Средняя продолжительность явления 5-6 месяцев. Иногда длительность увеличивается до 9-10 месяцев. Наиболее мощные явления протекают в две стадии. Самым ярким примером может служить Эль-Ниньо 1982-1983 г. и 1997-1998 г. При развитии в одну стадию, как правило, сильных явлении? не наблюдается.
Оценка временных масштабов, повторяемости явления и продолжительности существования аномалии? можно сказать, что Эль-Ниньо - явление сезонное. Если учитывать, что феномен тесно связан с другими процессами в океане и атмосфере, то временные масштабы могут составить и годы. Однако в этом случае рассматривается не само явление Эль-Ниньо и поэтому приходится говорить не о временных масштабах, а о механизмах дальних связеи? явления.
Исходя из этого, Эль-Ниньо можно отнести к крупномасштабным явлениям. Вполне вероятно, что существуют достаточно определенные в физическом и статистическом плане связи Эль-Ниньо с другими глобальными процессами.
2.5 Современное представление о явлении Эль-Ниньо
В наши дни Эль-Ниньо отслеживается экспертами климатологами с использованием спутниковых данных и океанских буев, но изначально за явлением наблюдали рыбаки, ведущие свои? промысел на побережье Эквадора и Перу.
В переводе с испанского, Эль-Ниньо означает «Христос во младенчестве» или «младенец Христос», поскольку чаще всего оно появлялось на Рождество. Примерно в 18 веке Эль-Ниньо описывалось как: - «...появление в прибрежнои? зоне океана широких полос воды красного цвета...». В соответствии с цветом воды подобные события получили название «красныи? прилив». Среди эрудированных обывателеи? этот термин употребляется и в настоящее время.
Цвет воды не единственныи? признак явления. Рыбаки отмечали, что наряду с теплои? и “краснои?” водои?, в раи?оне совершенно исчезает практически вся рыба. Люди пребывали в большом шоке, так-как на период явления исключительно обильные осадки не только не позволяли заниматься сельским хозяи?ством, но и уничтожали результаты ранее проделаннои? работы. По мере исследования этого феномена постепенно выяснилось, что ЭН - процесс связанныи? и зависящии? от многих параметров, сложно с ними взаимодеи?ствующии? и оказывающии? большое влияние на явления, происходящие по всеи? планете. В настоящее время явление Эль-Ниньо трактуется как: «...явление возникновения аномально теплых вод вдоль побережья Эквадора и Перу, распространяющихся на юг от Лимы (12°ю.ш.), в период которого нормированные значения АТПО превышают уровень 1у в течение 4 месяцев.»
Следует отметить, что подобные явления отмечаются не только в Тихом океане, но и в других регионах, например, в Атлантическом океане, Индии?ском океане. Кроме того, распространение теплои? воды на юг носит эпизодическии? характер. В самом начале явления, аномалии деи?ствительно продвигаются на юг, но затем достаточно резко меняют направление и распространяются на север и далее вдоль экватора на запад.
В настоящее время считается, что явление Эль-Ниньо 1982-1983 годов было самым сильным за последнее время. Ранее у ученых не было возможности точно определить время начала феномена, но сеи?час, основываясь на теорию, накопленную временем, можно сказать, что в мае 1982 года начали ослабевать приземные ветры, которые обычно дули по всеи? экваториальнои? зоне Тихого океана от Галапагосских островов до Индонезии. Далее, чуть западнее линии перемены дат отмечается поворот ветра на запад, наступает штормовая погода и океан сразу же реагирует на все изменения в атмосфере. Близ острова Рождества уровень моря поднимается, в то время как на западе Тихого океана отмечалось его падение.
Отмечая все вышесказанное, можно сделать вывод о том, что изучение и прогноз явления Эль-Ниньо краи?не важен в настоящее время, поскольку оно имеет обширное влияние практически на все процессы, происходящие в системе океан-атмосфера по всему земному шару. Прогноз явления поможет снизить ущерб, которыи? оно наносит во время своего деи?ствия и после него, а его малая изученность ведет к обширнои? научнои? деятельности.
3. Последствия Эль-Ниньо и его значение
3.1 Клматические последствия развития явления Эль-Ниньо / Южное колебание
Эль-Ниньо - глобальное гидрометеорологическое явление, которое характеризуется не только потеплением верхнего слоя вод экваториальной зоны Тихого океана, но и глобальными изменениями, которое происходят в атмосферной циркуляции. Перестройка общей циркуляции атмосферы сопровождается климатическими аномалиями на всех континентах, а климатические последствия этого явления ощущаются на протяжении нескольких лет.
