El Niño-Oscillazione del Sud (El Niño–Southern Oscillation)

El Niño–Oscillazione Meridionale (ENSO) rappresenta un fenomeno climatico globale caratterizzato da fluttuazioni dei venti tropicali dell'Oceano Pacifico e delle temperature della superficie del mare. Queste variazioni, pur presentando un andamento irregolare, dimostrano tendenze cicliche. L’esatto verificarsi dell’ENSO rimane imprevedibile. Influenza in modo significativo il clima in vaste regioni tropicali e subtropicali, stabilendo teleconnessioni con aree di latitudine più elevata a livello globale. La fase di riscaldamento della temperatura della superficie del mare è denominata "El Niño", mentre la fase di raffreddamento è denominata "La Niña". Allo stesso tempo, l'oscillazione meridionale si riferisce all'oscillazione atmosferica associata, che è intrinsecamente legata a questi cambiamenti di temperatura oceanici.

El Niño è caratterizzato da un'elevata pressione atmosferica al livello del mare in tutta l'Indonesia e l'Australia e si estende dall'Oceano Indiano all'Atlantico. Al contrario, La Niña mostra uno schema approssimativamente inverso, caratterizzato da alta pressione sul Pacifico centrale e orientale e pressione ridotta in gran parte delle restanti zone tropicali e subtropicali. Entrambi i fenomeni tipicamente persistono per circa un anno e si ripresentano ogni due-sette anni con intensità variabile, intervallati da periodi neutri di ridotta attività. Mentre gli eventi di El Niño possono manifestarsi con maggiore intensità, gli eventi di La Niña possono mostrare durate più lunghe e ripetizioni più frequenti. Storicamente, gli eventi di El Niño sono stati, in media, associati a una riduzione dei tempi di transito del Canale di Panama, contrariamente alla percezione comune.

Un meccanismo fondamentale alla base dell'ENSO è il feedback di Bjerknes, identificato da Jacob Bjerknes nel 1969. Questo ciclo di feedback positivo comporta alterazioni atmosferiche che influenzano la temperatura del mare, che successivamente modifica i venti atmosferici. Nello specifico, un indebolimento degli alisei orientali accelera la propagazione verso est delle acque superficiali calde e una riduzione del sollevamento degli oceani equatoriali. Questa sequenza di eventi porta di conseguenza a temperature superficiali del mare elevate, caratteristiche di El Niño, a una ridotta circolazione di Walker (una circolazione atmosferica di ribaltamento est-ovest) e a un'ulteriore attenuazione degli alisei. Alla fine, il serbatoio di acqua calda nel Pacifico tropicale occidentale diventa sufficientemente esaurito, consentendo alle condizioni di tornare al loro stato normale. I meccanismi precisi che guidano questa oscillazione, tuttavia, rimangono oggetto di ricerca in corso e non sono ancora del tutto chiariti.

Ogni nazione che monitora l'ENSO stabilisce soglie distinte per definire gli eventi di El Niño o La Niña, personalizzate in base ai propri interessi particolari. Questi fenomeni esercitano un’influenza climatica globale, sconvolgendo i modelli meteorologici tipici e potenzialmente provocando forti tempeste in alcune regioni, inducendo siccità in altre. Gli eventi di El Niño sono associati ad aumenti transitori (della durata di circa un anno) della temperatura superficiale media globale, mentre gli eventi di La Niña contribuiscono al raffreddamento superficiale a breve termine. Di conseguenza, la frequenza comparativa degli eventi di El Niño rispetto a quelli di La Niña può modulare le traiettorie della temperatura globale su scale temporali decennali. I paesi in via di sviluppo situati lungo l'Oceano Pacifico, in particolare quelli che dipendono dall'agricoltura e dalla pesca, sono colpiti in modo sproporzionato dall'ENSO.

Nell'ambito della scienza dei cambiamenti climatici, l'ENSO è riconosciuto come un fenomeno significativo di variabilità climatica interna. Le proiezioni riguardanti le future tendenze dell’ENSO nel contesto del cambiamento climatico rimangono incerte, anche se si ritiene che il cambiamento climatico intensifichi gli impatti di siccità e inondazioni. Il sesto rapporto di valutazione dell'IPCC, pubblicato nel 2021, ha sintetizzato la comprensione scientifica del futuro dell'ENSO, affermando: "A lungo termine, è molto probabile che la varianza delle precipitazioni relativa a El Niño-Oscillazione meridionale aumenterà". Inoltre, il consenso scientifico indica che "è molto probabile che la variabilità delle precipitazioni correlata ai cambiamenti nella forza e nell'estensione spaziale delle teleconnessioni ENSO porterà a cambiamenti significativi su scala regionale."

Definizione e terminologia

L'Oscillazione El Niño-Sud costituisce un singolare fenomeno climatico che oscilla ciclicamente tra tre fasi distinte: Neutrale, La Niña o El Niño. La Niña ed El Niño rappresentano fasi opposte all'interno di questa oscillazione, che vengono identificate quando particolari criteri oceanici e atmosferici vengono soddisfatti o superati.

Il termine "El Niño" (spagnolo per "Il ragazzo"), in riferimento a un fenomeno climatico, fu documentato in particolare nel 1892. Durante un congresso della società geografica a Lima, il capitano Camilo Carrillo riferì che i marinai peruviani avevano designato la calda corrente che scorre verso sud come "El Niño" a causa del suo aspetto pronunciato intorno al Natale. stagione.

La designazione in maiuscolo "El Niño" allude al Cristo Bambino, Gesù, a causa della consueta osservazione del riscaldamento periodico nell'Oceano Pacifico vicino al Sud America in coincidenza con il periodo natalizio.

Inizialmente, la designazione El Niño si riferiva a una debole e calda corrente oceanica che ogni anno scorreva verso sud lungo le coste del Perù e dell'Ecuador nel periodo natalizio. Successivamente, il significato del termine si espanse fino a comprendere la fase calda e negativa dell'El Niño-Oscillazione Meridionale (ENSO). La frase El Niño de Navidad ha avuto origine secoli fa, coniata dai pescatori peruviani che associavano l'evento meteorologico alla nascita di Cristo.

La Niña, che in spagnolo significa "La ragazza", rappresenta l'analogo più freddo di El Niño all'interno del modello climatico globale ENSO. Storicamente, è stato anche identificato come anti-El Niño o El Viejo, che significa "il vecchio".

Durante gli episodi di El Niño, una fase negativa è caratterizzata da una pressione atmosferica anormalmente alta sull'Indonesia e sul Pacifico occidentale, insieme a una pressione insolitamente bassa sul Pacifico orientale. Al contrario, una fase positiva, che si verifica durante gli episodi di La Niña, comporta una bassa pressione sull'Indonesia e un'alta pressione sul Pacifico orientale.

Fondamenti

In genere, la temperatura della superficie del mare nel Pacifico orientale tropicale è di circa 8–10 °C (14–18 °F) inferiore a quella del Pacifico occidentale tropicale. Nello specifico, la temperatura superficiale del mare (SST) nel Pacifico occidentale, a nord-est dell'Australia, è in media tra 28 e 30 °C (82-86 °F), mentre le SST nel Pacifico orientale, al largo della costa occidentale del Sud America, sono più vicine ai 20 °C (68 °F).

I potenti alisei vicino all'equatore spingono l'acqua dal Pacifico orientale verso il Pacifico occidentale. Mentre quest’acqua attraversa verso ovest lungo l’equatore, si riscalda gradualmente a causa della radiazione solare. Lo stress del vento esercitato sulla superficie dell'oceano è contrastato da una pendenza della superficie del mare, che fa sì che i livelli del mare vicino all'Indonesia siano in genere circa 0,5 m (1,5 piedi) più alti di quelli vicino al Perù.

L'accumulo di acque superficiali calde nel Pacifico occidentale fa sì che il termoclino, lo strato di transizione che separa le acque superficiali più calde dalle acque oceaniche profonde e più fredde, sia significativamente più profondo in questa regione. La sua profondità media nel Pacifico occidentale è di circa 140 m (450 piedi), in contrasto con circa 30 m (90 piedi) nel Pacifico orientale. A profondità maggiori, il termoclino superficiale inclinato contribuisce a mitigare il differenziale di pressione est-ovest causato dalla pendenza del livello del mare; tuttavia, sotto il termoclino, questa differenza di pressione rimane sufficiente a spingere la corrente sotterranea equatoriale fredda che scorre verso est.

Nel Pacifico orientale, l'acqua più fredda dell'oceano profondo sostituisce le acque superficiali spostate, risalendo verso la superficie dell'oceano attraverso un processo chiamato risalita. Lungo la costa occidentale del Sud America, l’interazione degli alisei e dell’effetto Coriolis spinge l’acqua vicino alla superficie verso ovest, un fenomeno noto come trasporto Ekman. Di conseguenza, l'acqua più fredda proveniente dall'oceano più profondo risale lungo il margine continentale per ricostituire lo strato superficiale.

