ENSO – El Niño – Southern Oscillation

22. prosinca 2005. |
Pogledajte sve članke na karti

ENSO ili El Niño – Southern Oscillation naziv je za međudjelovanje oceana i atmosfere koje obuhvaća ekvatorijalni dio Tihog oceana. El Niño je naziv za oceanski dio te pojave, a Southern Oscillation za atmosferski dio. Izvorno, naziv El Niño (šp. mali dječak) korišten je kako bi se opisala topla sezonska morska struja koja koja je stizala do obala Ekvatora i Perua u vrijeme Božića. Od tuda i ime. Naziv Southern Oscillation koristi se jer su atmosferski efekti te pojave najočitiju upravo na južnoj polutki. La Niña (šp. mala djevojčica) dobila je takvo ime jer su njezine posljedice suprotne onima El Niña.

Prema rastu koraljnih grebena zna se da se izmjena ENSO-o faza događala prije najmanje 13 000 godina. Prvi pisani dokumenti potječu iz 1525. godine. Tada je Francisco Pizarro izvjestio o neobično jakim pustinjskim kišama u sjevernom Peruu, koje su njegovoj ekspediciji pomogle da prijeđe pustinju. Također, Inke su poznavale El Niño. To znamo po tome što su svoje gradove gradili na vrhovima brda, a stanovništvo je hranu čuvalo na povišenim područjima. Ako su gradili građevine blizu obale mora one nisu bile uz ušća rijeka. Zbog toga su se brojne njihove građevine očuvale sve do danas.

Sve do prije tridesetak godina ENSO je bio prije svega objekt istraživanja znanstvenika, među kojima se ističe Sir Gordon Walker. Tada je svjetska javnost skrenula pažnju na jak El Niño 1972.-73. godine, koji je imao pogubne posljedice za peruansko ribarstvo, te na izrazito jake El Niño godine 1982.-83. i 1997.-98., čije su se posljedice osjetile u gotovo svim zemljama koje su smještene oko Tihog oceana, te u istočnoj Africi. Od tada se sve veća pažnja poklanja iscrpnom proučavanju tog fenomena, kako bi se zemlje koje su njime pogođene mogle što bolje prilagoditi problemima koje uzrokuje.

Izmjena ENSO faza

ENSO se sastoji od dvije faze osciliranja sistema ocean-atmosfera. Te faze su “normalna” ili hladna faza i El Niño ili topla faza. Osim toga postoji i La Niña koja je izrazio naglašena hladna faza. Na osnovu toga razlikuju se “normalne”, El Niño i La Niña godine.

Hladna faza

U “normalnim” godinama u južnom dijelu Tihog oceana u području visokog tlaka postoji horizontalna cirkulacija atmosfere u smjeru obrnutom od smjera kazaljke na satu. Ona se povezuje s hladnom Humboldtovom strujom, koja teče prema sjeveru uz zapadne obale Južne Amerike. Ta morska struja i vjetrovi koji pri tome nastaju pomiču toplu vodu od obale prema središnjem dijelu Tihog oceana dopuštajući termoklini (granici između tople i hladne morske vode) da dođe blizu površine (sl. 1.). Anticiklonalno gibanje u nižim geografskim širinama s obje strane ekvatora stvara pojas pasata koji pušu prema ekvatoru duž ekvatorskih strana anticiklona. Pasati pušu iz područja visokog tlaka pri obali Južne Amerike prema području niskog tlaka nad Indonezijom.

