiecznych miejscach gromadzono zapasy żywności. Wiele obszarów w strefie oddziaływania El Nino zostało ostrzeżonych i przygotowanych do powodzi, susz, pożarów oraz przemieszczeń ludności. Wszystkie te skoordynowane i odpowiednio wcześnie podjęte działania pozwoliły na uniknięcie setek ofiar śmiertelnych.
Był to wielki sukces obserwacji, ale duża porażka symulacji komputerowej. Zawiodło 15 specjalnych programów komputerowych przeznaczonych do prognozowania pogody. Pomimo że od 1982 roku znacznie zwiększyły się możliwości śledzenia rozwoju El Nino to zdolności i możliwości uczonych do przewidywania siły i jego zasięgu nie poprawiły się. Żaden z 15 wymienionych programów prognozowania nie przewidział nadejścia El Nino w 1997 roku o takiej sile i takim zasięgu. Jak do tej pory każde El Nino było więc zaskoczeniem.
Tajemnica El Nino jest większa, niż sądzili uczeni. Dopiero niedawno świat nauki dowiedział się, jak daleko w przeszłość sięga to zjawisko. Informacje o tym uzyskano z głęboko wierconych lodowców andyjskich, przekrojów starych drzew i z mułu jezior andyjskich. Badania potwierdziły przypuszczenia uczonych, że El Nino powodował kataklizmy pogodowe co najmniej od około 15 tysięcy lat.
C.D. Schoenewiese w książce "Klimat i człowiek" idzie jeszcze dalej, cyt.: "Rekonstrukcje paleoklimatyczne wskazują na to, że quasi - cykl El Nino występował w trakcie całego współczesnego okresu ocieplenia, przy czym od czasu do czasu przekraczana była intensywność El Nino stulecia z 1982/1983 roku; także w 1877/1878 wystąpiło podobnie silne zjawisko:
(rys.6)

Być może epizody El Nino pojawiały się także w ostatnim okresie ochłodzenia w całym zlodowaceniu czwartorzędowym; wystarczająco pewne dane sięgają mniej więcej 40 tysięcy lat wstecz."
W 1992 roku w ramach współpracy amerykańsko - francuskiej wystrzelono satelitę TOPEX/Posejdon, który, okrążając Ziemię na wysokości 1336 km, mierzy wysokość powierzchni oceanu i przekazuje informacje o cyrkulacji oceanu, a także o ogromnych, rytmicznych ruchach powierzchni Pacyfiku, zwanych falami Kelvina - Rossby'ego, które przemieszczają się tam i z powrotem przez cały Ocean Spokojny. Dzięki nowoczesnym narzędziom badawczym, takim jak: boje TAO, satelita TOPEX/ Posejdon, statki meteorologiczne uczeni dysponują informacjami, które pozwalają wysuwać różne hipotezy dotyczące mechanizmów tworzenia się El Nino, La Nina, jak też "stanów normalnych układów pogody", chociaż jak wiadomo, pogoda jest tak zmienna , że trudno uznać jakąkolwiek sytuację za normalną.
Nie tak dawno badacze wysunęli ciekawą hipotezę o wpływie Księżyca na klimat Ziemi. Nowe pomiary zebrane przez satelitę TOPEX/ Posejdon dowodzą, że również siła przyciągania Księżyca odgrywa bardzo ważną rolę przy wstępowaniu zimnych wód oceanicznych z głębin na powierzchnię. 25-30% sił przyciągania Księżyca wpływa na powstawanie prądów głębinowych, które przy "zderzeniach" z górami podwodnymi lub grzbietem śródoceanicznym wywołują turbulentne prądy, które wynoszą zimne masy wody na powierzchnię, gdzie mieszają się z ciepłą wodą. Wpływa to na obniżenie temperatury wód powierzchniowych, co z kolei wywiera wpływ na położone nad wodą warstwy atmosfery , a więc i na klimat Ziemi.
