Care este motivul formării El Niño? Fenomenele climatice La Niña și El Niño și impactul lor asupra sănătății și societății

La Niña

Oscilația sudicăŞi El Niño(spaniolă) El Niño- Baby, Boy) este un fenomen ocean-atmosferic global. Fiind o trăsătură caracteristică a Oceanului Pacific, El Niño și La Niña(spaniolă) La Nina- Baby, Girl) reprezintă fluctuațiile de temperatură ale apelor de suprafață din tropicele din estul Oceanului Pacific. Numele acestor fenomene, împrumutate din spaniolă locuitorii localiși introdus pentru prima dată în uz științific în 1923 de Gilbert Thomas Walker, înseamnă „copil” și, respectiv, „micut”. Influența lor asupra climei emisferei sudice este greu de supraestimat. Oscilația de Sud (componenta atmosferică a fenomenului) reflectă fluctuațiile lunare sau sezoniere ale diferenței de presiune a aerului dintre insula Tahiti și orașul Darwin din Australia.

Circulația numită după Walker este un aspect semnificativ al fenomenului Pacific ENSO (El Niño Southern Oscillation). ENSO reprezintă multe părți care interacționează ale unui sistem global de fluctuații climatice ocean-atmosferice care apar ca o secvență de circulații oceanice și atmosferice. ENSO este cea mai cunoscută sursă din lume de variabilitate interanuală a vremii și a climei (3 până la 8 ani). ENSO are semnături în Oceanele Pacific, Atlantic și Indian.

În Pacific, în timpul evenimentelor calde semnificative, El Niño se încălzește și se extinde în mare parte din zona tropicală a Pacificului și devine direct corelat cu intensitatea SOI (indicele de oscilație sudică). În timp ce evenimentele ENSO au loc în principal între Oceanul Pacific și Oceanul Indian, evenimentele ENSO din Oceanul Atlantic sunt în urmă cu 12 până la 18 luni. Majoritatea țărilor care experimentează evenimente ENSO sunt în curs de dezvoltare, cu economii care sunt puternic dependente de sectoarele agricole și pescuitului. Noile capacități de a prezice debutul evenimentelor ENSO în trei oceane ar putea avea implicații socioeconomice globale. Deoarece ENSO este o parte globală și naturală a climei Pământului, este important să știm dacă schimbările de intensitate și frecvență pot rezulta din încălzire globală. Au fost deja detectate modificări de frecvență joasă. Pot exista și modulații ENSO interdecadale.

El Niño și La Niña

El Niño și La Niña sunt definite oficial ca anomalii de temperatură marină de lungă durată mai mari de 0,5 °C care traversează Oceanul Pacific tropical central. Când se observă o condiție de +0,5 °C (-0,5 °C) pentru o perioadă de până la cinci luni, este clasificată ca stare El Niño (La Niña). Dacă anomalia persistă timp de cinci luni sau mai mult, este clasificată ca episod El Niño (La Niña). Acesta din urmă apare la intervale neregulate de 2-7 ani și durează de obicei unul sau doi ani.

Primele semne ale El Niño sunt următoarele:

1. Creșterea presiunii atmosferice peste Oceanul Indian, Indonezia și Australia.
2. O scădere a presiunii atmosferice peste Tahiti și restul Oceanului Pacific central și de est.
3. Vânturile alizee din Pacificul de Sud slăbesc sau se îndreaptă spre est.
4. Aerul cald apare lângă Peru, provocând ploi în deșerturi.
5. Apa caldă se răspândește din partea de vest a Oceanului Pacific spre est. Aduce ploaia cu ea, determinând să apară în zonele care sunt de obicei uscate.