Questo meccanismo contribuisce al raffreddamento del Pacifico orientale, poiché la vicinanza del termoclino alla superficie dell'oceano riduce al minimo la separazione tra l'acqua fredda più profonda e la superficie. Inoltre, la corrente di Humboldt che scorre verso nord trasporta l’acqua più fredda dall’Oceano Antartico al Pacifico orientale tropicale. L'effetto sinergico della corrente di Humboldt e della risalita sostiene una regione con temperature oceaniche più fresche al largo della costa peruviana.

Il Pacifico occidentale, al contrario, è privo di correnti oceaniche fredde e sperimenta una risalita ridotta, principalmente perché i suoi alisei sono generalmente più deboli di quelli del Pacifico orientale. Ciò consente al Pacifico occidentale di raggiungere temperature più elevate. Queste elevate temperature dell’acqua forniscono l’energia necessaria per la convezione atmosferica. Di conseguenza, il caldo Pacifico occidentale generalmente mostra una maggiore copertura nuvolosa e precipitazioni rispetto al più freddo Pacifico orientale.

L'oscillazione El Niño-Sud (ENSO) caratterizza un'alterazione quasi periodica degli stati oceanici e atmosferici attraverso l'Oceano Pacifico tropicale. Queste fluttuazioni esercitano un’influenza sui modelli meteorologici globali. Il Pacifico tropicale è classificato in uno dei tre stati ENSO, o "fasi", a seconda delle condizioni atmosferiche e oceaniche prevalenti. Quando il Pacifico tropicale si avvicina alle sue condizioni medie, lo stato ENSO viene designato come fase neutra. Tuttavia, il Pacifico tropicale si discosta periodicamente da queste condizioni tipiche.

Quando gli alisei mostrano una forza inferiore alla media, il fenomeno della risalita nel Pacifico orientale e il movimento verso ovest delle acque superficiali oceaniche più calde diminuiscono. Ciò porta ad un raffreddamento del Pacifico occidentale e al riscaldamento del Pacifico orientale, con conseguente spostamento della copertura nuvolosa e delle precipitazioni verso est. Questo stato atmosferico e oceanico è chiamato El Niño. Al contrario, gli alisei più forti della media inducono condizioni opposte, determinando un Pacifico occidentale più caldo e un Pacifico orientale più freddo. Quest'ultimo stato è noto come La Niña ed è correlato a nuvolosità e precipitazioni elevate nel Pacifico occidentale.

Feedback su Bjerknes

Jacob Bjerknes ha chiarito per primo l'intricata connessione tra le temperature oceaniche e l'intensità degli alisei nel 1969. Bjerknes ha inoltre ipotizzato che l'oscillazione El Niño-Sud (ENSO) funzioni come un sistema di feedback positivo, in cui le alterazioni in una componente climatica (l'oceano o l'atmosfera) servono ad amplificare i cambiamenti nell'altra. Questo meccanismo è denominato feedback di Bjerknes. Ad esempio, durante la fase di sviluppo di El Niño, un gradiente termico ridotto attraverso l'Oceano Pacifico porta ad un'attenuazione degli alisei, intensificando così la condizione di El Niño.

Mentre questi cambiamenti oceanici e atmosferici interconnessi spesso coincidono, lo stato atmosferico potrebbe allinearsi con una fase ENSO distinta dallo stato oceanico, o viceversa. Data la loro forte interdipendenza, le variazioni dell’ENSO possono avere origine da modifiche sia nell’oceano che nell’atmosfera, piuttosto che esclusivamente da un’alterazione iniziale in un dominio. I quadri concettuali che descrivono il funzionamento dell'ENSO tipicamente sostengono l'ipotesi del feedback di Bjerknes. Tuttavia, se il feedback di Bjerknes costituisse l'unico processo operativo, ENSO persisterebbe indefinitamente in un'unica fase.

Nonostante la presenza di feedback positivo, sono state avanzate numerose teorie per chiarire i meccanismi attraverso i quali ENSO transita tra i suoi vari stati. Queste spiegazioni sono generalmente classificate in due prospettive principali. Un punto di vista suggerisce che il feedback di Bjerknes avvia intrinsecamente feedback negativi, che alla fine interrompono e invertono le condizioni anomale nel Pacifico tropicale. Ciò implica che gli stessi processi che istigano El Niño e La Niña ne accelerano la conclusione, rendendo così l’ENSO un fenomeno autosufficiente. Al contrario, altre teorie propongono che lo stato dell'ENSO sia modificato da fenomeni sporadici ed esogeni, tra cui l'oscillazione Madden-Julian, le onde di instabilità tropicale e le raffiche di vento da ovest.

Circolazione dei camminatori

Bjerknes teorizzò che ENSO fosse il risultato di una cella atmosferica ribaltante est-ovest situata sul Pacifico, che chiamò Circolazione Walker, in onore di Gilbert Walker, che identificò l'Oscillazione Meridionale all'inizio del XX secolo. Bjerknes ipotizzò inoltre che l'intensità di questa cella dipendesse dal gradiente di temperatura est-ovest lungo l'equatore. Il ramo ascendente della cellula era collegato alle temperature elevate del mare, alla convezione e alle precipitazioni nel Pacifico occidentale, mentre il ramo discendente si manifestava a temperature più fresche della superficie del mare nel Pacifico centrale e orientale.

Durante l'intensificazione degli eventi di El Niño, le elevate temperature della superficie del mare nel Pacifico orientale diminuiscono il gradiente termico est-ovest, indebolendo di conseguenza la circolazione ribaltante. Questo indebolimento, a sua volta, attenua i venti orientali sulla superficie dell'oceano, limita la risalita dell'acqua fredda e, in definitiva, porta a un ulteriore aumento delle temperature della superficie del mare nel Pacifico orientale.

Oscillazione Sud

L'oscillazione meridionale costituisce la dimensione atmosferica dell'ENSO, caratterizzata da fluttuazioni della pressione atmosferica superficiale tra le regioni tropicali orientali e occidentali dell'Oceano Pacifico. L'entità dell'oscillazione meridionale è quantificata dall'indice di oscillazione meridionale (SOI). Il SOI deriva dalle variazioni della differenza di pressione dell'aria superficiale osservata tra Tahiti (situata nel Pacifico) e Darwin, in Australia (situata nell'Oceano Indiano).

Gli eventi di El Niño sono associati a un SOI negativo, che indica una pressione atmosferica ridotta su Tahiti e una pressione elevata a Darwin. Al contrario, gli episodi di La Niña mostrano un SOI positivo, a indicare una maggiore pressione su Tahiti e una diminuzione della pressione su Darwin.

In genere, sull'acqua calda si osserva una bassa pressione atmosferica, mentre sull'acqua fredda si verifica un'alta pressione, attribuibile in parte alla profonda convezione sull'acqua calda. Gli episodi di El Niño sono definiti dal riscaldamento prolungato dell’Oceano Pacifico tropicale centrale e orientale, che porta di conseguenza a una diminuzione della forza degli alisei del Pacifico e a una riduzione delle precipitazioni sull’Australia orientale e settentrionale. Al contrario, gli episodi di La Niña sono caratterizzati da un raffreddamento prolungato dell'Oceano Pacifico tropicale centrale e orientale, con conseguente aumento della forza degli alisei del Pacifico e impatti meteorologici inversi in tutta l'Australia rispetto agli eventi di El Niño.

Sebbene l'indice di oscillazione meridionale abbia un record di stazioni risalente al 1800, la sua affidabilità è limitata dal fatto che le latitudini di Darwin e Tahiti sono significativamente a sud dell'equatore, rendendo la pressione atmosferica superficiale in questi siti meno diretta indicativo delle condizioni ENSO. Per mitigare questa limitazione, è stato sviluppato un nuovo indice, denominato Equatorial Southern Oscillation Index (EQSOI). Per la sua generazione furono definite due nuove regioni, centrate sull'Equatore: la regione occidentale situata sull'Indonesia e quella orientale sul Pacifico equatoriale, vicino alla costa sudamericana. Tuttavia, i dati EQSOI sono disponibili solo dal 1949 in poi.

L'altezza della superficie del mare (SSH) nella regione equatoriale del Pacifico fluttua di diversi centimetri con ENSO: El Niño induce un'anomalia SSH positiva (livello del mare elevato) a causa dell'espansione termica, mentre La Niña provoca un'anomalia SSH negativa (livello del mare abbassato) attraverso la contrazione.

Tre fasi della temperatura della superficie del mare

L'Oscillazione El Niño-Sud costituisce un fenomeno climatico singolare caratterizzato da fluttuazioni quasi periodiche tra tre fasi: Neutrale, La Niña o El Niño. La Niña ed El Niño rappresentano fasi opposte, ciascuna delle quali necessita di specifiche alterazioni oceaniche e atmosferiche per la loro dichiarazione ufficiale.

La Niña è la fase fredda di ENSO, caratterizzata da temperature superficiali del mare inferiori alla media nel Pacifico orientale e corrispondente alta pressione atmosferica nel Pacifico orientale abbinata a bassa pressione nel Pacifico occidentale. Il ciclo ENSO, che comprende sia El Niño che La Niña, induce cambiamenti globali nei modelli di temperatura e precipitazione.