Kilka lat temu podobną teorię opublikował Carl Wunsch, ale bez dowodów empirycznych. Obecne pomiary satelitarne dostarczyły brakującego dowodu i potwierdziły wpływ Księżyca na klimat Ziemi. Zarówno El Nino jak i La Nina są ściśle związane zarówno z pasatami, jak i procesem mieszania się ciepłych i zimnych wód oceanicznych. Dlatego wpływu siły przyciągania Księżyca na wszystkie fazy ENSO wykluczyć na pewno nie można.
Należy też wspomnieć, że istnieją także hipotezy wiążące El Nino z wpływem wulkanów (emisja dużej ilości gazów cieplarnianych np. CO2 , NO X itp.).
3. Ostatnie El Nino z lat 1997/1998
El Nino z lat 1997/1998 należało bez wątpienia do największego fenomenu klimatycznego Ziemi przynajmniej od roku 1877/1878. Po raz pierwszy, m.in. dzięki bojom TAO, ludzkość dzień po dniu wiedziała o tworzeniu się El Nino i to z wielomiesięcznym wyprzedzeniem. Biuletyny Światowej Organizacji Meteorologicznej (WMO) już w kwietniu 1997 roku sygnalizowały zbliżanie się El Nino, które rzeczywiście wystąpiło z niezwykłą siłą w grudniu 1997 roku.
Na początku tego roku uczeni zebrali niepokojące dane o wzroście temperatury na dużym obszarze Pacyfiku o długości blisko 10000 km (ok. 1 obwodu Ziemi).
Podczas wystąpienia "El Nino stulecia" w latach 1982/1983 różnica temperatury wód Pacyfiku w stosunku do normy wynosiła +3,5o C, natomiast w grudniu 1997 roku, kiedy El Nino osiągnęło swój szczyt, rekordową wartość aż +5o C (rys.6).
W tym czasie w głębinach oceanu uformował się obszar chłodnej wody, który zaczął przywracać stan normalny i późniejsze La Nina, co przewidziały główne ośrodki prognostyczne w USA, krajach Ameryki Południowej, Indiach i Australii.
Niektóre zjawiska atmosferyczne, które wystąpiły od grudnia 1997 do lutego 1998 roku.:
- niższe niż zazwyczaj ciśnienie atmosferyczne nad Tahiti,
- wyższe niż zwykle ciśnienie nad Darwin w Australii,
- północno - wschodnie i południowo -wschodnie pasaty wiejące wzdłuż MSZ stają się tak słabe, że pozwalają "ciepłemu morzu" z rejonów Australii i Indonezji przemieszczać się wzdłuż strefy równikowej na wschód,
- wzdłuż MSZ tworzy się więcej chmur niż zwykle,
- przesunięty bardziej na południe przez niższe ciśnienie atmosferyczne podzwrotnikowy prąd strumieniowy (jet stream) przemieszcza chmury z rejonów Oceanu Spokojnego na wschód i zwiększa ilość huraganów na południe od Kalifornii i na zachód od Meksyku (np. huragan "Linda" z 1997 roku - jeden z największych huraganów w historii odnotowany na wschodzie Pacyfiku. Prędkość wiatru osiągnęła 300 km/h !
- podążając dalej na wschód przez południową część Ameryki Północnej wiatry podzwrotnikowego prądu strumieniowego skutecznie utrudniają rozwój huraganom atlantyckim. Według prof. Wiliama Graya w latach El Nino aktywność huraganów atlantyckich spada o około 40%, ponieważ wiatry prądu strumieniowego dosłownie cyt. "ucinają głowy niedoszłym huraganom atlantyckim". To odkrycie prof. W. Graya umożliwiło dokładniejsze przewidywanie częstotliwości występowania huraganów atlantyckich w latach El Nino i La Nina.