Curentul cald El Niño, compus din apă tropicală săracă în plancton și încălzit de fluxul său estic în Curentul Ecuatorial, înlocuiește apele reci și bogate în plancton ale Curentului Humboldt, cunoscut și sub numele de Curentul Peruvian, care susține populații mari de vânat. peşte. În majoritatea anilor, încălzirea durează doar câteva săptămâni sau luni, după care tiparele meteorologice revin la normal și capturile de pește cresc. Cu toate acestea, atunci când condițiile El Niño durează câteva luni, are loc o încălzire mai extinsă a oceanelor, iar impactul său economic asupra pescuitului local pentru piața externă poate fi sever.

Circulația Volcker este vizibilă la suprafață ca alizee de est, care deplasează apa și aerul încălzit de soare spre vest. De asemenea, creează revărsări oceanice în largul coastelor Peru și Ecuador, aducând la suprafață ape reci bogate în plancton, crescând populațiile de pești. Oceanul Pacific Ecuatorial de Vest este caracterizat de vreme caldă, umedă și scăzută presiunea atmosferică. Umiditatea acumulată cade sub formă de taifunuri și furtuni. Drept urmare, în acest loc oceanul este cu 60 cm mai înalt decât în ​​partea de est.

Pe Oceanul Pacific La Niña se caracterizează prin temperaturi neobișnuit de reci în regiunea ecuatorială de est în comparație cu El Niño, care, la rândul său, se caracterizează prin temperaturi neobișnuit de reci în regiunea ecuatorială de est. temperatură ridicatăîn aceeași regiune. Activitatea ciclonilor tropicali din Atlantic crește în general în timpul La Niña. O afecțiune La Niña apare adesea după un El Niño, mai ales când acesta din urmă este foarte puternic.

Indicele de oscilație sudică (SOI)

Indicele de oscilație sudică este calculat din fluctuațiile lunare sau sezoniere ale diferenței de presiune a aerului dintre Tahiti și Darwin.

Valorile SOI negative de lungă durată semnalează adesea episoadele El Niño. Aceste valori negative însoțesc în mod obișnuit încălzirea continuă a Pacificului tropical central și de est, scăderea forței alizei din Pacific și scăderea precipitațiilor în estul și nordul Australiei.

Valorile pozitive ale SOI sunt asociate cu vânturile puternice din Pacific și cu temperaturile încălzite ale apei în nordul Australiei, bine cunoscut ca episod La Niña. Apele din centrul și estul Oceanului Pacific tropical devin mai reci în această perioadă. Împreună, acest lucru crește probabilitatea de a avea mai multe precipitații decât în ​​mod normal în estul și nordul Australiei.

Influența extinsă a condițiilor El Niño

Pe măsură ce apele calde ale lui El Niño alimentează furtunile, creează precipitații crescute în centrul est-central și părţile de est Oceanul Pacific.

În America de Sud, efectul El Niño este mai pronunțat decât în America de Nord. El Niño este asociat cu perioade de vară calde și foarte umede (decembrie-februarie) de-a lungul coastelor din nordul Peru și Ecuador, provocând inundații severe ori de câte ori evenimentul este sever. Efectele din februarie, martie, aprilie pot deveni critice. Sudul Braziliei și nordul Argentinei se confruntă, de asemenea, cu condiții mai umede decât cele normale, dar mai ales în timpul primăverii și începutul verii. Regiunea centrală a Chile primește ierni blânde, cu multă ploaie, iar Podișul Peruo-Bolivian se confruntă uneori cu ninsori de iarnă, ceea ce este neobișnuit pentru regiune. Mai uscată şi vreme caldă observate în bazinul Amazonului, Columbia și America Centrală.

Efectele directe ale El Niño duc la scăderea umidității în Indonezia, crescând probabilitatea incendii forestiere, în Filipine și nordul Australiei. Tot în lunile iunie-august se observă vreme uscată în regiunile Australiei: Queensland, Victoria, New South Wales și estul Tasmania.

Vestul Peninsulei Antarctice, Ross Land, Bellingshausen și mările Amundsen sunt acoperite cu cantități mari de zăpadă și gheață în timpul El Niño. Ultimele două și Marea Wedell devin mai calde și sunt sub presiune atmosferică mai mare.