Многочисленные исследования свидетельствуют о том, что Эль-Ниньо управляет погодой не только Тихого океана, но и всеми погодно-климатическими процессами на земном шаре. Например, В период Эль-Ниньо углубляется Алеутский минимум, который вызывает штормовую погоду и ливни вдоль побережья Южной Америки - от Калифорнии до Аляски. Над бассейном Амазонки возникают компенсационные нисходящие движения воздуха, которые приводят к изменению погоды. Обычно тут господствует влажная дождливая погода, а в период Эль-Ниньо устанавливается засуха. В такие периоды зимы в Южной Америке бывают теплые, а на востоке Евразии Охотское море и Татарский пролив вообще не замерзают.
По данным М.А. Петросянца и Д. Я. Фащука, механизм распространения атмосферного отклика с экваториальной зоны Тихого океана в другие регионы земного шара обусловлены образованием огромных волн Россби. Эти волны возникают в результате повышения температуры поверхности океана в экваториальной зоне и взрывных выбросов скрытого тепла конденсации в период Эль-Ниньо. За счет тепла конденсации в верхней тропосфере над центральными и восточными районами Тихого океана формируется антициклон. Возникновение антициклона в верхней тропосфере над экватором возбуждает длинные, в несколько тысяч километров волн Россби, которые распространяются на всем земном шаре и проявляются в аномалиях погоды разных его регионах.
Повышение температуры поверхности вод в экваториальной зоне Тихого океана приводит к ослаблению циклональной циркуляции в севеоном полушарии и ее усиления в южном.
Атмосферные процессы, которые развиваются в период гидрометеородогического феномена Ла-Нинья - Эль-Ниньо, служат индикаторами формирования особых типов погоды и используются в долгосрочном прогнозировании погоды и климата.
Климатические явления, вызванные течением Эль-Ниньо, являются причиной засух в странах от Индии до Австралии, паводков от Эквадора до Новой Зеландии, лесных пожаров на западе Африке и в Бразилии. В это время на побережье Колумбии и Эквадора идут проливные дожди, вызывая подъём воды в реках, что приводит к интенсивным паводкам, развитию эрозионных процессов и оползней.
Установлено, что в те года, когда в тропической акватории Тихого океана наблюдается Эль-Ниньо, происходят засухи в Австралии, грозы с проливными дождями в пустынях Южной Америки, над безводной местностью Израиля выпадают сильные зимние осадки. Засухи на Ближнем Востоке приходятся на «паузы» между Эль-Ниньо.
Связь явления Эль-Ниньо также отмечается с экстремальными погодными условиями, которые возникают в других регионах земного шара. В настоящее время метеорологи обладают способностью прогнозировать Эль-Ниньо на один год. Таким образом, появление Эль-Ниньо является индикатором соответствующего типа погоды во многих регионах Земли.
В период самого интенсивного явления Эль-Ниньо в 1982 - 1893 гг. от наводнений, засух и других стихийных бедствий в разных концах света погибло свыше двух тысяч человек, а материальные убытки составили более 13 млрд. долл. США. Люди оказались безоружными перед лицом стихии, т.к. не знали о грядущих катастрофах, хотя механизм их развития прост.
Воздействие Эль-Ниньо сказывается на пространственно-временной изменчивости всех метеорологических полей. Наиболее существенно Эль-Ниньо воздействует на атмосферные осадки. Особенно ярко зависимость количества атмосферных осадков от Эль-Ниньо проявляется в экваториальной области Тихого океана.
Обычно в период формирования Эль-Ниньо начинает развиваться интенсивная конвекция в районе Маркизских островов. Тут, как правило, длительное время идут интенсивные и проливные дожди - аномалии осадков достигают +350…+400мм/мес. Области, где выпадает аномальное количество осадков, постепенно перемещаются на восток. Над теплыми водами океана вдоль экватора и около побережья Эквадора и Перу происходит интенсивное конвекционное поднятие воздуха, развиваются процессы конденсации и облакообразования, которые сопровождаются сильными ливневыми дождями. На побережье Центральной и Южной Америки выпадает рекордно высокое количество осадков, что приводит к катастрофическим паводкам, гибели людей и разбурению поселений.
В тоже время в атмосфере над Австралийско-Индонезийским районом преобладают нисходящие движения воздуха, стоит малооблачная погода, количество осадков аномально низкое - до - 350мм/мес. Ясная устойчивая погода обеспечивает очень высокий радиационный баланс. В этот период в Австралии, Индонезии и странах Индийского океана отмечаются засухи. Из-за ослабления летнего Индийского муссона уменьшается количество осадков в Индостане и Индокитае.