Fase neutra

Le condizioni ENSO sono classificate come neutre quando la deviazione della temperatura dalle norme climatologiche rimane entro 0,5 C (0,9 F). Questo stato neutro rappresenta il periodo di transizione tra la fase calda e quella fredda di ENSO. Durante questa fase, le temperature della superficie del mare (per definizione), le precipitazioni tropicali e l'andamento dei venti si avvicinano alle condizioni medie. Quasi la metà degli anni rientrano in periodi neutri. Durante la fase neutrale dell'ENSO, altre anomalie o modelli climatici, come la fase dell'oscillazione del Nord Atlantico o il modello di teleconnessione Pacifico-Nord America, esercitano un'influenza più pronunciata.

Fase El Niño

Le condizioni di El Niño emergono quando la circolazione Walker diminuisce o si inverte e la circolazione Hadley si intensifica, favorendo la formazione di una fascia di acqua oceanica calda attraverso il Pacifico equatoriale centrale e centro-orientale (che abbraccia all'incirca la linea internazionale del cambio di data fino a 120°W). Questo fenomeno si estende alla regione al largo della costa occidentale del Sud America, dove la risalita di acqua fredda è ridotta o del tutto soppressa.

Questo riscaldamento oceanico induce uno spostamento nella circolazione atmosferica, con conseguente elevata pressione atmosferica nel Pacifico occidentale e diminuzione della pressione nel Pacifico orientale. Di conseguenza, le precipitazioni diminuiscono su Indonesia, India e Australia settentrionale, mentre le precipitazioni e la genesi dei cicloni tropicali si intensificano nell’Oceano Pacifico tropicale. Gli alisei superficiali di basso livello, che in genere fluiscono verso est lungo l'equatore, si attenuano o invertono la direzione.

Le fasi di El Niño si manifestano a intervalli irregolari, in genere da due a sette anni, e persistono per durate da nove mesi a due anni. La periodicità media è di cinque anni. Se questo riscaldamento persiste per un periodo compreso tra sette e nove mesi, viene classificato come "condizione" di El Niño; tuttavia, se la sua durata si estende oltre questo periodo, viene classificato come un "episodio" di El Niño.

Le stime suggeriscono che tra il 1900 e il 2024 si sono verificati un minimo di 30 eventi di El Niño, con gli eventi del 1982-83, 1997-98 e 2014-2016 riconosciuti come tra i più intensi registrati. A partire dal 2000, gli eventi di El Niño sono stati documentati nel 2002-2003, 2004-2005, 2006-2007, 2009-2010, 2014-2016, 2018-2019 e 2023-24.

Eventi significativi di El Niño–Oscillazione Meridionale (ENSO) sono stati documentati nel 1790–93, 1828, 1876–78, 1891, 1925–26, 1972–73, 1982–83, 1997–98, 2014–16 e 2023–24. Durante gli episodi intensi di El Niño, un successivo picco della temperatura della superficie del mare si manifesta occasionalmente nell'Oceano Pacifico equatoriale dell'estremo oriente, dopo il massimo termico iniziale.

Fase La Niña

La Niña è precipitata da una circolazione Walker eccezionalmente robusta e rappresenta la fase oceanica fredda e atmosferica positiva dell'esteso fenomeno meteorologico El Niño-Oscillazione Meridionale (ENSO). È in diretta opposizione al modello meteorologico El Niño, caratterizzato da temperature superficiali del mare nell'Oceano Pacifico centrale equatoriale orientale inferiori alla media di 3–5 °C (5,4–9 °F). Questo fenomeno si manifesta quando potenti venti spingono le calde acque superficiali verso ovest dal Sud America attraverso l’Oceano Pacifico verso l’Indonesia. Allo stesso tempo, mentre quest'acqua calda migra verso ovest, l'acqua più fredda dalle profondità dell'oceano risale verso la superficie in prossimità del Sud America.

La sostanziale ridistribuzione dell'energia termica in circa un quarto del pianeta, manifestata in particolare come variazioni della temperatura della superficie dell'oceano, influenza profondamente i modelli meteorologici globali. Le onde di instabilità tropicale, distinguibili sulle mappe della temperatura della superficie del mare come una lingua distinta di acqua più fredda, emergono spesso durante periodi di condizioni neutre o La Niña.

La Niña costituisce un intricato modello meteorologico che tipicamente si ripete ogni pochi anni, spesso durando per periodi superiori a cinque mesi. Sia El Niño che La Niña fungono da indicatori significativi dei cambiamenti climatici globali. Le caratteristiche degli uragani dell'Atlantico e del Pacifico, come la loro intensità e traiettoria, possono essere modulate dalle variazioni del wind shear e delle temperature della superficie del mare associate a questi fenomeni.

Gli eventi della Niña sono stati documentati nel corso di diversi secoli, mostrando eventi regolari durante le prime fasi sia del XVII che del XIX secolo. Dall'inizio del XX secolo, negli anni successivi sono stati registrati episodi della Niña:

Fasi di transizione

Le fasi di transizione, che si verificano all'inizio o alla fine di El Niño o La Niña, possono influenzare in modo significativo il clima globale incidendo sulle teleconnessioni. Gli episodi degni di nota, definiti Trans-Niño, vengono quantificati utilizzando l'indice Trans-Niño (TNI). Gli effetti climatici a breve termine illustrativi nel Nord America comprendono l'alterazione dei modelli di precipitazione negli Stati Uniti nordoccidentali e l'intensificazione dell'attività dei tornado negli Stati Uniti contigui.

Variazioni

ENSO Modoki

Il modello ENSO inizialmente riconosciuto, denominato ENSO del Pacifico orientale (EP) per differenziarlo da altre forme, è caratterizzato da anomalie di temperatura nell'Oceano Pacifico orientale. Durante gli anni '90 e 2000, sono emerse variazioni distinte nelle condizioni ENSO, in cui la posizione tipica dell'anomalia della temperatura (regioni Niño 1 e 2) è rimasta inalterata, ma si è sviluppata un'anomalia nel Pacifico centrale (regione Niño 3.4). Questo fenomeno è denominato ENSO del Pacifico Centrale (CP), ENSO "linea temporale" (a causa della vicinanza dell'anomalia alla linea temporale internazionale) o ENSO "Modoki", dove "Modoki" è un termine giapponese che significa "simile, ma diverso". Oltre alle classificazioni EP e CP, esistono ulteriori variazioni di ENSO e alcuni ricercatori propongono che ENSO si manifesti come un continuum, incorporando spesso tipi ibridi.

Gli impatti climatici dell'ENSO del Pacifico centrale (CP) divergono da quelli dell'ENSO del Pacifico orientale (EP). Nello specifico, El Niño Modoki è correlato ad una maggiore frequenza di uragani atlantici che colpiscono la terraferma. Al contrario, La Niña Modoki provoca un aumento delle precipitazioni sull'Australia nordoccidentale e sul bacino settentrionale del Murray-Darling, in contrasto con i modelli di precipitazioni dell'Australia orientale osservati durante un EP convenzionale La Niña. Inoltre, La Niña Modoki aumenta l'incidenza delle tempeste cicloniche nel Golfo del Bengala riducendo allo stesso tempo il verificarsi complessivo di forti tempeste in tutto l'Oceano Indiano.

Il primo El Niño documentato, originario del Pacifico centrale e propagatosi verso est, si è verificato nel 1986. I successivi eventi di El Niño nel Pacifico centrale includono quelli del 1986-87, 1991-92, 1994-95, 2002-2003, 2004-2005 e 2009-2010. Inoltre, furono osservati eventi "Modoki" durante il 1957–59, 1963–64, 1965–66, 1968–70, 1977–78 e 1979–80. Alcune fonti classificano anche gli episodi di El Niño del 2006-2007 e del 2014-2016 come El Niño del Pacifico centrale. Gli eventi recenti di La Niña Modoki sono stati registrati nel 1973–1974, 1975–1976, 1983–1984, 1988–1989, 1998–1999, 2000–2001, 2008–2009, 2010–2011 e 2016–2017.

La recente scoperta di ENSO Modoki ha portato alcuni scienziati a ipotizzare una connessione con il riscaldamento globale. Tuttavia, dati satellitari estesi sono disponibili solo a partire dal 1979. Sono necessarie ulteriori indagini per stabilire questa correlazione e analizzare gli eventi storici di El Niño. In generale, nella comunità scientifica manca un consenso riguardo alla potenziale influenza del cambiamento climatico sulle dinamiche dell'ENSO.

Inoltre, l'esistenza stessa di questa "nuova" variante dell'ENSO è oggetto di controversia scientifica. Numerose ricerche mettono in discussione la validità di questa differenziazione statistica o la sua presunta crescente frequenza, o entrambi. Questi argomenti spesso citano la lunghezza insufficiente di registrazioni osservative affidabili per rilevare tale distinzione, l'assenza di una chiara distinzione o tendenza quando si impiegano metodologie statistiche alternative, o la necessità di differenziare altre categorie ENSO, come eventi standard ed estremi.