În America de Nord, iernile sunt în general mai calde decât în ​​mod normal în Midwest și Canada, în timp ce centrul și sudul Californiei, nord-vestul Mexicului și sud-estul Statelor Unite devin mai umede. Statele Pacific Northwest, cu alte cuvinte, se usucă în timpul El Niño. În schimb, în ​​timpul La Niña, Vestul Mijlociu al SUA se usucă. El Niño este, de asemenea, asociat cu scăderea activității uraganelor în Atlantic.

Africa de Est, inclusiv Kenya, Tanzania și bazinul Nilului Alb, se confruntă cu perioade lungi de ploaie din martie până în mai. Secetele afectează sudul și centrul Africii din decembrie până în februarie, în principal Zambia, Zimbabwe, Mozambic și Botswana.

Bazinul cald al emisferei vestice

Un studiu al datelor climatice a arătat că aproximativ jumătate din verile post-El Niño au experimentat o încălzire neobișnuită în bazinul cald din emisfera vestică. Acest lucru influențează vremea din regiune și pare să aibă o legătură cu Oscilația Atlanticului de Nord.

Efectul atlantic

Un efect asemănător El Niño este observat uneori în Oceanul Atlantic, unde apa de-a lungul coastei africane ecuatoriale devine mai caldă, iar apa de pe coasta Braziliei devine mai rece. Acest lucru poate fi atribuit circulațiilor Volcker peste America de Sud.

Efecte non-climatice

De-a lungul Coastei de Est America de Sud El Niño reduce creșterea apei reci, bogate în plancton, care susțin populații mari de pești, care, la rândul lor, susțin păsări marine abundente, ale căror excremente susțin industria îngrășămintelor.

Industria locală de pescuit de-a lungul litoral poate suferi lipsuri de pește în timpul evenimentelor prelungite de El Niño. Prăbușirea celui mai mare pescuit din lume din cauza pescuitului excesiv, care a avut loc în 1972 în timpul El Niño, a dus la o scădere a populației de hamsii din Peru. În timpul evenimentelor din 1982-83, populațiile de stavrid negru și hamsii au scăzut. Deși numărul de scoici din apă caldă a crescut, merlucul a intrat mai adânc în apă rece, iar creveții și sardinele au mers spre sud. Dar captura altor specii de pești a crescut, de exemplu, stavridul comun și-a crescut populația în timpul evenimentelor calde.

Schimbarea locațiilor și a tipurilor de pește din cauza condițiilor în schimbare a prezentat provocări pentru industria pescuitului. Sardina peruană s-a mutat spre coasta chiliană din cauza El Niño. Alte condiții au dus doar la alte complicații, cum ar fi instituirea de către guvernul chilian a restricțiilor de pescuit în 1991.

Se presupune că El Niño a dus la dispariția tribului indian Mochico și a altor triburi ale culturii peruviane precolumbiene.

Cauzele care dau naștere El Niño

Mecanismele care pot provoca evenimentele El Niño sunt încă în curs de cercetare. Este dificil să găsești modele care să arate cauze sau să permită realizarea de predicții.

Istoria teoriei

Prima mențiune a termenului „El Niño” datează din anul în care căpitanul Camilo Carrilo a raportat, la Congresul Societății Geografice din Lima, că marinarii peruvieni au numit curentul cald nordic „El Niño”, deoarece era cel mai vizibil în preajma Crăciunului. Cu toate acestea, chiar și atunci, fenomenul a fost interesant doar datorită impactului său biologic asupra eficienței industriei îngrășămintelor.

Condițiile normale de-a lungul coastei de vest a Peruanului sunt un curent rece din sud (Curentul Peru) cu apă în sus; Upwelling plancton duce la productivitatea oceanelor active; curenții reci duc la un climat foarte uscat pe pământ. Condiții similare există peste tot (California Current, Bengal Current). Deci înlocuirea lui cu un curent cald nordic duce la scăderea activității biologice în ocean și la ploi abundente, ducând la inundații, pe uscat. O asociere cu inundații a fost raportată în Pezet și Eguiguren.

