نوسان جنوبی ال‌نینو

نوسان جنوبی ال‌نینو  که به اختصار انسو (ENSO) نامیده می‌شود، پدیده معروفی برای تأثیر ال نینو و لانینا است و به جابجایی دوره‌ای آب سرد پرفشار، خشک سالی اکوادور و پرو به وسیله آب گرم، کم فشار و سیل‌ها گفته می‌شود. وضعیت قبلی (جریان دوره‌ای سرد پرفشار) شرایط عادی یا چرخه واکر را در جریان آب و بادها به سوی منطقه همگرایی چرخندی استرالیای مرطوب، فیجی و اندونزی ایجاد می‌کند. بروز آب گرم و فشار کم را در اکوادور و پرو ال نینو می‌نامند و بر روی این دو کشور همگرایی چرخندی را ایجاد و معمولاً باران‌های شدید بر روی سواحل خشک این دو کشور می‌ریزند. برعکس فشار زیاد در غرب اقیانوس آرام خشک‌سالی‌هایی را در استرالیا، فیجی و اندونزی ایجاد کرده و همچنین جریانات موسمی را در هند کاهش می‌دهد. به عبارت دیگر انسو به‌طور هم‌زمان، گرم شدن آب‌های شرق اقیانوس آرام و نوسان الگوی فشار هوا بین حواشی شرقی و غربی اقیانوس آرام را توصیف می‌کند.

انسو پدیده‌ای جوی- اقیانوسی است که شکل‌گیری فازهای مختلف آن مستلزم نوسان دمای آب در سطح و اعماق اقیانوس آرام استوایی است که با تحول در جریان‌های بزرگ مقیاس جوی همبستگی دارد. فاز گرم این پدیده با افزایش دمای سطح آب اقیانوس آرام استوایی همراه است که به نام ال نینو شناخته می‌شود و فاز سرد آن لانینا نام دارد و عملکرد آن عکس پدیده ال‌نینو، است. انسو دارای سه حالت ال‌نینو، خنثی و لانینا بوده و با تأثیر روی امواج بزرگ‌مقیاس جوی، الگوهای بارش در بسیاری از مناطق کره زمین به‌ویژه مناطق حاره‌ای و جنب حاره‌ای را تغییر می‌دهد و به همین علت به عنوان یک پدیده دورپیوندی شناخته می‌شود. دوره برگشت دورپیوند انسو بین ۳ تا ۷ سال است و هر یک از فازهای ال‌نینو و لانینا می‌توانند حالت‌های ضعیف، متوسط و قوی داشته باشند که سبب تغییر شدت اثرگذاری آنها بر بارش و دمای هوا می‌شود. در فاز گرم انسو (ال‌نینو) در مناطق مرکزی اقیانوس آرام استوایی تا غرب قاره آمریکای جنوبی، مقدار بارش بیش از معمول ولی جنوب‌شرق آسیا، اقیانوسیه و شمال‌شرق استرالیا با کم‌بارشی و خشک‌سالی مواجه می‌شوند. عملکرد انسو در فاز سرد (لانینا) برعکس است.

دید کلی 

نوسان جنوبی ال‌نینو یک پدیده اقلیمی واحد است که به‌طور دوره‌ای بین سه فاز خنثی، ال نینو و لانینا در نوسان است. لا نینا و ال نینو فازهای متضادی هستند که پیش از روی‌دادن آن‌ها، باید تغییرات خاصی هم در اقیانوس و هم در جو اتفاق بیفتد.

به‌طور معمول جریان هامبالت که به سمت شمال جریان دارد، آب نسبتاً سرد را از اقیانوس جنوبگان به سمت شمال در امتداد ساحل غربی آمریکای جنوبی به مناطق استوایی می‌آورد که در این مناطق، آب در امتداد سواحل پرو بالا می‌آید. در امتداد خط استوا، بادهای بسامان باعث می‌شوند که جریان‌های اقیانوسی در شرق اقیانوس آرام، آب را از اعماق اقیانوس به سطح بکشند و بدین ترتیب سطح اقیانوس خنک می‌شود. تحت تأثیر بادهای بسامان استوایی، این آب سرد در امتداد خط استوا به سمت غرب جریان یافته و در آنجا به آرامی توسط خورشید گرم می‌شود. در نتیجه مستقیم این حالت، دمای سطح دریا در غرب اقیانوس آرام به‌طور کلی حدود ۸ تا ۱۰ درجه سانتی‌گراد (۱۴ تا ۱۸ درجه فارنهایت) نسبت به اقیانوس آرام شرقی گرم‌تر است. این بخش گرم‌تر اقیانوس، منبعی برای همرفت است و با ابر و بارندگی همراه است. در طول سال‌های ال‌نینو، با گرم‌تر شدن آب در اقیانوس آرام مرکزی و شرقی به اندازه اقیانوس آرام غربی، آب سرد در بخش غربی ضعیف شده یا به‌طور کامل ناپدید می‌شود.

