La Organización Meteorológica Mundial ha pronosticado recientemente que La Niña podría mantenerse durante todo el invierno, por lo que este fenómeno se habría mantenido durante casi 3 años, el registro más largo hasta la fecha. En este artículo vamos a explicar qué es el fenómeno de La Niña, El Niño y relación con la Oscilación del Sur, además de ver cómo afecta al clima de la Tierra.

Por nuestro compañero de AEMET y meteorólogo, Enrique Fernández Barrera.

¿Qué es el ENOS?

El descubrimiento de El Niño se hizo gracias a la observación de pescadores del norte de Perú, ellos observaban como cada cierto llegaba una corriente cálida marina ecuatorial que llegaba a sus costas. Las corriente marina llevaba muy pocos nutrientes, lo que hacía disminuir el número de captura de peces. Además, durante ese periodo llovía más de lo normal. Como esas corrientes marinas cálidas llegaban en Navidades, a este fenómeno se le llamó El Niño, porque la Navidad celebra el nacimiento del niño Jesús. La llegada de aguas frías cargadas de nutrientes indicaban el final de El Niño.

Tras diversas investigaciones, se observó que El Niño era un calentamiento anómalo de las aguas del Pacífico Ecuatorial Oriental. El calentamiento de las aguas afecta al clima de diversos lugares. Al igual que El Niño, existe el fenómeno contrario, un enfriamiento anómalo en esas aguas, La Niña.

En otra artículo del blog de AEMET estuvimos hablando de cómo el viento controla el movimiento de las corrientes oceánicas superficiales, además de controlar los afloramientos y hundimientos de aguas, es por eso que el fenómeno El Niño/La Niña va a estar relacionado con cambios en los patrones atmosféricos. Como este fenómeno es cíclico, tendría que estar relacionado con oscilaciones atmosféricas, las teleconexiones climáticas de las que os hablamos en la primera entrega de este artículo. En este caso, la teleconexión climática es la Oscilación del Sur (SO).

La Oscilación del Sur consiste en una fluctuación de presión en las masas de aire que se se da entre 2 centros de presiones importantes en latitudes ecuatoriales, uno de bajas presiones en Pacífico Occidental y otro de altas presiones Pacífico Oriental, que se muestran en la Figura 1. Estas diferencias de presiones se calculan con índices como el índice S.O., que es la diferencia de presión entre Tahití y Darwin, ciudad de Australia (Tahití-Darwin). Las dos zonas se encuentran al sur del ecuador.

En condiciones normales (Figura 2, arriba) las bajas presiones en el Pacífico Occidental atraen los vientos alisios (vientos del este). Como un viento del este implica un afloramiento de aguas cerca de la costa, la termoclina (zona donde la temperatura cambia significativamente con la profundidad, que se encuentra debajo de la capa Ekman) es más elevada en el Pacífico Occidental. Así, hay aguas más cálidas en el Pacífico Occidental que en el Oriental (de ahora en adelante nos referiremos a la región ecuatorial de este océano). Esto tiene efectos en la circulación atmosférica, ya que unas aguas cálidas favorecen el ascenso de aire y la formación de nubes y precipitación a través de la convección. El aire cálido que asciende se dirige hacia el Pacífico Oriental, donde desciende ya seco y luego vuelve a través de los vientos alisios. Este circuito longitudinal de aire se llama circulación de Walker. Este tipo de circulación de oeste a este se da también en el Índico y el Atlántico, con varias células. En la Figura 2, abajo se muestra lo que ocurre durante El Niño y La Niña.

¿Cuándo se produce El Niño? Cuando el índice SO es muy negativo, por lo que se debilitan las atlas presiones en Tahití, en el Pacífico Oriental, y aumentan en el Pacífico Occidental, lo que disminuye la fuerza de los vientos alisios. Esto ocurre cuando la diferencia de presión entre ambas regiones es muy pequeña. A menor fuerza del viento, menor afloramiento de aguas frías, por lo que la termoclina se hunde y las aguas se calientan. Entonces, ahora la convección se producirá en el lado contrario, el Pacífico Oriental, donde se sitúan ahora presiones más bajas, lo que explicaría el aumento de lluvias que observaron los pescadores peruanos y que en Indonesia se registren sequías durante El Niño. La circulación de Walker se invierte. Se generan también unas ondas oceánicas, las Kelvin, que se propagan hacia el oeste.

¿Cuando se produce La Niña? Es justo lo contrario, el índice SO sería muy positivo, las altas presiones se refuerzan en el Pacífico Oriental y bajan en el Occidental, con lo que aumenta la fuerza de los vientos alisios (las bajas presiones atraen los vientos) y el afloramiento de aguas frías, lo que explica el enfriamiento anómalo de aguas en el Pacífico Oriental. Esto refuerza la circulación de Walker, al reforzar el movimiento ascendente, produciendo el aumento de lluvias en Indonesia, mientras que cerca de las costas del Pacífico Ecuatorial Oriental tiende a registrarse un tiempo todavía más seco y un mayor número de sequías.

En la Figura 3 se puede observar cómo han ido evolucionando en el tiempo los índices que miden la temperatura del agua superficial en el Pacífico Ecuatorial Oriental y el Índice de Oscilación del Sur. En estos dos últimos años hemos tenido una anomalía negativa (La Niña) en la temperatura y positiva en el SOI.