Spre sfârșitul secolului al XIX-lea a existat un interes sporit pentru prezicerea anomaliilor climatice (pentru producția de alimente) în India și Australia. Charles Todd a sugerat că secetele în India și Australia au loc în același timp. Norman Lockyer a subliniat același lucru și în Gilbert Volcker, care a inventat pentru prima dată termenul „Oscilație de Sud”.

Pentru cea mai mare parte a secolului al XX-lea, El Niño a fost considerat un fenomen local mare.

Istoria fenomenului

Condițiile ENSO au apărut la fiecare 2-7 ani în cel puțin ultimii 300 de ani, dar cele mai multe dintre ele au fost slabe.

Evenimente mari ENSO au avut loc în - , , - , , - , - și - 1998 .

Ultimele evenimente El Niño au avut loc în -, -, , , 1997-1998 și -2003.

El Niño din 1997-1998 în special a fost puternic și a atras atenția internațională asupra fenomenului, în timp ce El Niño din 1997-1998 a fost neobișnuit, deoarece El Niño a avut loc foarte frecvent (dar mai ales slab).

El Niño în istoria civilizației

Oamenii de știință au încercat să stabilească de ce, la începutul secolului al X-lea d.Hr., cele mai mari două civilizații ale acelei vremuri au încetat să mai existe aproape simultan la capetele opuse ale pământului. Este vorba despre despre indienii mayași și căderea dinastiei Tang chinezești, care a fost urmată de o perioadă de lupte intestine.

Ambele civilizații se aflau în regiuni musonice, a căror umiditate depinde de precipitațiile sezoniere. Cu toate acestea, în acest moment, aparent, sezonul ploios nu a fost capabil să ofere suficientă umiditate pentru dezvoltarea agriculturii.

Seceta care a urmat și foametea ulterioară au dus la declinul acestor civilizații, cred cercetătorii. Se leagă schimbările climatice cu fenomenul natural „El Niño”, care se referă la fluctuațiile de temperatură în apele de suprafață din estul Oceanului Pacific la latitudini tropicale. Acest lucru duce la perturbări la scară largă în circulația atmosferică, provocând secete în regiunile tradițional umede și inundații în cele uscate.

Oamenii de știință au ajuns la aceste concluzii studiind natura zăcămintelor sedimentare din China și Mesoamerica care datează din această perioadă. Ultimul împărat al dinastiei Tang a murit în 907 d.Hr., iar ultimul calendar mayaș cunoscut datează din 903.

Legături

• Pagina tematică El Nino explică El Nino și La Nina, oferă date în timp real, prognoze, animații, întrebări frecvente, impact și multe altele.
• Organizația Internațională de Meteorologie a anunțat depistarea începutului evenimentului La Niñaîn Oceanul Pacific. (Reuters/YahooNews)

Literatură

• Cesar N. Caviedes, 2001. El Niño în istorie: furtună de-a lungul veacurilor(Presa universitară din Florida)
• Brian Fagan, 1999. Inundații, foamete și împărați: El Niño și soarta civilizațiilor(Cărți de bază)
• Michael H. Glantz, 2001. Curente de schimbare, ISBN 0-521-78672-X
• Mike Davis Holocaustele victoriene târzii: foametea El Niño și crearea lumii a treia(2001), ISBN 1-85984-739-0

Fenomenul natural El Niño, care a avut loc în 1997-1998, nu a avut o amploare egală în întreaga istorie a observațiilor. Ce este acest fenomen misterios care a făcut atât de mult zgomot și a atras atenția din partea presei?