Coerentemente con le caratteristiche asimmetriche delle fasi calda e fredda dell'ENSO, alcuni studi non sono riusciti a identificare variazioni analoghe per La Niña, sia all'interno dei dati osservativi che delle simulazioni dei modelli climatici. Al contrario, altre ricerche hanno documentato variazioni di La Niña caratterizzate da acque più fredde del Pacifico centrale e temperature medie o elevate sia nel Pacifico orientale che in quello occidentale. Queste variazioni mostrano anche che le correnti dell'Oceano Pacifico orientale scorrono nella direzione opposta rispetto a quelle osservate durante i tradizionali eventi La Niña.

ENSO Costero

Designato dal Comité Multisectorial Encargado del Estudio Nacional del Fenómeno El Niño (ENFEN) peruviano, ENSO Costero, noto anche come ENSO Oriental, descrive un fenomeno in cui le anomalie della temperatura della superficie del mare sono prevalentemente concentrate lungo la costa sudamericana, in particolare al largo del Perù e dell'Ecuador. La ricerca indica numerosi fattori che contribuiscono alla sua manifestazione. ENSO Costero può accompagnare o essere accompagnato da un evento ENSO più ampio nel Pacifico orientale (EP), oppure può anche mostrare condizioni contrarie a quelle osservate in altre regioni Niño quando associato alle variazioni Modoki.

Gli eventi ENSO Costero in genere manifestano impatti più localizzati. Le fasi calde sono associate a precipitazioni elevate lungo le coste dell’Ecuador e del Perù settentrionale, così come nella foresta amazzonica, insieme all’aumento delle temperature lungo la costa settentrionale del Cile. Al contrario, le fasi fredde provocano siccità sulla costa peruviana e un aumento delle precipitazioni insieme a temperature ridotte nei territori montuosi e nella giungla del Perù.

Data la loro influenza relativamente limitata sul clima globale rispetto ad altre classificazioni ENSO, questi eventi mostrano correlazioni più deboli con altre importanti caratteristiche ENSO. Non sono costantemente avviati dalle onde Kelvin, né sono invariabilmente accompagnati da risposte commisurate all'oscillazione meridionale. Il Coastal Niño Index (ICEN) identifica forti episodi di El Niño Costero nel 1957, 1982–83, 1997–98 e 2015–16. Gli eventi degni di nota di La Niña Costera includono quelli del 1950, 1954–56, 1962, 1964, 1966, 1967–68, 1970–71, 1975–76 e 2013.

Monitoraggio e dichiarazione delle condizioni

Attualmente, le singole nazioni utilizzano soglie distinte per definire un evento El Niño, personalizzate in base ai loro interessi particolari. Ad esempio:

• Negli Stati Uniti, una dichiarazione El Niño viene rilasciata dal Climate Prediction Center, che monitora le temperature della superficie del mare nella regione Niño 3.4 e nel più ampio Pacifico tropicale. Questa dichiarazione avviene quando le previsioni indicano che la temperatura della superficie del mare supererà la media di 0,5 °C (0,90 °F) per più stagioni consecutive. La regione Niño 3.4, monitorata, si estende da 120°W a 170°W di longitudine, coprendo cinque gradi di latitudine a nord e a sud dell'equatore. Questa zona è situata a circa 3.000 chilometri (1.900 miglia) a sud-est delle Hawaii. Viene calcolata una media di tre mesi per la temperatura della superficie del mare della regione; se questa media si discosta di oltre 0,5 °C (0,9 °F) al di sopra (per El Niño) o al di sotto (per La Niña) della norma per quel periodo, si considera che il rispettivo evento sia in corso. Nel febbraio 2026, aumenti insoliti delle temperature superficiali del mare tropicale hanno spinto la NOAA a rivedere i criteri per distinguere tra La Niña ed El Niño. La metodologia aggiornata sostituisce la dipendenza da un periodo climatico base di 30 anni con il relativo indice oceanico del niño (RONI), che confronta le temperature della regione ENSO con quelle dei tropici globali.
• L'Australian Bureau of Meteorology valuta gli alisei, l'indice di oscillazione meridionale, vari modelli meteorologici e le temperature della superficie del mare nelle regioni Niño 3 e 3.4 prima di dichiarare un evento ENSO.
• L'Agenzia meteorologica giapponese avvia una dichiarazione di evento ENSO quando la deviazione media della temperatura della superficie del mare in cinque mesi nella regione Niño 3 supera costantemente 0,5 °C (0,90 °F) per una durata di sei mesi consecutivi o più.
• Il governo peruviano designa ufficialmente un evento ENSO Costero quando le deviazioni della temperatura della superficie del mare nelle regioni Niño 1+2 raggiungono o superano 0,4 °C (0,72 °F) per una durata minima di tre mesi.
• Allo stesso modo, il Met Office del Regno Unito utilizza un criterio pluriennale per accertare lo stato dell'ENSO. Se questo riscaldamento o raffreddamento persiste per sette-nove mesi, viene classificato come "condizione" di El Niño/La Niña; tuttavia, se si estende oltre questo periodo di tempo, viene designato come "episodi" di El Niño/La Niña.

Impatti climatici globali dell'ENSO

Nel campo della scienza del cambiamento climatico, l'ENSO è riconosciuto come un fenomeno primario di variabilità climatica interna, insieme all'oscillazione decennale del Pacifico e all'oscillazione multidecennale dell'Atlantico.

La Niña influenza in modo significativo il clima globale, sconvolgendo i modelli meteorologici tipici e potenzialmente provocando forti tempeste in alcune regioni, provocando siccità in altre. Gli eventi di El Niño sono associati ad aumenti transitori (della durata di circa un anno) della temperatura superficiale media globale, mentre gli eventi di La Niña contribuiscono al raffreddamento a breve termine. Di conseguenza, la prevalenza comparativa degli eventi di El Niño rispetto a quelli di La Niña può modulare le traiettorie della temperatura globale nell'arco di periodi decennali.

Interazioni con il cambiamento climatico

Le ramificazioni globali dell'ENSO, manifestate come anomalie della temperatura, cambiamenti delle precipitazioni ed eventi meteorologici estremi, si stanno chiaramente intensificando e sono collegate ai cambiamenti climatici. Ad esempio, la ricerca contemporanea (post-2019) indica che il cambiamento climatico sta aumentando la frequenza degli eventi estremi di El Niño. Prima di questo, mancava un consenso definitivo riguardo alla potenziale influenza del cambiamento climatico sull'intensità o sulla durata degli eventi di El Niño, con studi che suggerivano alternativamente sia il rafforzamento che l'indebolimento, così come l'allungamento e l'accorciamento.

Sebbene siano necessarie ampie osservazioni ENSO a lungo termine per identificare definitivamente i cambiamenti, un esperimento completo che utilizza più modelli climatici rivela un aumento di circa il 10% dell'ampiezza dell'ENSO nel Pacifico orientale tra il 1901-1960 e Periodi 1961-2020, in coincidenza con l’aumento delle concentrazioni di gas serra. Rispetto alle simulazioni che abbracciano secoli con livelli di gas serra preindustriali, i risultati dell'insieme del periodo 1961-2020 indicano una probabilità due volte maggiore di intensi eventi di El Niño nel Pacifico orientale e una probabilità nove volte maggiore di intensi eventi di La Niña nel Pacifico centrale.

Il sesto rapporto di valutazione del Gruppo intergovernativo sui cambiamenti climatici (IPCC), pubblicato nel 2021, ha sintetizzato la comprensione contemporanea della traiettoria futura dell'ENSO, affermando:

• "Nel lungo termine, è molto probabile che la varianza delle precipitazioni correlata a El Niño-Oscillazione Meridionale aumenterà" e
• "È molto probabile che la variabilità delle precipitazioni correlata ai cambiamenti nella forza e nell'estensione spaziale delle teleconnessioni ENSO porterà a cambiamenti significativi su scala regionale." e
• "C'è una confidenza media che sia l'ampiezza dell'ENSO che la frequenza degli eventi di elevata magnitudo dal 1950 siano più elevate rispetto al periodo dal 1850 e forse addirittura al 1400."

Ricerca sui punti critici

ENSO è considerato un potenziale elemento di svolta all'interno del sistema climatico terrestre. Il riscaldamento globale ha la capacità di intensificare le teleconnessioni ENSO e i fenomeni meteorologici estremi associati. Ad esempio, un’escalation nella frequenza e nell’entità degli eventi di El Niño ha provocato temperature anomale in tutto l’Oceano Indiano, ottenute attraverso la modulazione della circolazione Walker. Questo processo ha portato a un rapido riscaldamento dell'Oceano Indiano, contribuendo successivamente a un indebolimento del monsone asiatico.

Influenza dell'ENSO sui modelli meteorologici

El Niño ha un impatto significativo sul clima globale, sconvolgendo i modelli meteorologici tipici e causando potenzialmente forti tempeste in alcune aree e inducendo siccità in altre.

