Ciclo do El Niño/ Oscilação Sul
(ENOS)
Lecture 17
Background (El Niño)
• Originalmente, o termo El Niño foi usado para
descrever a aparência anual de águas quentes em
torno do Natal ao longo da costa norte do Peru. Esse
fenômeno tem sido documentado desde o começo do
seculo 16.
• Em alguns anos, as águas quentes apareceram mais
cedo e permaneceram por um periodo mais longo.
Eventualmente, o termo El Niño foi usado para
descrever esses periodos anômalos de aquecimento.
Oscilação Sul (SO)
• A partir do final do seculo 19 os cientistas começaram a
descrever flutuações de pressão de grande escala.
• No inico do seculo 20, Sir Gilbert Walker e seus colegas
ampliaram os estudos iniciais e estabeleceram que a flutuação
de pressão em escala global (Oscilação do Sul - OS) está
relacionada com anomalias de precipitação em muitas áreas
dos trópicos (como por exemplo, Índia e América do Sul).
• A OS foi usado como base para as previsões sazonais de
precipitação (ca 1930).
El Niño/ Oscilação Sul (ENOS)
•
El Niño e a Oscilação Sul
foram estudados como
fenômenos separados até as
décadas de 1950s-1960s.
•
Trabalhos importante de
Berlage (1956) e J. Bjerknes
(final da década de 1960)
demonstraram uma relação
entre os dois fenômenos.
•
Estudos naquela época
também mostraram que o
aquecimento anômalo das
águas durante El Niño se
extende por uma grande
area do oceano Pacifico
equatorial.
O Ciclo ENOS
• Fenômeno que ocorre naturalmente
• O oceano Pacifico Equatorial oscila entre aguas superficias
mais quentes do que a média (El Niño) e mais frias do que a
média (La Niña)
• Grandes mudanças ocorrem nos padrões de precipitação
tropical, pressão (Oscilação Sul) e ventos
• Alterações na intensidade e posição na corrente de jato e no
comportamento dos ciclones ocorrem em latitudes altas.
O Ciclo ENOS (cont.)
• As alterações na temperature da superficie do mar (TSM)
influência a distribuição das chuvas tropicais e o padrão
da circulação atmosférica
Quente
Frio
Quente
Frio
Temperaturas da Superfície do Mar
Língua fria
Equatorial é
mais fraca
do que a
média ou
ausente
durante El
Niño,
resultando
em
anomalias
positivas de
TSM
Língua fria
Equatorial
é mais
forte do
que a
média
durante La
Niña,
resultando
em
anomalias
negativas
de TSM
Precipitação
Aumento de precipitação
ocorre em areas onde a
temperatura das águas é
maior do que a média
durante El Niño.
Diminuição de
precipitação ocorre em
areas onde a
temperatura das águas
é menor do que a
média durante La Niña.
Pressão ao Nível do Mar (PNM)
• El Niño: anomalias positivas de PNM sobre o Pacífico tropical ocidental,
Indonésia e Austrália. Anomalias negativas de PNM sobre o Pacífico leste
tropical, nas latitudes altas e medias do Pacífico Norte e sobre EUA.
• Padrão oposto para La Niña.
• As variações de pressão entre o Pacífico tropical leste e oeste é conhecida
como a Oscilação Sul.
Impactos Globais de El Niño
Impactos são
geralmente
mais extensos
durante o
inverno no
hemisfério
norte.
Típicos impactos globais de El Niño
Região
Periodo
Impacto
Indonesia
Vida do evento
Mais seco
Nordeste do Brazil
Março-Maio
Mais seco
America Central /Mexico
Maio-Outubro
Mais seco
Coast Oeste da
America do Sul
Março-Maio
Mais chuvoso
South America Central
Junho-Dezembro
Mais chuvoso
Sudeste da Africa
Dezembro-Fevereiro
Mais seco
Anomalias de Precipitação. (mm/d):
Forte El Niño Episódios
Anomalias de
Precipitação, tão grandes
quanto ± 8 mm / d (762
mm numa estação),
resultam em mudanças no
padrão de aquecimento
tropical, e mudanças nas
posições e intensidades
das correntes de jato em
latitudes médias e ondas
planetárias.
Anomalias de Precipitação. (mm/d):
Moderados-El Niño Episódios
Anomalias de
Precipitação são menores
durante episódios
quentes fracos /
moderados. Pequenas
modificações ocorrem no
padrão de aquecimento
tropical, e nas correntes
de jato em latitudes
médias e ondas
planetárias.
Impactos Globais de La Niña
Nas latitudes
médias
impactos
ocorrem
geralmente
durante a
temporada de
inverno (HN DJF; SH- JJA).
