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
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
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
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
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
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
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
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
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
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 1 +2 - região clássica do El Niño A Região Niño 3.4 - melhor indice para indicar as condições em geral relacionados a ENOS. 10
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
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, 1495-1510] 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 12
3. Histórico El Niño e La Niña Episódios Warm Episódios max Cold Episódios min 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 13
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. 14
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). 15
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
Ventos de Altos-Níveis : El Niño 17
Ventos de Altos-Níveis : La Niña 18