Ponadto odnotowano:
- w Indiach brak monsunu,
- w Oceanii ulewne deszcze,
- w północno - zachodniej Ameryce Południowej ulewne deszcze, rekordowe powodzie i lawiny błotne,
- u wybrzeży Chin i Indii oraz w krajach Ameryki Środkowej - huragany,
- w Chile burze, w Andach opady śniegu,
- w Brazylii w wyniku suszy pożary strawiły 50 tys. km2 lasów,
- wybrzeża Zatoki Meksykańskiej i Florydy były niszczone przez sztormy i tornada,
- w rejonie Peru, Ekwadoru brak ryb będący efektem zaniku zimnego Prądu Peruwiańskiego, poziom Pacyfiku wzrósł o ok. 30 - 70 cm, zatapiając wsie i miasteczka, powodzie zerwały około 300 mostów i zniszczyły 30 tys. domów,
- spływające wody powodziowe zalały pustynię Sechura, tworząc drugie co do wielkości jezioro Peru o długości 150 km, szerokości 30 km i głębokości 3 m,
- w południowej części USA niespotykane wcześniej ulewy,
- w Kalifornii były największe opady deszczu w historii tego kraju i najwięcej burz; lawiny błotne całkowicie zniszczyły wiele osiedli od Kalifornii po Mississipi,
- w Ameryce Północnej burze śnieżne i niespotykane wcześniej zalodzenie. Pod wpływem ciężaru lodu łamały się słupy wysokiego napięcia,
- w północno - wschodniej Australii, Indonezji, na Filipinach, w Tajlandii i Indiach były wielomiesięczne susze, a także w północno - wschodniej części Ameryki Południowej i w południowo - wschodniej Afryce,
- w Sudanie i Kenii katastrofalne deszcze,
- w Australii, Indonezji (Borneo, Sumatra i Malezja) szalały niespotykane pożary,
- w północnej i wschodniej Tanzanii, wschodniej Zambii, w północnej i wschodniej Malawii, w północnym Mozambiku i północno - zachodniej Namibii zanotowano opady powyżej normy,
- w Europie środkowej (Polska, Czechy, Włochy, Niemcy) były rekordowe powodzie,
- na Hawajach w dniu 28 stycznia 1998 r. wystąpiły rekordowe, niewiarygodnie duże fale od 8 do 15 metrów (zazwyczaj 4 - 8 m); z uwagi na bezpieczeństwo zawodników odwołano międzynarodowe zawody surfingowe.
Zgodnie z prognozami szczyt ochłodzenia La Nina nastąpił w grudniu 1998 roku. Nastąpiło "odwrócenie" zjawisk, które wywołują El Nino:
- nad Tahiti utworzył się silny wyż,
- nad Darwin utworzył się niż,
- wiejące na zachód pasaty były tak silne, że zepchnęły "ciepłe morze" dalej na zachód niż zazwyczaj, wywołując deszcze monsunowe w Indiach, ulewy w północnej Australii, Indonezji, w południowej Afryce i na Madagaskarze,
- podzwrotnikowy prąd strumieniowy stał się słaby, pozwalając atlantyckim huraganom przemieszczać się w rejon Zatoki Meksykańskiej, wzrastać na sile i poruszać się dalej na północny zachód.
Huragany atlantyckie nie napotkawszy na opór wiatrów zachodnich, stają się silniejsze i prawdopodobieństwo ich uderzenia na USA staje się ok. dwukrotnie większe. Na przykład sezon huraganów 1998 r. związany z La Nina spowodował najwięcej ofiar śmiertelnych od około 200 lat.
4. Uwagi - prognozy na przyszłość
El Nino to "dziecko" największego oceanu - Pacyfiku. Jest źródłem samych nieszczęść i strat materialnych. Należy zdać sobie sprawę z tego, że El Nino jest problemem skomplikowanym, wielowątkowym i właściwie jeszcze niezbadanym.