Kao posljedica puhanja pasata nastaje površinski tok vode  u istom smjeru – prema zapadu. Zbog toga je, u zoni oko ekvatora, Tihi ocean i do 8.6 ˚C topliji na zapadnoj nego na istočnoj strani. U području zapadnog dijela Tihog oceana topla površinska voda zagrijava zrak te potiče nestabilnost atmosfere i uzlazno strujanje zračnih masa, što održava niski tlak. Također, valja napomenuti da zbog više razine vode u zapadnom dijelu Tihog oceana postoji slabo, ali stalno strujanje prema Južnoj Americi. Puhanje pasata prema zapadu i jaka konvergencija sa uzlaznim zračnim strujama nad područjem niskog tlaka zraka u zapadnom dijelu Tihog oceana kompenziraju se zapadnim vjetrovima u višim dijelovima atmosfere i hladnim, silaznim strujanjem nad područjem visokog tlaka u istočnom dijelu Tihog oceana. Ta vertikalna cirkulacija naziva se Walkerova cirkulacija. Ovakvo strujanje uvjetuje u zapadnom području niskog tlaka stvaranje oblaka i jakih padalina, zbog uzlaznog zraka koji se hladi i kondenzira, a u istočnom području visokog tlaka vedro nebo i sušno vrijeme, zbog silaznog zraka koji se zagrijava.

El Niño ili topla faza

Za vrijeme tople faze ENSO-a, El Niña, dolazi do obrata u prevladavajućoj shemi temperature površine oceana, tlaka zraka, termičkoj cirkulaciji u atmosferi i vremenskim uvjetima (sl. 1.). Tlak zraka nad Indonezijom i zapadnim dijelom Tihog oceana počinje rasti, dok pada nad njegovim središnjim i istočnim dijelom. Do te promjene dolazi zbog slabljenja pasata te oni za vrijeme jakih El Niño godina mogu biti zamjenjeni zapadnim vjetrovima. U tim uvijetima dolazi do povratnog toka tople površinske vode tropskim dijelom Tihog oceana prema Južnoj Americi. Sve to dovodi do stvaranja toplog bazena na površini oceana prema istoku (sl. 1.), zbog čega se termoklina snižava i do 150 m u dubinu oceana.

ENSO
Sl. 1. Topli bazen u Pacifiku zapadno od Južne Amerike

Taj topli bazen stvara niski tlak te konvergentno, uzlazno strujanje nestabilnog zraka i jake kiše u istočnom i središnjem dijelu Tihog oceana. Slabljenje ili obrat strujanja pasata na površini i uzdizanje zraka nad istočnim dijelom Tihog oceana dovodi do gibanja zraka prema zapadu u višim slojevima atmosfere i silaznog strujanja zraka nad zapadnim dijelom Tihog oceana. Te promjene u oceanu i atmosferi dovode do stvaranja bazena hladne vode i visokog tlaka zraka u blizini Indonezije i Australije i povezani su sa vedrim nebom i smanjenom količinom padalina nad tim dijelom Tihog oceana i susjednim kopnom. U središnjem i istočnom dijelu Tihog oceana dolazi do izrazitog povećanja količine padalina. Cirkulacija zraka tijekom El Niña obrnuta je u odnosu na cirkulaciju za vrijeme hladne faze. Puhanjem zapadnih vjetrova povećava se morska razina uz istočne obale Južne Amerike, i to do pola metra.

La Niña

La Niña nije toliko istražena kao El Niño, ponajprije zato jer po svojim posljedicama nije toliko razorna kao El Niño. To je u biti izrazito naglašena hladna faza. Uzrokuju je naročito jaki pasati. Bazen tople površinske vode kraj Indonezije je izrazit, kao i izdizanje hladne vode uz obale Perua i Ekvadora. Padaline u Australiji i Indoneziji jače su nego inače, dok suše pogađaju obalno područje Perua i Ekvadora.

Periodičnost izmjene ENSO faza.

Dosadašnja promatranja pokazala su da se El Niño javlja u prosjeku svake 4 godine, ali u stvarnosti ti su periodi kreću od 3 do 10 godina. El Niño traje od par mjeseci do godine dana, ali može trajati i do dvije godine. No, maksimum mu je redovito prije kraja godine.