Поле поверхностной температуры воды определяет расположение над поверхностью океана областей конвекции, в которых происходит интенсивное облакообразование. Чем больше разность температур воды и атмосферы, тем активней протекает этот процесс. При явлении Ла-Нинья вдоль тихоокеанского побережья Латинской Америки контраст температур вода - воздух из-за развитого апвеллинга невелик. Облака здесь не образуются и дожди редки, хотя из-за относительно низкой температуры воды в прибрежной зоне побережье Перу представляет собой страну холодов и туманов. Песчаная полоса суши шириной 40 км (от океана до подножья Анд) и длиной 2375 км, несмотря на близость океана, остаётся засушливой пустыней, т.к. вся влага оседает на склонах гор. В это же время над Индонезией, Австралией и прилегающей к ним западной части Тихого океана конвекция хорошо развита. Здесь идёт процесс интенсивного облакообразования, определяющий дождливый, влажный климат.
При развитии явления Эль-Ниньо ситуация меняется. Разворот пассатных ветров в обратном направлении (на восток) приводит к смещению из западной части Тихого океана вдоль экватора в центральную и восточную его части (к побережью Америки) масс теплой воды и, соответственно, области интенсивного облакообразования и обильных осадков. В результате в Австралийско-Индонезийском и даже Африканском регионах, где обычно стоит влажная дождливая погода, наступает засуха, а на западном побережье Южной и Северной Америки, обычно засушливом, начинаются проливные дожди, наводнения, оползни.
Кроме того, в период «теплой» фазы Южного колебания атмосфера получает огромное количество избыточного тепла, что отражается на режиме ветров и погоде обширных пространств различных континентов. Так, в январе 1983 г. во всем Западном полушарии по вине Эль-Ниньо на высоте 9000 м над уровнем моря положительная аномалия температуры воздуха составила 2-4 °С. В ноябре этого же года погода на Северо-Американском континенте была на 10 °С теплее нормы. Зимой 1983/84 гг. Охотское море практически не замёрзло, а в Татарском проливе припай наблюдался только в северной, самой узкой части. В мае 1983 г. в некоторых районах Перу выпало 20 годовых норм осадков.
Наконец, при продолжительном сохранении положительных аномалий температуры поверхностных вод в периоды Эль-Ниньо океан успевает выделить в атмосферу гигантские объемы углекислого газа, которые, несомненно, вносят вклад в «парниковый эффект». Точных количественных оценок таких поставок СO2 океаном пока нет. Тем не менее, учитывая известные примеры превосходства мощности природных процессов над человеческими возможностями, трудно отказаться от предположения, что виновником «парникового эффекта» является не человек, сжигающий органическое топливо, а все то же Эль-Ниньо?!
Несмотря на кажущуюся простоту механизмов экологических катастроф и природных явлений, связанных с Эль-Ниньо, предупредить мир о предстоящем бедствии ученые, к сожалению, пока не могут. Как и в случае с океаническими фронтами, крупномасштабными течениями и синоптическими вихревыми образованиями, обменивающимися энергией и поддерживающими таким образом друг друга, это явление представляет собой самоподдерживающееся колебание. Температурные аномалии воды в экваториальной части Тихого океана, например, влияют на интенсивность пассатных ветров, которые управляют океаническими течениями, формирующими в свою очередь аномалии ТПО. Кроме того, изменения параметров атмосферы и океана «раскачивают» Землю, что влияет на колебания океана и атмосферы. В этом круговороте до сих пор не ясно, кой же из перечисленных механизмов является стартовым.
Прояснить данный вопрос поможет гипотеза профессора Иллинойского университета Пола Чандлера, который предположил, что процесс Эль-Ниньо инициируют вулканы. Действительно, мощные извержения охлаждают ту широтную зону, где они происходят. Таким образом, по мнению ученого, если вулкан «заработал» в высоких широтах, то он увеличит контраст температур между экватором и полюсом, что приведет к усилению пассатов и развитию Ла-Нинья. Если же мощное извержение произошло в экваториальной области, то температурный контраст, наоборот, будет меньшим. Пассаты ослабеют, и возникнет Эль-Ниньо. Такой механизм подтверждается статистическими расчетами: один из циклов Эль-Ниньо (3,8 года) практически совпадает с частотой низкоширотных тропических извержений (3,9 года).