Typical Global La Niña Impacts
Region
Period
Impact
Indonesia
Vida do evento
Mais chuvoso
Nordeste do Brazil
Março-Maio
Mais chuvoso
America Central /Mexico
Maio-Outubro
Mais chuvoso
Coast Oeste da
America do Sul
Março-Maio
Mais seco
South America Central
Junho-Dezembro
Mais seco
Sudeste da Africa
Dezembro-Fevereiro
Mais chuvoso
Anomalias de Precipitação. (mm/d):
La Niña Episódios
Anomalias de
Precipitação, tão grandes
quanto ± 8 mm / d (762
mm numa estacao),
resultam em mudanças
no padrão de
aquecimento tropical, e
mudanças nas posições e
intensidades das
correntes de jato em
latitudes médias e ondas
planetárias.
Monitoramento do ciclo ENOS
• Índices atmosféricos
– Pressão ao nível do mar (Índice de Oscilação
Sul - SOI e EQSOI)
– Vento zonal de baixo nível
– Vento zonal de alto nível
– Radiação de Onda Longa (ROL)
Tahiti-Darwin SOI
Darwin
Tahiti
Oscilação Sul - Fase alta do índice
(La Niña)
Ventos de leste Equatorial mais forte do que a média
PNM –
abaixo
da
média
D Baixa
Aumento em
Precipitação
T
Alta
PNM – acima
da média
Oscilação Sul - Fase baixa do índice
(El Niño)
Ventos de leste Equatorial mais fraco do que a média
PNM –
acima
da
média
D Baixa
Redução da
precipitação
T
Aumento em
Precipitação
Alta
PNM – abaixo da
média
Monitoramento do ciclo ENOS (cont.)
Índices Oceânicos
• Temperatura da superfície do mar
• Temperatura da Subsuperfície do mar
Regiões Niño
A região Niño 1 +2 - região clássica do El Niño
A região Niño 3.4 - melhor indice para indicar as condições em geral relacionados
a ENOS.
Niño Indices
Anomalias positivas
maiores ocorrem no
leste do Pacífico
equatorial (Niño 1
+2 e 3 regiões).
Anomalias negativas
têm a mesma
magnitude em
todas as regiões.
Niño 3.4, EQSOI e U850
Anomalias positivas de
TSM ocorrem com
anomalias positivas de
vento zonal em 850hPa (ventos de leste
mais fraco do que a
média) e os valores
negativos do EQSOI e
vice-versa.
O EQSOI é baseado na diferença de pressão entre regiões equatoriais sobre o
Pacífico Leste e Indonésia.
Condições na Camada Superior do Oceano Pacífico
Equatorial
Episódios
Frios
Episódios
Quentes
O conteúdo de calor da bacia na
camada superior do oceano
equatorial (0-300 m) é maior
antes e durante as fases iniciais
de episódios quentes (El Niño)
(compare os dois painéis no topo)
e menor antes e durante as fases
iniciais de episódios frios (La
Niña).
A inclinação da termoclina
oceânica é menor (maior)
durante episódios quente (frio).
Índice de inclinação da Termoclina é a diferença na profundidade anômala da isoterma de
20ºC entre o Pacífico Ocidental (160º E-150º W) e leste do Pacífico (90º -140º W).
Oceanic Niño Index (ONI)
• Baseado na medida principal de monitoramento, previsão, e
avaliação do ENOS (anomalias de TSM na região Niño-3.4)
• Media corrida de três meses dos valores de anomalias de TSM
na região Niño-3.4, com base em um conjunto de análises
históricas homogêneas de TSM [Extended Reconstructed SST
(version 2), Smith and Reynolds, 2003, J. Climate, 16, 14951510]
• Usado para colocar as condições atuais em perspectiva
histórica
• Definições operacionais do NOAA para El Niño e La Niña são
diretamente relacionadas com o índice
Definições operacionais do NOAA
para El Niño and La Niña
El Niño: caracterizado pelo ONI positivo maior ou igual a
0,5 ° C.
La Niña: caracterizado pelo ONI negativo menor ou igual a
-0,5 ° C.