Posljedice izmjena ENSO faza

Posebni ineres znanstvenika usmjeren je prema proučavanju telekonekcija koje uzrokuje ENSO. Telekonekcije su odnosi između vremenskih prilika u međusobno udaljenim dijelovima svijeta. Tako se zna da u jugoistočnoj Africi El Niño uzrokuje suše, a La Niña obilne kiše koje rezultiraju poplavama. Za velike poplave koje su ljeti 2002. godine pogodile srednju Europu neki klimatolozi također smatraju odgovornim El Niño. Utvrđeno je da se za vrijeme El Niño godina bilježi manje tropskih ciklona i tornada, no u “normalnim” godinama, dok ih je u vrijeme La Niña godina dvostruko više. Smatra se da slabljenje suptropske mlazne struje, koje uzrokuje La Niña omogućava jačanje tropskih ciklona u Atlantskom oceanu i produžuje njihov put prema zapadu. To je razlog zašto je tropski ciklon Mitch bio izrazito snažan te ja nanio mnogo štete srednjoameričkim državama. Znanstvenici su ustanovili dosta pravilnosti u telekonekcijama vezane za ENSO, no mnoge od njih još treba znanstveno potvrditi.

Slika 2. prikazuje utjecaj El Niña na opće vremenske prilike u svijetu. Prikazan je opći prikaz promjena vremenskih prilika za izmjena ENSO faza. Lokane promjene puno su kompliciranije i nemoguće ih je ukratko prikazati. Osim toga intezitet pojedinih ENSO faza različit je, tako da postoje El Niño ili La Niña godine kada navedene promjene temperature i padalina nisu tako izražene i kada su one izrazite.

Utjecaj ENSO
Sl. 2. Utjecaj El Niña na opće vremenske prilike u svijetu

Geografsko značenje ENSO-a

Od ENSO faza najveći je utjecaj El Niña, budući da su tada vremenske prilike različite od “normalnog” stanja. Poplave u Peruu, suše u Brazilu i Indonezji, samo su dio šteta koje El Niño izaziva. Štete na infrastrukturi prouzročene velikim poplavama 1998. godine u Peruu iznosili su jednu milijardu US$. U tom razdoblju uništeno je više od 300 mostova. Poplave i klizišta koja su se aktivirala za vrijeme El Niña 1982.-83. godine uništila su 3 000 km cesta, što je 5% ukupne dužine cesta u Peruu.

ENSO je prirodna pojava, i ima važnu ulogu u izmjeni topline na Zemlji. Stoga se stanovništvo područje koje ona pogađa treba prilagoditi toj pojavi. Ipak, većina štetnih posljedica nastaje zbog neodgovornog ljudskog djelovanja. El Niño 1997. godine uzrokovao je velike suše u Indoneziji. Požari, koje i inače pale lokalni seljaci, oteli su se kontroli. Do kraja godine vatra je poharala 100 000 km2 šuma i obradivih površina na otocima Borneo, Sumatra i Kalimantan. Dim koji je pri tome nastao proširio se nad jugoistočnu Aziju i sjevernu Australiju i ugrozio oko 70 milijuna ljudi, a procjenjuje se da je oboljelo oko 20 milijuna ljudi. Izravne štete od požara procjenjuju se na oko 4.5 milijardi US$, a kada se tome doda vrijednost izgorenog drva, usjeva i inafrastukture, onda štete iznose više od 9 milijardi US$.

Slom peruanskoga ribarstva početkom 1970-ih najbolji je primjer kako čovjek može negativno utjecati na prostor ukoliko ne uvažava prirodne pojave koje se u njemu događaju. Pedesetih godina dvadesetog stoljeća peruanske su vlasti odlučile intenzivno iskorištavati riblje bogatstvo uz svoju obalu. Godine 1970. ulov je dosegnuo 12.3 milijuna tona, što je činilo petinu ukupnog svjetskog ulova. Međutim, nakon 1970. godine ulov se drastično smanjio. Do tada je već zamjećeno da u El Niño godinama dolazi do pada ulova, zbog smanjene produkcije planktona. Znajući za to peruanska vlada nametnula je kvote ulova u El Niño godinama, ali se ribari toga nisu pridržavali. Izrazito jak El Niño 1972.-73. godine uvjetovao je veliku koncentraciju riba u suženom hladnom pojasu uz obalu te je izlov bio ogroman. Dnevno se lovilo oko 180 000 tona ribe. Kada su izlovljene priobalne vode ribari su krenuli loviti na otvoreno more, međutim u toplom oceanu riba nije bilo. Izlovljeno je toliko riba, najviše inćuna da se njihova populacija ni do danas nije u potpunosti oporavila. U osamdesetima prosječni godišnji ulov ribe iznosio je  1 do 2 milijuna tona. Takav drastičan pad ulova brojne je ribare ostavio bez posla te je nastala dugotrajna gospodarska depresija, praćena političkim krizama.