چرخه واکر 

چرخه واکر بر اثر نیروی شیو فشار ناشی از وجود یک مرکز پرفشار بر روی بخش شرقی اقیانوس آرام و یک مرکز کم‌فشار بر روی اندونزی پدید می‌آید. گردش واکر حوضه‌های استوایی اقیانوس‌ها هند، آرام و اطلس منجر به بادهای سطحی غربی در تابستان نیم‌کره شمالی در حوضه هند و بادهای شرقی در حوضه آرام و اطلس می‌شود. در نتیجه، ساختار دمایی سه اقیانوس عدم تقارن چشمگیری را نشان می‌دهد. بخش استوایی اقیانوس آرام و اقیانوس اطلس هر دو دارای دمای سطح سرد در تابستان شمالی در شرق هستند، در حالی که دمای سطح سردتر فقط در غرب اقیانوس هند حاکم است.
این تغییرات در دمای سطح، منعکس کننده تغییرات در عمق پرده حرارتی است.

تغییرات در چرخه واکر با گذشت زمان همراه با تغییرات دمای سطح آب رخ می‌دهد. برخی از این تغییرات به صورت اجباری و ناشی از عوامل بیرونی هستند، مانند جابه‌جایی فصلی خورشید به نیمکره شمالی در تابستان. به نظر می‌رسد تغییرات دیگر نتیجه بازخورد میان دو عامل جو و اقیانوس است که در آن، به عنوان مثال، بادهای شرقی باعث کاهش دمای سطح دریا در شرق، افزایش تضاد حرارتی ناحیه‌ای و در نتیجه تشدید بادهای شرقی در سراسر حوضه می‌شود. این بادهای شرقی غیرعادی باعث خیزش بیشتر آب‌های استوایی شده و با بالارفتن پرده حرارتی در شرق، خنک‌شدن بخش جنوبی را تقویت می‌کند.

در طول سال‌های ال‌نینو، با وزش بادهای بسامان شرقی، چرخه واکر در سطح دیده می‌شود که آب و هوای گرم‌شده توسط خورشید را به سمت غرب منتقل می‌کند. این وضعیت همچنین باعث بالا آمدن اقیانوس در سواحل پرو و اکوادور شده و آب سرد غنی از مواد مغذی را به سطح می‌آورد و ذخایر ماهیگیری را افزایش می‌دهد. قسمت غربی اقیانوس آرام استوایی با هوای گرم، مرطوب و کم فشار مشخص می‌شود و رطوبت جمع‌شده به صورت تایفون و توفان تندری تخلیه می‌شود. در نتیجه این حرکت، سطح اقیانوس در غرب اقیانوس آرام حدود ۶۰ سانتی‌متر بالاتر است.

نوسان دمای سطح دریا 

به گفته اداره ملی اقیانوسی و جوی ایالات متحده، دمای سطح دریا در سه‌چهارم محدوده ال‌نینو که پهنه‌ای از نصف‌النهارهای ۱۲۰ تا ۱۷۰ طول جغرافیایی غربی و پنج درجه عرض جغرافیایی در دو طرف استوا را شامل می‌شود، مورد پایش قرار می‌گیرد. این منطقه تقریباً در ۳۰۰۰ کیلومتری (۱۹۰۰ مایل) جنوب شرقی هاوایی است. اگر دمای سطح آب در این منطقه نسبت به آخرین میانگین سه‌ماهه محاسبه‌شده بیش از ۰٫۵ درجه سانتیگراد (۰٫۹ درجه فارنهایت) بالاتر (یا پایین‌تر) از نرمال برای آن دوره باشد، این حالت به‌عنوان یک ال‌نینو (یا لانینا) در حال پیشرفت در نظر گرفته می‌شود. اداره هواشناسی بریتانیا نیز از یک دوره چند ماهه برای تعیین وضعیت ENSO استفاده می‌کند. اگر این گرم‌شدن یا سردشدن تنها برای هفت تا نه ماه اتفاق می‌افتد، به عنوان «شرایط» ال‌نینو یا لانینا طبقه‌بندی می‌شود و اگر زمان آن بیشتر از این مدت باشد، به عنوان «دوره‌های» ال نینو یا لانینا شناخته می‌شود.