Attività del ciclone tropicale

La maggior parte dei cicloni tropicali ha origine sul fianco equatoriale della dorsale subtropicale, migrando successivamente verso i poli oltre l'asse della dorsale prima di ritornare nella fascia primaria dei venti occidentali. Le regioni situate a ovest del Giappone e della Corea incontrano tipicamente un'incidenza ridotta degli impatti dei cicloni tropicali durante il periodo settembre-novembre in El Niño e negli anni neutri. Durante gli anni del Niño, la discontinuità nella dorsale subtropicale è spesso posizionata vicino a 130°E, una configurazione che generalmente favorirebbe l'arcipelago giapponese.

Le analisi dell'energia ciclonica accumulata (ACE) modellata e osservata indicano che gli anni di El Niño sono tipicamente correlati alla diminuzione dell'attività degli uragani nell'Oceano Atlantico, promuovendo contemporaneamente una maggiore incidenza dell'attività dei cicloni tropicali nell'Oceano Pacifico. Al contrario, gli anni della Niña sono associati a uno sviluppo degli uragani superiore alla media nel bacino atlantico e a una ridotta attività nel Pacifico.

Nell'Oceano Atlantico, il maggiore wind shear verticale, spinto da venti più forti provenienti da ovest, impedisce la genesi e l'intensificazione dei cicloni tropicali. Inoltre, gli eventi di El Niño spesso rendono l’atmosfera atlantica più secca e stabile, sopprimendo ulteriormente la ciclogenesi e l’intensificazione tropicale. Al contrario, all’interno del bacino del Pacifico orientale, le condizioni di El Niño portano a una riduzione del wind shear verticale orientale, promuovendo così un’attività degli uragani superiore alla norma. Tuttavia, l’influenza dell’El Niño-Oscillazione Meridionale (ENSO) in questa regione è variabile e significativamente modulata dai modelli climatici prevalenti. Nel bacino del Pacifico occidentale, gli eventi di El Niño inducono uno spostamento verso est nella distribuzione geografica della formazione dei cicloni tropicali, senza alterare sostanzialmente il numero annuale di sistemi in via di sviluppo. Di conseguenza, la Micronesia si trova ad affrontare un rischio elevato di impatto di cicloni tropicali, mentre la Cina ha una probabilità ridotta. Una simile ridistribuzione geografica della formazione dei cicloni tropicali si osserva nell’Oceano Pacifico meridionale, in particolare tra 135°E e 120°W, dove i cicloni diventano più prevalenti nel bacino del Pacifico meridionale rispetto alla regione australiana. Questa alterazione comporta una riduzione del 50% della probabilità che un ciclone tropicale si abbatta sul Queensland, aumentando contemporaneamente il rischio per nazioni insulari come Niue, Polinesia francese, Tonga, Tuvalu e Isole Cook.

Influenza remota sull'Oceano Atlantico tropicale

I dati climatici indicano un'associazione generale tra gli eventi di El Niño nel Pacifico equatoriale e un Nord Atlantico tropicale più caldo durante le successive stagioni primaverili ed estive. Circa la metà di questi eventi di El Niño si estendono in primavera, portando ad un’espansione anomala della piscina calda dell’emisfero occidentale entro l’estate. In alcuni casi, l'influenza di El Niño sulla circolazione Atlantic Walker sul Sud America intensifica gli alisei orientali nell'Atlantico equatoriale occidentale. Questo rafforzamento può indurre un raffreddamento anomalo nell’Atlantico equatoriale orientale durante i mesi primaverili ed estivi, successivi ai picchi invernali di El Niño. Il verificarsi simultaneo di fenomeni simili a El Niño in entrambi gli oceani è stato correlato a gravi carestie, spesso attribuite a prolungate interruzioni delle piogge monsoniche.

Impatti su esseri umani ed ecosistemi

Impatti economici

Le condizioni prolungate di El Niño, caratterizzate da un esteso riscaldamento oceanico e da una diminuzione degli alisei orientali, limitano la risalita di acque profonde fredde e ricche di sostanze nutritive, che possono avere un grave impatto sulle industrie della pesca locali che riforniscono i mercati internazionali. Le nazioni in via di sviluppo, in particolare quelle adiacenti all’Oceano Pacifico e dipendenti dall’agricoltura e dalla pesca nazionali, in genere sperimentano gli effetti negativi più pronunciati di El Niño. Durante questa fase di oscillazione, la massa di acqua calda nel Pacifico al largo delle coste del Sud America raggiunge spesso la sua temperatura massima alla fine di dicembre.

In generale, i fenomeni di El Niño esercitano un'influenza sui prezzi globali delle materie prime e sulla performance macroeconomica di varie nazioni. I suoi effetti includono la limitazione dell’offerta di materie prime agricole alimentate dalla pioggia, la diminuzione della produzione nei settori agricolo, edile e dei servizi, l’aumento dei prezzi alimentari e il potenziale incitamento a disordini sociali nei paesi poveri e dipendenti dalle materie prime, fortemente dipendenti dalle importazioni alimentari. Una ricerca condotta da un documento di lavoro dell’Università di Cambridge indica che mentre Australia, Cile, Indonesia, India, Giappone, Nuova Zelanda e Sud Africa sperimentano tipicamente un declino transitorio dell’attività economica a seguito di uno shock dovuto a El Niño, alcune altre nazioni, come Argentina, Canada, Messico e Stati Uniti, possono trarre benefici economici, direttamente o indirettamente attraverso ricadute positive dai principali partner commerciali. Inoltre, uno shock dovuto a El Niño generalmente fa precipitare pressioni inflazionistiche a breve termine nella maggior parte delle economie, accompagnate da un aumento dei prezzi globali dell'energia e delle materie prime non combustibili.

Il Fondo monetario internazionale (FMI) ha stabilito correlazioni tra gli eventi di El Niño e la performance macroeconomica. Nell'arco di un anno, uno shock da El Niño è legato a specifiche alterazioni della crescita del PIL reale: una diminuzione dell'1,01% in Indonesia e dello 0,72% in Sud Africa, insieme a un aumento dello 0,5% negli Stati Uniti, dell'1,57% in Messico e dell'1,81% in Tailandia.

Salute e impatti sociali

Le condizioni meteorologiche estreme associate al ciclo El Niño dimostrano una correlazione con le alterazioni nella prevalenza delle malattie epidemiche. Ad esempio, il ciclo di El Niño è implicato nell’aumento del rischio di specifiche malattie trasmesse dalle zanzare, tra cui la malaria, la febbre dengue e la febbre della Rift Valley. I cicli di malaria in India, Venezuela, Brasile e Colombia sono stati specificamente collegati agli eventi di El Niño. Inoltre, epidemie di encefalite australiana (encefalite della Murray Valley – MVE), un’altra malattia trasmessa dalle zanzare, si manifestano tipicamente nell’Australia temperata sud-orientale a seguito di consistenti eventi di precipitazioni e inondazioni, che sono caratteristici del fenomeno La Niña. Una grave epidemia di febbre della Rift Valley, ad esempio, si è verificata dopo piogge estreme nel Kenya nordorientale e nella Somalia meridionale durante il periodo El Niño del 1997-98.

Le condizioni dell'ENSO sono state correlate anche con l'incidenza della malattia di Kawasaki in Giappone e lungo la costa occidentale degli Stati Uniti, una connessione mediata dai venti troposferici nell'Oceano Pacifico settentrionale.

L'ENSO può anche essere associato a conflitti civili. I ricercatori dell'Earth Institute della Columbia University, a seguito di un'analisi dei dati che vanno dal 1950 al 2004, propongono che l'ENSO potrebbe aver contribuito al 21% di tutti i conflitti civili dal 1950. I loro risultati indicano che il rischio annuale di conflitti civili nelle nazioni colpite dall'ENSO raddoppia dal 3% al 6% durante gli anni del El Niño rispetto agli anni della Niña.

Conseguenze ecologiche

Durante gli eventi ENSO del 1982-83, 1997-98 e 2015-2016, vaste aree di foreste tropicali hanno sopportato periodi di siccità prolungati, portando a diffusi incendi e profonde alterazioni nella struttura forestale e nella composizione delle specie arboree all'interno degli ecosistemi amazzonici e del Borneo. Le ripercussioni si sono estese oltre la vegetazione, come evidenziato dal calo osservato delle popolazioni di insetti a seguito della grave siccità e degli estesi incendi durante El Niño del 2015-2016. Inoltre, nelle foreste bruciate dell'Amazzonia è stata documentata una riduzione delle specie aviarie specializzate in habitat e sensibili ai disturbi, insieme ai grandi mammiferi frugivori, mentre è stata registrata un'estinzione locale transitoria di oltre 100 specie di farfalle di pianura in una specifica area forestale bruciata del Borneo.

All'interno delle foreste tropicali stagionalmente secche, che in genere mostrano una maggiore tolleranza alla siccità, i ricercatori hanno determinato che la siccità indotta da El Niño aumenta la mortalità delle piantine. Uno studio pubblicato nell'ottobre 2022, che ha studiato le foreste tropicali secche stagionalmente in un parco nazionale di Chiang Mai, in Thailandia, per un periodo di sette anni, ha confermato che le condizioni di El Niño hanno aumentato la mortalità delle piantine anche in questi ecosistemi resilienti, colpendo potenzialmente intere strutture forestali a lungo termine.