Zanimljivo je spomenuti da su iznimno velike količine padalina u Peruu 1998. godine prouzročile velike poplave. Dio te vode otekao je u pustinju Sechura, jednu od najsušnijih pustinja na svijetu u kojoj do tada 15 godina nije bilo značajnijih padalina, te je nastalo veliko jezero, drugo po veličini u Peruu. Jezero je bilo dugačko 145 km, široko 32 km i duboko prosječno 3 metra. Lokalno stanovništvo jezero je prozvalo La Niña. Kako se očekivalo da će presušiti u roku od dvije godine jezero je poribljeno.

Često utjecaj El Niña može biti sasvim neočekivan. Velike suše koje su 1998. godine pogodile Srednju Ameriku do te su mjere smanjile razinu vode unutar sistema ustava Panamskog kanala da je od ožujka do rujna bio ograničen prolaz velikim brodovima. Promet se smanjio, a cijena robe koja se trebala prevoziti dužim putem je porasla.

Poplave uzrokuju širenje raznih bolesti: malarije, kolere, denga groznice, žutice, bartoneloze i drugih. Do širenja dolazi radi većeg razmnožavanja kukaca zbog vlažnijeg vremena, ali glavni uzrok epidemija nisu toliko vremenski uvjeti, koliko loša zdravstvena skrb, neredovita i nedovoljno kvalitetna prehrana stanovništva te loši higijenski uvjeti u kojima živi velik dio stanovništva.

Utjecaj izmjene ENSO faza ovisi i o stupnju gospodarske razvijenosti neke države. Siromašne zemlje Latinske Amerike, Azije i Afrike, ENSO teže pogađa dok bogatije zemlje, kao SAD, osim što mogu brzo sanirati posljedice ekstremnih vremenskih uvjeta, dolaze do zaključka da im El Niño donosi više koristi nego štete. Tako su ekonomisti u SAD izračunali da je El Niño 1997.-98. godine, iako je uzrokovao 4.2-4.5 milijardi US$ štete u SAD, donio korist od 20 milijardi US$.

Suvremena istraživanja dovela su do zabrinjavajućih spoznaja. Od 10 najjačih El Niña u dvadesetom stoljeću 4 najjača zabilježena su u posljednjih dvadeset godina toga stoljeća. Postavlja se pitanje je li to slučajnost ili trend, posebice ako se uzme u obzir globalno zatopljenje. Kako El Niño prenosi toplinu iz jednog dijela Svijeta u drugi, globalno zatopljenje moglo bi značiti i pojačavanje inteziteta samoga procesa. To do sada još nije dokazano. Ali ako se to pokaže točnim značiti će nove probleme za države koje El Niño i  La Niña pogađaju. Bilo kako bilo, izmjena ENSO faza događa se već najmanje 13 000 godina i događati će se i dalje. Za stanovništvo zemalja koje ENSO pogađa nužno je da shvate da je to prirodan proces i da mu se prilagode najbolje što mogu.

Literatura i izvori

Dawson, A. G., O’ Hare, G., 2000: Ocean-Atmosphere Circulation and Global Climate
(The El Niño-Southern Oscillation), Geography, Millenium Special 85 (3), 193-208

Henson, R., 2002: The Rough Guide to Weather, Rough Guides Ltd., London

Suplee, C., 1999: El Niño, La Niña – Nature’s vicious cycle, National Geographic 195 (3), 72-95

1. http://nsipp.gsfc.nasa.gov
2. http://seawifs.gsfc.nasa.gov
3. http://drought.uhl.edu
4. http://www.noaanews.noaa.gov
5. http://www.pmel.noaa.gov