În termeni științifici, El Niño este un complex de modificări interdependente ale parametrilor termobaric și chimici ai oceanului și atmosferei, luând caracterul dezastrelor naturale. Conform literaturii de referință, este un curent cald care apare uneori din motive necunoscute în largul coastei Ecuadorului, Peru și Chile. Tradus din spaniolă, „El Niño” înseamnă „copil”. Pescarii peruvieni i-au dat acest nume, deoarece apele calde și uciderea în masă a peștilor asociate au loc de obicei la sfârșitul lunii decembrie și coincid cu Crăciunul. Revista noastră a scris deja despre acest fenomen în numărul 1 în 1993, dar de atunci cercetătorii au acumulat o mulțime de informații noi.

SITUAȚIA NORMALĂ

Pentru a înțelege natura anormală a fenomenului, să luăm în considerare mai întâi situația climatică obișnuită (standard) de pe coasta Americii de Sud a Oceanului Pacific. Este destul de ciudat și este determinat de Curentul Peruvian, care transportă apele reci din Antarctica de-a lungul coastei de vest a Americii de Sud până în Insulele Galapagos aflate la ecuator. De obicei, vânturile alizee care sufla aici din Atlantic, traversând bariera montană înaltă a Anzilor, lasă umezeală pe versanții lor estici. Și, prin urmare, coasta de vest a Americii de Sud este un deșert stâncos uscat, unde ploaia este extrem de rară - uneori nu cade de ani de zile. Când alizeele colectează atât de multă umiditate încât o duc pe țărmurile vestice ale Oceanului Pacific, ele formează aici direcția predominantă de vest a curenților de suprafață, provocând un val de apă în largul coastei. Este descărcat prin contra-comerțul Curentul Cromwell din zona ecuatorială a Oceanului Pacific, care acoperă aici o fâșie de 400 de kilometri și la adâncimi de 50-300 m transportă mase uriașe de apă înapoi spre est.

Atenția specialiștilor este atrasă de productivitatea biologică colosală a apelor de coastă peruo-chilene. Aici, într-un spațiu restrâns, constituind o fracțiune de procent din întreaga suprafață de apă a Oceanului Mondial, producția anuală de pește (în principal hamsii) depășește 20% din totalul global. Abundența sa atrage stoluri uriașe de păsări mâncăruri de pește - cormorani, gannets, pelicani. Și în zonele în care se acumulează, se concentrează mase colosale de guano (excremente de păsări) - un valoros îngrășământ cu azot-fosfor; Depozitele sale, cu grosimi cuprinse între 50 și 100 m, au devenit obiectul dezvoltării industriale și al exportului.

CATASTROFĂ

În anii El Niño, situația se schimbă dramatic. În primul rând, temperatura apei crește cu câteva grade și începe moartea în masă sau plecarea peștilor din această zonă de apă și, în consecință, păsările dispar. Apoi, în partea de est a Oceanului Pacific, presiunea atmosferică scade, norii apar deasupra acestuia, vânturile alizee se diminuează, iar fluxurile de aer peste întreaga zonă ecuatorială a oceanului își schimbă direcția. Acum se deplasează de la vest la est, transportând umiditatea din regiunea Pacificului și aruncând-o pe coasta peruano-chilenă.

Evenimentele se dezvoltă în mod deosebit catastrofal la poalele Anzilor, care acum blochează calea vântului de vest și își primesc toată umezeala pe versanții lor. Ca rezultat, într-o fâșie îngustă de deșerturi de coastă stâncoase coasta de vest inundațiile, curgerile de noroi și inundațiile fac ravagii (în același timp, teritoriile regiunii Pacificului de Vest suferă de o secetă teribilă: arde păduri tropicaleîn Indonezia, Noua Guinee, recoltele din Australia sunt în scădere bruscă). Pentru a culmea, așa-numitele „maree roșii” se dezvoltă de pe coasta chiliană până în California, cauzate de creșterea rapidă a algelor microscopice.