Sbiancamento dei coralli

Il Pacific Marine Environmental Laboratory attribuisce l'evento iniziale di sbiancamento dei coralli su larga scala del 1997-1998 alle elevate temperature dell'acqua associate al contemporaneo fenomeno El Niño, con un potenziale fattore che contribuisce al cambiamento climatico di origine antropica.

Significativamente, eventi globali di sbiancamento di massa dei coralli sono stati documentati nel 1997-98 e nel 2015-2016, con una conseguente perdita stimata del 75-99% di coralli vivi in ​​tutto il mondo. Un’attenzione sostanziale è stata rivolta anche al collasso delle popolazioni di acciughe peruviane e cilene, che ha provocato gravi crisi di pesca in seguito agli eventi ENSO nel 1972-73, 1982-83, 1997-98 e, più recentemente, 2015-2016. Nello specifico, le elevate temperature superficiali dell’acqua di mare durante il periodo 1982-83 sono implicate nella probabile estinzione di due specie di idrocoralli a Panamá e nell’estesa mortalità dei letti di alghe lungo 600 km della costa cilena. Il recupero delle alghe e della biodiversità associata nelle regioni più colpite è stato prolungato, estendendosi per oltre due decenni. Nel complesso, queste osservazioni sottolineano la profonda influenza degli eventi ENSO come potente motore climatico delle trasformazioni ecologiche a livello globale, in particolare all'interno delle foreste tropicali e delle barriere coralline.

Impatti regionali

Le analisi degli eventi ENSO a partire dal 1950 indicano che gli impatti associati dipendono dal periodo specifico dell'anno. Sebbene alcuni eventi e le loro conseguenze siano anticipati, il loro verificarsi non è definitivamente garantito. In genere, gli eventi di El Niño sono caratterizzati da precipitazioni inferiori alla media in Indonesia e nella parte settentrionale del Sud America, in concomitanza con precipitazioni superiori alla media nel Sud America sudorientale, nell'Africa equatoriale orientale e negli Stati Uniti meridionali.

Africa

Le condizioni della Niña in genere portano a precipitazioni superiori alla media nell'Africa meridionale durante il periodo da dicembre a febbraio, causando contemporaneamente condizioni più secche del normale nell'Africa orientale equatoriale nello stesso periodo di tempo.

L'impatto di El Niño sui modelli delle precipitazioni nell'Africa meridionale varia in modo significativo tra le regioni caratterizzate da precipitazioni estive e invernali. In genere, le zone con precipitazioni invernali registrano precipitazioni superiori alla media, mentre le zone con precipitazioni estive ricevono precipitazioni ridotte. L'influenza sulle aree piovose estive è particolarmente pronunciata, provocando spesso gravi condizioni di siccità durante gli intensi eventi di El Niño.

El Niño-Southern Oscillation (ENSO) influenza le temperature della superficie del mare lungo le coste occidentali e meridionali del Sud Africa attraverso alterazioni dell'intensità del vento superficiale. Durante le fasi di El Niño, la diminuzione della forza dei venti da sud-est, che tipicamente spingono verso l’alto, porta ad acque costiere insolitamente calde. Al contrario, le fasi La Niña sono associate a venti sud-orientali intensificati, con conseguente acque costiere più fresche. Queste modifiche del vento sono componenti di influenze atmosferiche più ampie che interessano l’Atlantico tropicale, il sistema di alta pressione dell’Atlantico meridionale e cambiamenti nel modello dei venti occidentali più a sud. È importante notare che anche altri fattori di importanza comparabile, non correlati all'ENSO, esercitano un'influenza e non tutti gli eventi ENSO producono le risposte climatiche previste.

Antartide

Sono state identificate numerose connessioni tra ENSO e le alte latitudini meridionali che circondano l'Antartide. Nello specifico, le condizioni di El Niño sono caratterizzate da sistemi anomali di alta pressione sui mari di Amundsen e Bellingshausen, che contribuiscono alla diminuzione del ghiaccio marino e all’aumento dei flussi di calore verso i poli in queste regioni, compreso il Mare di Ross. Al contrario, il Mare di Weddell sperimenta tipicamente temperature più fredde e un aumento del ghiaccio marino durante El Niño. Durante La Niña si osservano modelli inversi di riscaldamento e anomalie della pressione atmosferica. Questo modello oscillatorio è chiamato modalità dipolo antartico, sebbene la risposta dell'Antartide alla forzante ENSO non sia universalmente coerente.

Asia

In tutta l'Asia occidentale, la stagione delle piogge tra novembre e aprile generalmente presenta precipitazioni elevate durante le fasi di El Niño e precipitazioni ridotte durante le fasi di La Niña.

Durante gli anni di El Niño, la propagazione verso est delle acque calde dal Pacifico occidentale e dall'Oceano Indiano verso il Pacifico orientale sposta i modelli delle precipitazioni, portando a una siccità diffusa nel Pacifico occidentale e a un aumento delle precipitazioni nel Pacifico orientale, tipicamente arido. Ad esempio, Singapore ha registrato nel 2010 il febbraio più secco da quando sono iniziate le registrazioni nel 1869, con appena 6,3 mm di pioggia. I successivi febbraio più secchi si sono verificati nel 1968 e nel 2005, registrando ciascuno 8,4 mm di precipitazioni.

Negli anni della Niña, la genesi dei cicloni tropicali e la posizione della dorsale subtropicale migrano verso ovest attraverso l'Oceano Pacifico occidentale, aumentando di conseguenza il rischio di approdi dei cicloni in Cina. Ad esempio, nel marzo 2008, La Niña ha contribuito a una riduzione di 2 °C (3,6 °F) della temperatura della superficie del mare in tutto il sud-est asiatico e ha causato forti piogge nelle Filippine, in Indonesia e in Malesia.

Australia

In gran parte del continente australiano, El Niño e La Niña esercitano un'influenza più significativa sulla variabilità climatica rispetto a qualsiasi altro singolo fattore. Esiste una solida correlazione tra l'intensità degli eventi La Niña e i livelli delle precipitazioni: deviazioni maggiori della temperatura della superficie del mare e dell'indice di oscillazione meridionale rispetto ai loro valori normali corrispondono a cambiamenti più sostanziali nelle precipitazioni.

Durante gli eventi di El Niño, lo spostamento delle precipitazioni dal Pacifico occidentale spesso si traduce in una diminuzione delle precipitazioni in tutta l'Australia. Nelle regioni meridionali del continente si potrebbero osservare temperature superiori alla media a causa della maggiore mobilità dei sistemi meteorologici e della riduzione dei persistenti blocchi di alta pressione. L’inizio del monsone indo-australiano nell’Australia tropicale è generalmente ritardato da due a sei settimane, portando a una diminuzione delle precipitazioni nei tropici settentrionali. Inoltre, la probabilità di una grave stagione di incendi boschivi nell'Australia sud-orientale aumenta in seguito a un evento di El Niño, in particolare quando si verifica in concomitanza con un evento di dipolo positivo nell'Oceano Indiano.

Europa

Gli impatti di El Niño sui modelli meteorologici europei sono controversi, complessi e difficili da accertare, dato che El Niño rappresenta solo uno dei molteplici fattori che influenzano il clima del continente e il suo segnale può spesso essere oscurato da altri fenomeni atmosferici dominanti.

Nord America

La Niña induce tipicamente effetti climatici ampiamente inversi a quelli di El Niño, manifestandosi come precipitazioni superiori alla media nel Midwest settentrionale, nelle Montagne Rocciose settentrionali, nella California settentrionale e nei settori meridionali e orientali del Pacifico nordoccidentale. Allo stesso tempo, i livelli di precipitazione negli stati sudoccidentali e sudorientali, insieme alla California meridionale, tendono ad essere inferiori alla media. Questa configurazione atmosferica facilita inoltre la formazione di numerosi uragani più forti della media nel bacino atlantico, riducendone al contempo la frequenza nel Pacifico.

L'oscillazione El Niño-Sud (ENSO) influenza i modelli delle precipitazioni a Porto Rico. Durante gli eventi di El Niño, le nevicate superano tipicamente i livelli medi nelle Montagne Rocciose meridionali e nella catena montuosa della Sierra Nevada, mentre sono sostanzialmente al di sotto della norma nelle regioni del Midwest superiore e dei Grandi Laghi. Al contrario, gli eventi La Niña sono associati a nevicate superiori alla media nel Pacifico nordoccidentale e nei Grandi Laghi occidentali.

In Canada, le condizioni La Niña generalmente portano a inverni più freddi e nevosi, come esemplificato dalle nevicate quasi record osservate nel Canada orientale durante l'inverno La Niña del 2007-2008.