Uczeni spierają się, jakie zjawiska mają lub mogą mieć wpływ na cały przebieg zjawiska ENSO, np.:
- odchylenia orbity Ziemi,
- wpływ siły przyciągania Księżyca,
- siła prądów morskich,
- wybuchy wulkanów,
- czynnik antropogeniczny związany z efektem cieplarnianym (wzrost ilości gazów cieplarnianych w atmosferze),
- globalna cyrkulacja atmosfery (w tym prąd strumieniowy).
Wnikliwe poznanie procesów prowadzących do wystąpienia tego zjawiska jest aktualnie jednym z priorytetowych zagadnień badawczych meteorologii i oceanologii. Pełniejsze zbadanie i zrozumienie ENSO zwiększy poprawę trafności prognoz pogody z wyprzedzeniem nawet kilkumiesięcznym.
Dotychczas bardzo silne El Nino wystąpiło w latach: 1877/78, 1914/15, 1940/41, 1982/83, 1997/98 (rys.6).
Bardzo silne La Nina wystąpiło w latach: 1923/24, 1945/46, 1972/73.
Warto zauważyć, że fundamentalny wniosek Walkera dotyczył zjawiska La Nina (chłodnej fazy oceanu), kiedy niż był nad Darwin, a wyż nad Tahiti, natomiast zjawisko El Nino dotyczy "odwróconej cyrkulacji Walkera", kiedy nad Darwin jest wyż, a nad Tahiti niż.
Przez ostatnie 50 lat zaobserwowano, że:
- 46% czasu było "normalnie",
- 31% czasu było El Nino,
- 23% czasu było La Nina.
Szacuje się, że El Nino w 1982/83 r. przyczyniło się do śmierci ok. 2000 osób i spowodowało straty materialne ok. 13 mld dolarów. Natomiast El Nino z 1997/98 r. wyzwoliło energię milion razy większą od energii bomby atomowej zrzuconej na Hiroszimę. El Nino pozbawił życia 2100 osób i spowodował straty materialne przekraczające kwotę 33 mld dolarów.
Jak wiadomo, od 1900 r. do chwili obecnej, temperatura Ziemi wzrosła o ok. 0,5 oC. Część badaczy uważa, że ten pozornie mały wzrost temperatury pochodzenia antropogenicznego ma zasadniczy wpływ na siłę i zasięg El Nino oraz pogodę na całej kuli ziemskiej. El Nino przemieszcza ciepło zawarte w wodzie, jak i atmosferze. W szczytowej fazie tego zjawiska wypromieniowanie ciepła powoduje globalny wzrost temperatury. Efekt cieplarniany powoduje, że El Nino będzie występował coraz częściej, a jego skutki będą coraz dotkliwsze.
Warto wiedzieć, że latem 1990r. grupa ok. 150 najwybitniejszych klimatologów z całego świata osiągnęła porozumienie w ramach Międzynarodowego Panelu ds. Zmian Klimatu (Intergovernmental Panel on Climate Change - IPCC) powołanego przez ONZ. W opublikowanym raporcie uczeni podali m.in. najbardziej prawdopodobne prognozy dotyczące średniej temperatury globalnej przy powierzchni Ziemi oraz związane z tym zmiany poziomu morza. Rezultaty ich pracy są przedstawione w tabeli:
(tabelka 1)

Czytelnikom pozostawiam wnioski, jak duży wpływ mogą mieć te zmiany na ENSO i jego skutki w skali globalnej w obecnym stuleciu.
Gdy ciepło zostanie uwolnione, cykl El Nino rozpoczyna się od nowa. Na skutek globalnego ocieplenia wzrasta ilość ciepła, dzięki czemu cykl może się skracać, gdyż czas ponownego ogrzewania jest krótszy.
Do niedawna sądzono, że El Nino ma tylko lokalny zasięg.