Deci, lanțul de evenimente catastrofale începe cu o încălzire vizibilă a apelor de suprafață în partea de est a Oceanului Pacific, care în ultima vreme folosit cu succes pentru a prezice El Niño. În această zonă de apă a fost instalată o rețea de stații de geamanduri; cu ajutorul lor, temperatura apei oceanului este măsurată în mod constant, iar datele rezultate sunt transmise prompt prin sateliți către centre de cercetare. Drept urmare, a fost posibil să se avertizeze în prealabil despre debutul celui mai puternic El Niño cunoscut până în prezent - în 1997-98.

În același timp, motivul încălzirii apei oceanului și, prin urmare, apariția El Niño în sine, nu este încă complet clar. Oceanografii explică apariția apei calde la sud de ecuator printr-o schimbare a direcției vântului dominant, în timp ce meteorologii consideră că schimbarea vântului este o consecință a încălzirii apei. Astfel, se creează un fel de cerc vicios.

Pentru a ne apropia de înțelegerea genezei El Niño, să fim atenți la o serie de circumstanțe care sunt de obicei trecute cu vederea de specialiștii în climă.

EL NINO DEGASION SCENARI

Pentru geologi, următorul fapt este absolut evident: El Niño se dezvoltă pe una dintre cele mai active zone din punct de vedere geologic ale sistemului de rift mondial - Ridicarea Pacificului de Est, unde viteza maxima răspândirea (întinderea fundului oceanului) ajunge la 12-15 cm/an. În zona axială a acestei creste subacvatice se observă un flux de căldură foarte mare din interiorul pământului, aici sunt cunoscute manifestări ale vulcanismului bazaltic modern, ieșiri de apă termală și urme ale procesului intensiv de formare a minereului modern sub formă de numeroase negru și au fost descoperiți „fumători” albi.

In zona de apa intre 20 si 35 sud. w. Nouă jeturi de hidrogen au fost înregistrate în partea de jos - eliberarea acestui gaz din intestinele pământului. În 1994, o expediție internațională a descoperit aici cel mai puternic sistem hidrotermal din lume. În emanațiile sale de gaz, rapoartele izotopilor 3 He/4 He s-au dovedit a fi anormal de mari, ceea ce înseamnă că sursa de degazare este situată la adâncimi mari.

O situație similară este tipică pentru alte „puncte fierbinți” de pe planetă - Islanda, Insulele Hawaii, Marea Roșie. Acolo, în partea de jos există centre puternice de degazare a hidrogen-metan, iar deasupra lor, cel mai adesea în emisfera nordică, stratul de ozon este distrus.
, care dă motive pentru a aplica modelul pe care l-am creat pentru distrugerea stratului de ozon de către fluxurile de hidrogen și metan la El Niño.

Cam așa începe și se dezvoltă acest proces. Hidrogenul, eliberat de pe fundul oceanului de pe valea Rift-ului Estului Pacificului (sursele sale au fost descoperite instrumental acolo) și ajungând la suprafață, reacționează cu oxigenul. Ca urmare, se generează căldură, care începe să încălzească apa. Pentru reacții oxidative condițiile de aici sunt foarte favorabile: stratul de suprafață al apei este îmbogățit cu oxigen în timpul interacțiunii undelor cu atmosfera.

Totuși, se pune întrebarea: hidrogenul care vine de pe fund poate ajunge la suprafața oceanului în cantități notabile? Un răspuns pozitiv l-au dat rezultatele cercetătorilor americani care au descoperit de două ori conținutul acestui gaz în aer peste Golful California, comparativ cu nivelul de fond. Dar aici în partea de jos sunt surse de hidrogen-metan cu un debit total de 1,6 x 10 8 m 3 /an.