Influencia del ENOS en el clima mundial

Lo que hemos descrito hasta ahora es un acoplamiento atmósfera-océano, ya que los cambios de presión atmosféricos están influyendo en los cambios de temperatura oceánicos, y viceversa. En este caso a este acoplamiento se le llama El Niño-Oscilación del Sur, ENOS (ENSO en inglés) y es una oscilación aperiódica. El ENOS es importantísimo porque no solo influye en el Pacífico y en los alrededores, influye en el clima mundial. Por ejemplo, en los años los que se registra La Niña tienden a reducir la temperatura media global, como ocurrió el año pasado. No solo eso, también el ENOS influye en el régimen de la precipitación en distintos lugares del mundo (Figura 4) y en el movimiento de la corriente en chorro, y por tanto también en el movimiento de masas de aire cálido y frío. Esto último se produce porque las anomalías de presión generan ondas, como las de Rossby.

Para cuantificar la influencia que tiene el ENOS se usan estudios estadísticos, como el análisis de componentes principales del que hablamos en la primera parte del artículo. Si lo aplicáramos a la temperatura superficial de los océanos, veríamos que El Niño explica el 17% de la variabilidad de la temperatura del mar. No solo eso, la zona de influencia de el ENOS se divide en otras zonas: El Niño 1, 2, 3 y 4, de Este a Oeste.

También se hacen estudios de correlación entre el ENOS y otros patrones de oscilación de presión, como es la NAO. Estos estudios indican que una fase de La Niña se asocia con una fase de la NAO positiva, lo que implicaría un tiempo más seco en el Oeste de la Península Ibérica, que es donde más influye la NAO, cuando ocurre el fenómeno de La Niña. Como ya comentamos en la primera parte del artículo, esto no se trata de elegir entre blanco y negro, la correlación de ambos fenómenos tiene un determinado porcentaje y la NAO influye sobre todo en invierno.

Esta clase de análisis no se pueden realizar “a ojo”. Por ejemplo, el invierno 2021-2022 fue un invierno muy seco, que coincidió con un episodio de la Niña. El NAOI mensual registrado por la NOAA ha sido para los meses de este último invierno de 0,29 (diciembre) 1,08 (enero) y 1,68 (febrero), ¿son estos números grandes o pequeños?. Necesitamos hacer estudios de correlación con precipitación para saberlo, pero se da la coincidencia (NAO +, La Niña y tiempo seco). Sin embargo, también se puede dar el ejemplo contrario, este mes de diciembre todavía persistía La Niña y hemos tenido una NAO muy negativa, además de precipitación por encima de la media, pero hay que mirarlo con lupa porque la NAO está influenciada por muchos tipos de forzamientos, además de que el mes de diciembre suele ser el mes más lluvioso en muchos puntos del páis. En este caso, la NAO negativa ha sido favorecida por los sistemas de altas presiones en latitudes altas, que han forzado a las borrascas a ir hacia nuestras latitudes. Esto ha sido un episodio más puntual y que no ha durado todo el mes. Estos dos ejemplos muestran por qué se deben realizar estudios que analicen lo que ha podido influir el actual y duradero episodio prolongado de La Niña con la sequía que hemos tenido el último invierno y atribuir una correlación a esos eventos, además de la complejidad de la dinámica atmosférica.

Cabe mencionar que El Niño no es la única oscilación de temperatura temporal que se registra en la temperatura de los océanos, como el Dipolo del Índico. Mientras que estas se dan cada pocos años, la Oscilación Decadal del Pacífico (POD) o la Oscilación Multidecadal del Atlántico (AMO) se dan con una frecuencia menor. Este tipo de oscilaciones necesitan ser más estudiadas porque se descubrieron hace pocas décadas, por lo que aún faltan datos para estudiarlas mejor.

En el ENOS también influyen variaciones intraestacionales, como la Oscilación del Madden-Julian y afecta a la Circulación de Walker. Comienza con el desarrollo de una baja presión sobre el Océano Índico, lo que mejora la convección y el ascenso. Este patrón se mueve al este a 5 m/s y al canza su máxima intensidad sobre el Pacífico Oeste. La anomalía se debilita al llegar a las aguas frías del Pacífico Central. La oscilación se da cada 30-60 días y está asociada con ondas atmosféricas ecuatoriales, las ondas Kelvin y las de Rossby. Además, el Madden-Julian influye en los monzones, en los ciclones tropicales y también en el ENOS a través de las perturbaciones en la Circulación de Walker, pudiendo cambiar la velocidad con la que se producen las anomalías del ENOS.

La vigilancia del ENSO es muy importante por cómo afecta al clima mundial. Cada boletín de la OMM muestra las probabilidades de que ocurra la Niña, el Niño o que se mantenga en condiciones neutras.

Figura 4: influencia de El Niño y La Niñaen el régimen de precipitaciones y en la temperatura. Los tonos anaranjados indican que el fenómeno genera una tendencia seca o cálida, los celestes una más húmeda o fría y los verdes una mezclada, que se invierte con las estaciones. Imágenes del Met Office.

Referencias

• Meteoglosario de AEMET
• José Miguel Viñas. Diccionario ilustrado del tiempo y el clima. Conocer la meteorología.
• Hartman. Capítulo 8 Global Physical Climatology. Elsevier Science (2016).
• Salby. Capítulo 17 Physics of Atmosphere and Climate. Cap 17.
• Webs de la NOAA, OMM y Met Office (mirar enlaces en descripciones de figuras).