Durante la primavera del 2022, le condizioni La Niña hanno contribuito a precipitazioni elevate e temperature ridotte in Oregon. L'aprile di quell'anno fu tra i mesi più piovosi registrati e si prevede che gli effetti della Niña, sebbene meno pronunciati, sarebbero persistiti durante la stagione estiva.

In Nord America, le anomalie primarie della temperatura e delle precipitazioni associate a El Niño si manifestano tipicamente durante il periodo di sei mesi da ottobre a marzo. Nello specifico, la maggior parte del Canada sperimenta generalmente stagioni invernali e primaverili più miti della media, ad eccezione del Canada orientale, dove in genere non si osservano impatti sostanziali. Negli Stati Uniti, gli effetti comunemente notati durante questo periodo includono precipitazioni superiori alla media lungo la costa del Golfo, che si estendono dal Texas alla Florida, mentre precipitazioni inferiori alla media si notano alle Hawaii, nella valle dell'Ohio, nel Pacifico nordoccidentale e nelle Montagne Rocciose.

Le indagini sui recenti fenomeni meteorologici in California e negli Stati Uniti sudoccidentali rivelano una correlazione variabile tra El Niño e precipitazioni superiori alla media, poiché questa relazione è fortemente dipendente dalla forza dell'evento El Niño e da altri fattori che contribuiscono. Sebbene El Niño sia stato storicamente collegato a consistenti precipitazioni in California, i suoi effetti sono influenzati in modo più significativo dalle caratteristiche specifiche, o "sapore", di un evento El Niño piuttosto che semplicemente dal suo verificarsi; solo gli eventi "El Niño persistenti" provocano costantemente precipitazioni elevate.

In Alaska, gli eventi La Niña sono associati a condizioni più secche rispetto alla media, mentre gli eventi El Niño non mostrano una correlazione coerente con condizioni asciutte o umide. Durante gli eventi di El Niño, in California sono previste precipitazioni elevate, attribuibili a un percorso temporalesco più meridionale e zonale. Al contrario, durante La Niña, l'aumento delle precipitazioni viene reindirizzato verso il Pacifico nordoccidentale a causa di una traiettoria temporalesca più settentrionale. Inoltre, gli eventi La Niña fanno sì che la traiettoria della tempesta si sposti sufficientemente verso nord da indurre condizioni invernali più umide della media, manifestate come aumento delle nevicate, negli stati del Midwest, insieme a estati calde e aride. Durante la fase El Niño dell'ENSO, si verificano precipitazioni elevate lungo la costa del Golfo e nel sud-est, derivanti da una corrente a getto più forte della media e più meridionale.

Istmo di Tehuantepec

Le condizioni sinottiche favorevoli al Tehuantepecer, un intenso fenomeno eolico tra le montagne originatosi tra le catene montuose del Messico e del Guatemala, sono legate alla formazione di un sistema di alta pressione nella Sierra Madre del Messico a seguito dell'avanzamento di un fronte freddo, che induce l'accelerazione del vento attraverso l'istmo di Tehuantepec. I Tehuantepecer si manifestano prevalentemente durante la stagione fredda della regione, in particolare da ottobre a febbraio, all'indomani dei fronti freddi, con un picco secondario a luglio attribuito all'estensione verso ovest del sistema di alta pressione Azzorre-Bermuda. Le velocità del vento sono tipicamente più elevate durante gli anni di El Niño rispetto agli anni di La Niña, un fenomeno attribuito alla maggiore frequenza di incursioni frontali fredde durante gli inverni di El Niño. I venti di Tehuantepec possono raggiungere velocità che vanno dai 20 nodi (40) ai 45 nodi (80), raggiungendo occasionalmente i 100 nodi (190). La loro direzione è costantemente da nord a nord-nordest. Questo fenomeno si traduce in un'accelerazione localizzata degli alisei regionali e può intensificare l'attività temporalesca in caso di interazione con la zona di convergenza intertropicale. La durata di questi effetti può variare da alcune ore a sei giorni. Tra il 1942 e il 1957, La Niña ha influenzato i cambiamenti isotopici nella vita vegetale della Bassa California, fornendo dati preziosi per studi scientifici.

Isole del Pacifico

Durante un evento di El Niño, la Nuova Zelanda in genere sperimenta venti occidentali intensificati o più frequenti durante la stagione estiva, il che contribuisce ad aumentare la probabilità di condizioni più secche rispetto alla media lungo la costa orientale. Al contrario, la costa occidentale della Nuova Zelanda riceve spesso precipitazioni superiori alla media, una conseguenza della barriera orografica rappresentata dalle catene montuose dell'Isola del Nord e dalle Alpi meridionali.

El Niño generalmente induce condizioni più secche del normale nelle Fiji, che potenzialmente portano alla siccità, con gli effetti primari che si manifestano circa un anno dopo l'inizio dell'evento. Nelle Isole Samoa, gli eventi di El Niño sono caratterizzati da precipitazioni ridotte e temperature elevate, che possono provocare siccità e incendi boschivi. Ulteriori conseguenze comprendono il calo del livello del mare, il potenziale sbiancamento dei coralli negli ecosistemi marini e un'elevata probabilità dell'impatto di un ciclone tropicale sulle Samoa.

Durante gli eventi di El Niño, le Hawaii in genere sperimentano condizioni più secche della media a fine inverno e primavera. A Guam, gli anni di El Niño sono correlati a precipitazioni della stagione secca inferiori alla norma, ma la probabilità di un ciclone tropicale è più che triplicata, aumentando il potenziale di precipitazioni intense e di breve durata. Al contrario, le Samoa americane registrano circa il 10% di precipitazioni superiori alla norma durante gli eventi di El Niño, mentre gli eventi di La Niña sono collegati a circa il 10% di precipitazioni inferiori alla norma.

Sudamerica

El Niño esercita effetti diretti e sostanziali in tutto il Sud America. Nello specifico, eventi di El Niño forti o estremi sono legati a un clima caldo ed eccezionalmente umido da aprile a ottobre lungo le coste settentrionali del Perù e dell'Ecuador, che spesso provocano inondazioni significative.

Le calde temperature oceaniche associate a El Niño alimentano la convezione atmosferica, portando a un aumento delle precipitazioni nell'Oceano Pacifico centro-orientale e orientale, compresi segmenti della costa occidentale del Sud America. Le ripercussioni di El Niño in Sud America sono più pronunciate e dirette rispetto al Nord America. Da aprile a ottobre, eventi di El Niño forti o estremi sono caratterizzati da condizioni calde ed estremamente umide lungo le coste settentrionali del Perù e dell'Ecuador, che spesso provocano estese inondazioni. Inoltre, il periodo da febbraio ad aprile può essere particolarmente critico lungo la costa occidentale del Sud America, poiché El Niño diminuisce la risalita di acque fredde e ricche di sostanze nutritive essenziali per il sostentamento di consistenti popolazioni ittiche. Questa riduzione a sua volta ha un impatto sulle abbondanti popolazioni di uccelli marini che dipendono da questi pesci, il cui guano storicamente ha sostenuto l’industria dei fertilizzanti. Di conseguenza, la diminuzione della risalita si traduce spesso in una significativa mortalità dei pesci al largo della costa peruviana.

Eventi prolungati di El Niño possono avere un impatto grave sul settore della pesca locale lungo le coste colpite. Ad esempio, la pesca peruviana, un tempo la più grande del mondo, ha subito un collasso negli anni ’70, attribuito alla pesca eccessiva esacerbata dal declino delle popolazioni di acciughe peruviane in seguito a El Niño del 1972. Durante l'evento del 1982-83, le popolazioni di jack sgombro e acciughe diminuirono, mentre le capesante proliferarono nelle acque più calde. Al contrario, il nasello è migrato verso profondità più fredde lungo la scarpata continentale, mentre gamberetti e sardine si sono spostati verso sud, portando a risultati diversi in cui alcune catture sono diminuite mentre altre sono aumentate. Il sugarello, ad esempio, ha mostrato un aumento nella regione durante gli eventi caldi. Questi cambiamenti nella distribuzione dei pesci e nella composizione delle specie, guidati dalle mutevoli condizioni ambientali, pongono sfide significative per il settore della pesca. Le sardine peruviane, ad esempio, sono state osservate migrare verso le acque cilene durante gli eventi di El Niño. Ulteriori complessità derivano da cambiamenti normativi, come l'imposizione da parte del governo cileno nel 1991 di restrizioni sulle zone di pesca sia per i pescatori indipendenti che per le flotte industriali.

Durante gli anni di El Niño, il Brasile meridionale e l'Argentina settentrionale in genere sperimentano precipitazioni superiori alla norma, principalmente durante la primavera e l'inizio dell'estate. Il Cile centrale beneficia di un inverno mite caratterizzato da abbondanti precipitazioni, mentre l'altopiano peruviano-boliviano riceve maggiori precipitazioni durante la stagione delle piogge, sperimentando occasionalmente nevicate invernali insolite. Al contrario, in alcune aree del bacino del Rio delle Amazzoni, in Colombia e in America Centrale prevalgono condizioni più secche e più calde.