Hidrogenul, care se ridică din adâncurile apei în stratosferă, formează o gaură de ozon în care „cade” radiațiile solare ultraviolete și infraroșii. Căzând pe suprafața oceanului, intensifică încălzirea stratului său superior care a început (datorită oxidării hidrogenului). Cel mai probabil, energia suplimentară a Soarelui este factorul principal și determinant în acest proces. Rolul reacțiilor oxidative în încălzire este mai problematic. Acest lucru nu ar putea fi discutat dacă nu ar fi desalinizarea semnificativă (de la 36 la 32,7% o) a apei oceanice care are loc sincron cu aceasta. Acesta din urmă se realizează probabil prin adăugarea de apă care se formează în timpul oxidării hidrogenului.

Datorită încălzirii stratului de suprafață al oceanului, solubilitatea CO 2 în acesta scade și este eliberat în atmosferă. De exemplu, în timpul El Niño din 1982-83. Alte 6 miliarde de tone de dioxid de carbon au intrat în aer. Evaporarea apei crește și ea, iar norii apar peste estul Oceanului Pacific. Atât vaporii de apă, cât și CO 2 sunt gaze cu efect de seră; ele absorb radiația termică și devin un acumulator excelent de energie suplimentară care vine prin gaura de ozon.

Treptat procesul capătă amploare. Încălzirea anormală a aerului duce la o scădere a presiunii, iar peste partea de est a Oceanului Pacific se formează o regiune ciclonică. Acesta este cel care rupe modelul standard al vântului alize al dinamicii atmosferice din zonă și „aspiră” aer din partea de vest a Oceanului Pacific. În urma scăderii vântului alizez, valul de apă din largul coastei peruo-chilene scade și contracurent ecuatorial Cromwell încetează să mai funcționeze. Încălzirea puternică a apei duce la formarea taifunurilor, ceea ce este foarte rar în anii normali (datorită influenței de răcire a curentului peruvian). Din 1980 până în 1989, aici au avut loc zece taifunuri, șapte dintre ele în 1982-83, când El Niño a făcut furori.

PRODUCTIVITATE BIOLOGICĂ

De ce productivitatea biologică este atât de mare în largul coastei de vest a Americii de Sud? Potrivit experților, este la fel ca în iazurile cu pești abundent „fertilizate” din Asia și de 50 de mii de ori mai mare (!) decât în ​​alte părți ale Oceanului Pacific, dacă se calculează după numărul de pești capturați. În mod tradițional, acest fenomen se explică prin upwelling - o mișcare condusă de vânt a apei calde de pe țărm, forțând apa rece îmbogățită cu componente nutritive, în principal azot și fosfor, să se ridice din adâncuri. În anii El Niño, când vântul își schimbă direcția, creșterea este întreruptă și, prin urmare, apa nutritivă nu mai curge. Ca urmare, peștii și păsările mor sau migrează din cauza înfometării.

Toate acestea seamănă cu o mașină cu mișcare perpetuă: abundența vieții în apele de suprafață se explică prin furnizarea de jos. nutrienti, iar excesul lor dedesubt este o abundență de viață deasupra, pentru că materia organică muribundă se depune în fund. Totuși, ce este primar aici, ce dă impuls unui astfel de ciclu? De ce nu se usucă, deși, judecând după puterea zăcămintelor de guano, este activ de milenii?

Mecanismul de creștere a vântului în sine nu este foarte clar. Creșterea asociată a apei adânci este de obicei determinată prin măsurarea temperaturii acesteia pe profile de diferite niveluri orientate perpendicular pe coasta. Apoi sunt construite izoterme care arată aceleași temperaturi scăzute lângă țărm și la adâncimi mari departe de acesta. Și până la urmă ajung la concluzia că apele reci cresc. Dar se știe: lângă mal temperatură scăzută este cauzată de Curentul Peruvian, așa că metoda descrisă pentru determinarea creșterii apelor adânci nu este corectă. În sfârșit, o altă ambiguitate: profilele menționate sunt construite de-a lungul coastei, iar vânturile predominante de aici bat de-a lungul acestuia.