ONI: Evolução desde 1950
Historical El Niño and La Niña Episodes
Baseado no ONI computado usando RSST.v3b
El Niño
Highest
ONI Value
La Niña
Lowest
ONI Value
JJA 1951 – DJF 1951/52
1.2
ASO 1949 – JAS 1950
-1.4
DJF 1952/53 – JFM 1954
0.8
SON 1950 – JFM 1951
-0.8
MAM 1957 – JJA 1958
1.8
AMJ 1954 − NDJ 1956/57
-1.7
OND 1958 – FMA 1959
0.6
AMJ 1964 – DJF 1964/65
-0.8
MJJ 1963 – JFM 1964
1.4
JJA 1970 – DJF 1971/72
-1.3
AMJ 1965 – MAM 1966
1.9
AMJ 1973 – JJA 1974
-2.0
JAS 1968 – DJF 1969/70
1.1
SON 1974 – MAM 1976
-1.7
AMJ 1972 – FMA 1973
2.1
ASO 1983 – DJF 1983/84
-0.9
ASO 1976 - JFM 1977
0.8
SON 1984 – ASO 1985
-1.1
ASO 1977 – JFM 1978
0.8
AMJ 1988 – AMJ 1989
-1.9
AMJ 1982 – MJJ 1983
2.2
ASO 1995 – FMA 1996
-0.9
JAS 1986 – JFM 1988
1.6
JJA 1998 – FMA 2001
-1.7
AMJ 1991 – MJJ 1992
1.6
OND 2005 – FMA 2006
-0.9
ASO 1994 – FMA 1995
1.2
JAS 2007 – MJJ 2008
-1.5
AMJ 1997 – MAM 1998
2.4
JJA 2010 – MAM 2011
-1.5
AMJ 2002 – JFM 2003
1.3
JJA 2004 – DJF 2004/05
0.7
ASO 2006 – DJF 2006/07
1.0
JJA 2009 – MAM 2010
1.6
A Evolução do Ciclo ENOS
• Ciclo irregular, com períodos alternados de
condições quentes (El Niño) e frias (La Niña)
• El Niño tem uma tendência de ocorrer a cada 4-5
anos e, geralmente, dura 12-15 meses
• Episódios mais fortes de El Niño ocorrem a cada
10-15 anos
• Episódios de La Niña podem durar de 1 a 3 anos
A Evolução das Anomalias
Equatoriais de TSM: 1982-1990
1982-83
El Niño
1984-85
La Niña
1986-87
El Niño
1988-89
La Niña
Evolução do ciclo ENOS: 1982-1990
El Niño: anomalias
positivas de TSM,
aumento em
precipitação, e
ventos de leste
mais fracos do que
a média.
La Niña: anomalias
negativas de TSM,
redução em
precipitação, e
ventos de leste
mais fortes do que
a média.
Profundidade da Termoclina:
1982-1990
Anomalias da
profundidade da
Termoclina
(conteúdo de
calor na camada
superior) lidam
as anomalias de
TSM.
Ventos de Baixo Nível e Profundidade
da Termoclina
La Niña: ventos de leste mais forte
do que a média lidam a uma
termoclina mais profunda (rasa) do
que a média no Pacífico equatorial
oeste (leste).
El Niño: ventos de leste mais
fracos do que a média lidam a
uma termoclina mais profunda
(rasa) do que a média no Pacífico
equatorial leste (oeste).
ENSO Cycle (cont.)
El Niño
Termoclina mais
profunda do que a
média em todo Pacífico
equatorial
Neutral
Transição
Gradual
Termoclina torna-se mais
rasa no oeste e central
Pacífico equatorial e se
aprofunda no leste Pacífico
equatorial
Transição
Rapida
Termoclina
se aprofunda nas
regiões oeste e central
do Pacífico equatorial
Neutral
Termoclina mais rasa
do que a média em
todo Pacífico
equatorial
La Niña
Subsurface Temp Evolution –
El Niño 1997
Subsurface Temp Evolution –
El Niño/ La Niña 1998
Subsurface Temp Evolution –
La Niña 1999
Animation of Subsurface
Temperatures: 1996-1999
SST Animation: 1997-1998
Circulação em Altos-Níveis
• El Niño: Corrente de jato do inverno é mais forte do
que a média e deslocado em direção ao equador
sobre o Pacífico Norte e Pacífico Sul. O escoamento é
mais zonal do que a média na região central do
Pacífico leste atravessando os EUA
• La Niña: Corrente de jato do inverno é deslocado da
sua posição normal em direção ao pólo. O
escoamento é mais meridional do que a média sobre
o Pacífico Norte e América do Norte.
Ventos de Altos-Níveis : El Niño
Ventos de Altos-Níveis : La Niña
Resumo: O Ciclo ENOS
• Fenômeno que ocorre naturalmente
• O oceano Pacifico Equatorial oscila entre aguas superficias
mais quentes do que a média (El Niño) e mais frias do que
a média (La Niña)
• Grandes mudanças ocorrem nos padrões de precipitação
tropical, pressão (Oscilação Sul) e ventos
• Alterações na intensidade e posição na corrente de jato e
comportamento dos ciclones ocorrem em latitudes altas.
• As alterações na temperature da superficie do mar (TSM)
influência a distribuição das chuvas tropicais e o padrão da
circulação atmosférica