Al contrario, gli eventi La Niña provocano condizioni di siccità nelle regioni costiere del Perù e del Cile. Il Brasile settentrionale sperimenta precipitazioni superiori alla norma da dicembre a febbraio. Inoltre, La Niña porta a precipitazioni elevate nelle Ande centrali, che successivamente innescano catastrofiche inondazioni sui Llanos de Mojos nel dipartimento di Beni in Bolivia. I documenti storici documentano eventi di inondazioni avvenuti nel 1853, 1865, 1872, 1873, 1886, 1895, 1896, 1907, 1921, 1928, 1929 e 1931.

Isole Galápagos

Situate a circa 600 miglia a ovest dell'Ecuador, nell'Oceano Pacifico orientale, le Isole Galápagos costituiscono un arcipelago di origine vulcanica. Questo arcipelago sostiene una ricca biodiversità di specie sia terrestri che marine. L'ecosistema locale è fondamentalmente sostenuto dai tipici alisei, che facilitano la risalita delle acque fredde e ricche di sostanze nutritive intorno alle isole. Tuttavia, durante un evento di El Niño, questi alisei diminuiscono e possono persino invertire la direzione, soffiando da ovest a est. Questa alterazione indebolisce la corrente equatoriale, portando ad elevate temperature dell’acqua superficiale e ad una riduzione della disponibilità di nutrienti nelle acque che circondano le Galápagos. El Niño avvia una cascata trofica, che colpisce profondamente interi ecosistemi, dai produttori primari ai predatori all’apice come squali, pinguini e foche. Le conseguenze di El Niño possono essere gravemente dannose, provocando spesso la fame e il declino della popolazione tra le specie colpite durante questi periodi. Al contrario, alcuni gruppi di animali mostrano rapidi adattamenti evolutivi durante gli anni del Niño, consentendo loro di mitigare le condizioni avverse.

Contesto storico

Scale temporali geologiche

Prove sostanziali indicano il verificarsi di eventi di El Niño durante l'epoca dell'Olocene, circa 10.000 anni fa. Gli archivi paleoclimatici hanno documentato varie modalità di eventi simili a ENSO, rivelando distinti meccanismi di attivazione, circuiti di feedback e risposte ambientali influenzate dalle condizioni geologiche, atmosferiche e oceanografiche prevalenti dei rispettivi periodi. Tali paleoregistrazioni offrono una base qualitativa per informare le strategie di conservazione contemporanee.

Inoltre, gli scienziati hanno identificato firme chimiche indicative di temperature più calde della superficie del mare e di precipitazioni elevate, attribuibili a El Niño, all'interno di campioni di corallo risalenti a circa 13.000 anni fa.

Uno studio paleoclimatico pubblicato nel 2024 postula che i fenomeni di El Niño abbiano influenzato in modo significativo il clima serra della Terra durante l'evento di estinzione del Permiano-Triassico. L'intensità crescente e la durata prolungata di questi eventi di El Niño erano correlati al vulcanismo attivo, che portava a un diffuso deperimento della vegetazione, a un aumento delle concentrazioni atmosferiche di anidride carbonica, a un sostanziale riscaldamento globale e a interruzioni nei modelli di circolazione atmosferica.

Era antropogenica

Negli ultimi tre secoli, le condizioni dell'ENSO si sono manifestate a intervalli che vanno dai due ai sette anni, sebbene la maggior parte di questi eventi sia stata di bassa intensità.

Si ipotizza che gli eventi di El Niño abbiano contribuito al declino della civiltà Moche intorno al 700 d.C., così come di altre culture peruviane precolombiane. Intorno al 1525, l'arrivo di Francisco Pizarro in Perù coincise con l'osservazione delle precipitazioni nelle regioni desertiche, costituendo il primo resoconto documentato degli effetti di El Niño. Uno studio contemporaneo propone che un potente evento di El Niño tra il 1789 e il 1793 abbia provocato una diminuzione dei raccolti in tutta Europa, contribuendo così all’inizio della Rivoluzione francese. Le severe condizioni meteorologiche generate da El Niño nel periodo 1876-77 fecero precipitare le carestie più catastrofiche del XIX secolo. La carestia del 1876 nella sola Cina settentrionale costò la vita fino a 13 milioni di persone.

Il fenomeno aveva suscitato interesse per molto tempo a causa dei suoi profondi effetti sull'industria del guano e su altre iniziative commerciali dipendenti dalla produttività biologica marina. I documenti indicano che nel 1822 Joseph Lartigue, un cartografo a bordo della fregata francese La Clorinde del barone Mackau, documentò l'esistenza di una "controcorrente" e la sua utilità per la navigazione in direzione sud lungo la costa peruviana.

Nel 1888, Charles Todd ipotizzò un verificarsi sincrono di siccità in India e Australia, un'osservazione confermata da Norman Lockyer nel 1904. L'associazione tra El Niño e eventi di inondazioni fu segnalata da Victor Eguiguren (1852–1919) nel 1894 e da Federico Alfonso Pezet (1859–1929) nel 1895. Gilbert Walker, da cui deriva la circolazione Walker chiamato, introdusse il termine "oscillazione meridionale" nel 1924. Walker, insieme ad altri ricercatori, in particolare il meteorologo norvegese-americano Jacob Bjerknes, è ampiamente riconosciuto per aver identificato l'effetto El Niño.

Il significativo evento El Niño del 1982-83 stimolò un sostanziale aumento dell'interesse scientifico. L'intervallo tra il 1991 e il 1994 è stato notevole per una successione insolitamente rapida di eventi di El Niño. Un evento El Niño particolarmente intenso nel 1998 ha provocato la morte di circa il 16% dei sistemi di barriera corallina globali. Questo evento ha temporaneamente innalzato la temperatura dell'aria di 1,5 °C, un aumento considerevole rispetto al tipico aumento di 0,25 °C associato ai fenomeni di El Niño. Di conseguenza, il diffuso sbiancamento dei coralli è diventato un evento globale comune, con tutte le regioni che hanno subito eventi di "sbiancamento grave".

Modelli climatici associati

Oscillazione Madden–Julian

Relazione con El Niño-Southern Oscillation

Oscillazione decennale del Pacifico

Meccanismi sottostanti

Modalità meridionale Pacifico

• Il "termostato dinamico oceanico" si riferisce a un meccanismo fisico che influenza le temperature della superficie del mare all'interno dell'Oceano Pacifico.
• L'"oscillatore di ricarica" rappresenta un quadro teorico che spiega la dinamica della temperatura della superficie del mare.

Eventi associati a La Niña:

• L'alluvione del Mozambico del 2000 è stata attribuita all'influenza di La Niña.
• Le inondazioni del Pakistan del 2010 sono state attribuite all'influenza di La Niña.
• Le inondazioni del Queensland del 2010-2011 sono state attribuite all'influenza di La Niña.
• L'evento significativo di La Niña si è verificato dal 2010 al 2012.
• Le inondazioni dell'Africa meridionale del 2010-2011 sono state attribuite all'influenza di La Niña.
• La prolungata siccità nel sud degli Stati Uniti e in Messico dal 2010 al 2013 è stata attribuita a La Niña.
• La siccità dell'Africa orientale del 2011 è stata attribuita all'influenza di La Niña.
• La stagione degli uragani nell'Atlantico del 2020 ha mostrato una gravità senza precedenti, alimentata da La Niña.
• Le inondazioni del 2021 nell'Australia orientale hanno registrato una maggiore gravità, alimentate da La Niña.
• Le inondazioni del Suriname del 2022 sono state attribuite all'influenza di La Niña.
• Le inondazioni del fine settimana dell'anniversario di Auckland del 2023 sono state attribuite all'influenza di La Niña.
• Il significativo evento La Niña si è verificato dal 2020 al 2023.

Eventi associati a El Niño:

• L'evento significativo di El Niño si è verificato dal 1982 al 1983.
• La stagione degli uragani nel Pacifico del 1997 ha mostrato una maggiore gravità, alimentata da El Niño.
• L'evento significativo di El Niño si è verificato dal 1997 al 1998.
• L'evento significativo di El Niño si è verificato dal 2014 al 2016.
• La stagione degli uragani nel Pacifico del 2015 ha mostrato una maggiore gravità, alimentata da El Niño.
• L'evento significativo di El Niño si è verificato dal 2023 al 2024.

Riferimenti

"Mappa attuale delle anomalie della temperatura della superficie del mare nell'Oceano Pacifico."

• "Mappa attuale delle anomalie della temperatura superficiale del mare nell'Oceano Pacifico". earth.nullschool.net."Discussione diagnostica sull'oscillazione meridionale." Centro di previsione climatica, Amministrazione nazionale oceanica e atmosferica."ENSO Outlook – Un sistema di allerta per l'oscillazione El Niño-Sud." Ufficio australiano di meteorologia."Freddo & Episodi caldi per stagione/Indice relativo del Niño oceanico (RONI): episodi storici di El Niño/La Niña (1950-oggi)." Amministrazione nazionale oceanica e atmosferica (NOAA).{{cite web}}: manutenzione CS1: stato url (link)