CAPÍTULO 9. El Niño/ Oscilação Sul (ENOS) Nota: Para mais informações, consulte o PowerPoint: Kousky-Lecture-18-enso-cycle.ppt

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1 INMET: CURSO DE METEOROLOGIA SINÓTICA E VARIABILIDADE CLIMÁTICA CAPÍTULO 9 El Niño/ Oscilação Sul (ENOS) Nota: Para mais informações, consulte o PowerPoint: Kousky-Lecture-18-enso-cycle.ppt

2 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 usada 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. As alterações na temperature da superficie do mar (TSM) influência a distribuição das chuvas tropicais e o padrão da circulação atmosférica 2

3 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 3

4 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, altas e medias latitudes do Pacífico Norte e sobre EUA. Padrão oposto para La Niña. As variações de pressão entre o leste e oeste do Pacífico tropical é conhecida como a Oscilação Sul. 4

5 Impactos Globais de El Niño Impactos são geralmente mais extenso 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 Março-Maio Mais chuvoso America do Sul South America Central Junho-Dezembro Mais chuvoso Sudeste da Africa Dezembro-Fevereiro Mais seco 5

6 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. 6

7 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 7

8 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) 8

9 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 average D Baixa T Alta Aumento em Precipitação PNM acima da média 9

10 Oscilação Sul - Fase baixa do índice (El Niño) Ventos de leste Equatorial - mais fraco do que a média PNM acima da média D Baixa T Alta Redução da precipitação Aumento em Precipitação PNM abaixo da média Índices Oceânicos Temperatura da superfície do mar Temperatura da Subsuperfície do mar Niño Regions A região Niño região clássica do El Niño A Região Niño melhor indice para indicar as condições em geral relacionados a ENOS. 10

11 Niño Indices Maiores anomalias positivas 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 and U850 Anomalias positivas de TSM ocorrem com anomalias positivas de vento zonal em 850-hPa (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. 11

12 Condições na Camada Superior do Oceano Pacífico Equatorial Episódios Frios Episódios Quentes 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). 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). 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, ] 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

13 3. Histórico El Niño e La Niña Episódios Warm Episódios max Cold Episódios min JJA 1951 DJF 1951/ ASO 1949 JAS DJF 1952/53 JFM SON 1950 JFM MAM 1957 JJA AMJ 1954 NDJ 1956/ OND 1958 FMA AMJ 1964 DJF 1964/ MJJ 1963 JFM JJA 1970 DJF 1971/ AMJ 1965 MAM AMJ 1973 JJA JAS 1968 DJF 1969/ SON 1974 MAM AMJ 1972 FMA ASO 1983 DJF 1983/ ASO JFM SON 1984 ASO ASO 1977 JFM AMJ 1988 AMJ AMJ 1982 MJJ ASO 1995 FMA JAS 1986 JFM JJA 1998 FMA AMJ 1991 MJJ OND 2005 FMA ASO 1994 FMA JAS 2007 MJJ AMJ 1997 MAM JJA 2010 MAM AMJ 2002 JFM JJA 2004 DJF 2004/ ASO 2006 DJF 2006/ JJA 2009 MAM 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 meses Episódios mais fortes de El Niño ocorrem a cada anos Episódios de La Niña podem durar de 1 a 3 anos 13

14 A Evolução das Anomalias Equatoriais de TSM: El Niño La Niña El Niño La Niña Evolução do ciclo ENOS: 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. 14

15 Profundidade da Termoclina: 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). 15

16 Termoclina mais profunda do que a média em todo Pacífico equatorial El Niño Termoclina torna-se mais rasa no oeste e central Pacífico equatorial e se aprofunda no leste Pacífico equatorial Neutral Transição Gradual Transição Rapida Neutral Termoclina se aprofunda nas regiões oeste e central do Pacífico equatorial La Niña Termoclina mais rasa do que a média em todo Pacífico equatorial 5. 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. 16

17 Ventos de Altos-Níveis : El Niño 17

18 Ventos de Altos-Níveis : La Niña 18