Obecnie nie ma już wątpliwości, że ENSO należy do zjawisk o zasięgu globalnym i jest procesem całkowicie naturalnym. Oczywiste jest, że w ostatnich kilku dziesięcioleciach efekt cieplarniany związany głównie z produkcją przemysłową i rozwojem motoryzacji (CO2) ma istotny wpływ zarówno na przyśpieszanie cyklu ENSO i zwiększanie jego zasięgu jak i na negatywne skutki.
Niezależnie od tego, co przyniesie przyszłość, nie wolno nam ani na chwilę zaprzestać badań Pacyfiku i prognozowania El Nino lub La Nina, tym bardziej, że jak twierdzą uczeni, największe zniszczenia są jeszcze przed nami i ludzkość nie powinna się czuć bezpiecznie.
5. El Nino a bezpieczeństwo żeglugi
Nietrudno się zorientować, że gigantyczne, globalne zjawisko ENSO ma istotny wpływ na bezpieczeństwo żeglugi nie tylko jachtów, ale wszystkich, nawet największych jednostek pływających. Jak wynika z wykresu (rys.6), od ok. 1950r. zaznacza się wyraźny, długookresowy trend wzrostu temperatury oceanu, co potwierdziło wystąpienie silnych lub bardzo silnych El Nino w latach: 1963, 1965, 1972/73, 1976/77, 1982/83, 1987, 1992/93 i 1997/98. Jak wspomniano wcześniej, El Nino będzie występowało częściej i z coraz większym natężeniem. Choćby tylko z tych względów żeglarze powinni być dobrze poinformowani, czego mogą się spodziewać w danym roku podczas rejsów. Żeglarz pływający po Pacyfiku w strefie międzyzwrotnikowej, który uzyska informację, że w danym roku wystąpi silniejsze niż zazwyczaj El Nino, może się spodziewać:
- słabszych niż zwykle pasatów wiejących w strefie MSZ,
- możliwości zaniku pasatów, aż do ciszy włącznie,
- wiatrów wiejących ogólnie z kierunków W, a więc przeciwnych do normalnego kierunku pasatów,
- zwiększonej ilości huraganów występujących na zachód od Meksyku,
- zwiększonych opadów deszczu związanych z MSZ w rejonie środkowego i wschodniego Pacyfiku.
Żeglarze pływający po Atlantyku mogą spodziewać się dużo mniejszej ilości niż zazwyczaj (o ok. 40%) huraganów atlantyckich przemieszczających się w kierunku Zatoki Meksykańskiej i wschodnich wybrzeży Stanów Zjednoczonych.
W roku La Nina można spodziewać się:
- w obszarze MSZ bardzo silnych pasatów,
- zdecydowanie większej niż zazwyczaj ilości huraganów atlantyckich atakujących Zatokę Meksykańską i wschodnie wybrzeże USA,
- zwiększonych opadów deszczu w rejonie Australii, Indonezji, Indii i Afryki południowej
Znaczące osiągnięcia meteorologii i oceanologii w ostatnich dekadach, powszechne stosowanie internetu, telefonów satelitarnych i innych środków komunikowania się, jak również coraz powszechniejsze na jachtach odbiorniki map faksymilowych stosowane już na jachtach średniej wielkości, pozwoliły dokonać przejścia od tradycyjnych metod planowania bezpiecznych kursów w żegludze opartych na analizie średniego rozkładu elementów meteorologicznych i hydrologicznych do metod opartych na analizie sytuacji aktualnej i prognozowanej.
Niezależnie od tego, jak nasz jacht będzie wyposażony w urządzenia współczesnej elektroniki, to na bezpieczeństwo żeglugi zasadniczy wpływ ma, poza doświadczeniem i poczuciem odpowiedzialności kapitana, jego ogólna wiedza dotycząca m.in. wszelkich zjawisk meteorologicznych, w tym ENSO.
Autor ma nadzieję, że niniejsze opracowanie w skromnym zakresie przybliży żeglarzom problem El Nino.