فاز خنثی 

اگر تغییرات اقلیم‌شناختی دما در حد ۰٫۵ درجه سانتیگراد (۰٫۹ درجه فارنهایت) باشد، وضعیت ENSO به عنوان خنثی توصیف می‌شود. شرایط خنثی نشان‌دهنده حالت انتقال بین فازهای سرد و گرم انسو است. دمای اقیانوس (طبق تعریف)، بارش استوایی و الگوهای باد در این مرحله شرایط تقریباً متوسطی دارند. نزدیک به نیمی از تمام سال‌ها در دوره‌های خنثی هستند. در مرحله خنثای انسو، سایر ناهنجاری‌ها و الگوهای اقلیمی مانند نوسان اطلس شمالی و الگوی اتصال از راه دور اقیانوس آرام – آمریکای شمالی، نفوذ و تأثیرگذاری بیشتری دارند.

فاز گرم 

هنگامی که چرخه واکر ضعیف یا معکوس شده و چرخه هادلی تقویت شود، حالت ال‌نینو روی می‌دهد که باعث می‌شود سطح اقیانوس گرم‌تر از حد متوسط باشد و خیزش آب سرد در سواحل شمال‌غربی آمریکای جنوبی کمتر شده یا اصلاً رخ ندهد. ال‌نینو با پهنه‌ای از آب اقیانوس‌ها با دمای گرم‌تر از متوسط که به‌طور دوره ای در سواحل آمریکای جنوبی در اقیانوس آرام ایجاد می‌شود. این فاز از انسو، به تغییرات دمای سطح اقیانوس آرام استوایی شرقی و فشار اتمسفریک هوا در غرب حاره‌ای اقیانوس آرام اشاره دارد. ال‌نینو همراه با فشار بالای سطح هوا در غرب اقیانوس آرام است. مکانیسم‌هایی که باعث این نوسان می‌شوند همچنان در دست مطالعه هستند.

فاز سرد 

تقویت غیرعادی چرخه واکر باعث بروز حالت لانینا می‌شود که منجر به سردتر شدن دمای اقیانوس در مرکز و شرق اقیانوس آرام استوایی به دلیل افزایش خیزش آب می‌شود. لانینا پدیده‌ای اقیانوسی-اتمسفری است که همتای ال نینو به عنوان بخشی از الگوی اقلیمی و نوسان بزرگ‌تر جنوبی ال نینو شناخته می‌شود. در طول لانینا، دمای سطح دریا در سراسر بخش حاره‌ای شرق اقیانوس آرام مرکزی ۳ تا ۵ درجه سانتیگراد کمتر از حد نرمال خواهد بود. در ایالات متحده، با ظهور لانینا، حداقل برای پنج ماه از سال شرایط لانینا رخ می‌دهد، با این حال، هر کشور و کشور جزیره‌ای با توجه به شرایط خود، آستانه متفاوتی برای رویداد لانینا دارد. برای نمونه مرکز هواشناسی ژاپن اعلام کرده که یک رویداد لانینا زمانی شروع می‌شود که میانگین پنج‌ماهه دمای سطح دریا برای منطقه NINO.3، به‌مدت ۶ ماه متوالی یا بیشتر به میزان بیش از ۰٫۵ درجه سانتیگراد (۰٫۹۰ درجه فارنهایت) سردتر از مقدار میانگین باشد.

منابع 

اقیانوس‌نگاری فیزیکی
الگوهای اقلیمی
تأثیرات تغییر اقلیم
تاریخ طبیعی اقیانوسیه
تاریخ طبیعی قاره آمریکا
تغییر اقلیم
خطرهای هواشناختی
واژه‌ها و عبارت‌های اسپانیایی
هواشناسی مناطق حاره‌ای