În nici un caz nu voi răsturna conceptul de avânt - se bazează pe un fenomen fizic de înțeles și are dreptul la viață. Cu toate acestea, după o cunoaștere mai atentă a acestuia în această zonă a oceanului, toate problemele enumerate apar inevitabil. Prin urmare, propun o altă explicație pentru productivitatea biologică anormală de pe coasta de vest a Americii de Sud: este din nou determinată de degazarea interiorului pământului.

De fapt, nu întreaga fâșie de coastă peruano-chiliană este la fel de productivă, deoarece ar trebui să fie sub influența creșterii climatice. Există două „pete” separate aici - nord și sud, iar poziția lor este controlată de factori tectonici. Prima este situată deasupra unei falii puternice care se extinde de la ocean până la continentul de la sud de falia Mendana (6-8 o S) și paralelă cu aceasta. Al doilea loc, ceva mai mic ca dimensiune, este situat chiar la nord de Creasta Nazca (latitudine 13-14 S). Toate aceste structuri geologice oblice (diagonale) care merg dinspre Estul Pacificului spre America de Sud sunt în esență zone de degazare; prin ele, un număr mare de compuși chimici diferiți curg din interiorul pământului spre fund și în coloana de apă. Printre acestea există, desigur, vitale elemente importante- azot, fosfor, mangan și suficiente microelemente. În grosimea apelor de coastă peruano-ecuatoriene, conținutul de oxigen este cel mai scăzut din întreg Oceanul Mondial, deoarece volumul principal aici este format din gaze reduse - metan, hidrogen sulfurat, hidrogen, amoniac. Dar stratul subțire de suprafață (20-30 m) este anormal de bogat în oxigen din cauza temperaturii scăzute a apei aduse aici din Antarctica de Curentul Peruvian. În acest strat deasupra zonelor de falie - surse de nutrienți endogeni - se creează condiții unice pentru dezvoltarea vieții.

Cu toate acestea, există o zonă în Oceanul Mondial care nu este inferioară în bioproductivitate celei peruane și poate chiar superioară acesteia - în largul coastei de vest a Africii de Sud. Este, de asemenea, considerată o zonă de avânt. Dar poziția celei mai productive zone de aici (Walvis Bay) este din nou controlată de factori tectonici: este situată deasupra unei puternice zone de falie care se întinde de la Oceanul Atlantic până la continentul african oarecum la nord de Tropicul de Sud. Și curentul Benguela rece și bogat în oxigen străbate coasta din Antarctica.

Regiunea de Sud se distinge și prin productivitatea colosală a peștilor. Insulele Kurile, unde curentul rece trece peste riftul oceanic marginal submeridional Jonah. La apogeul sezonului saury, literalmente întreaga flotă de pescuit din Orientul Îndepărtat a Rusiei se adună într-o mică zonă de apă din strâmtoarea Kuril de Sud. Este potrivit să ne amintim aici de Lacul Kuril din sudul Kamchatka, unde se află una dintre cele mai mari zone de reproducere a somonului sockeye (un tip de somon din Orientul Îndepărtat) din țara noastră. Motivul productivității biologice foarte ridicate a lacului, conform experților, este „fertilizarea” naturală a apei sale cu emanații vulcanice (este situat între doi vulcani - Ilyinsky și Kambalny).

Cu toate acestea, să revenim la El Niño. În perioada în care degazarea se intensifică în largul coastei Americii de Sud, stratul de apă subțire, oxigenat și plin de viață de la suprafață este suflat cu metan și hidrogen, oxigenul dispare și începe moartea în masă a tuturor viețuitoarelor: din partea de jos a mare, traulele ridică un număr mare de oase de pești mari, pe foci mor pe Insulele Galapagos. Cu toate acestea, este puțin probabil ca fauna să moară din cauza scăderii bioproductivității oceanului, așa cum spune versiunea tradițională. Cel mai probabil este otrăvită de gazele otrăvitoare care se ridică din fund. La urma urmei, moartea vine brusc și depășește întreaga comunitate marine - de la fitoplancton la vertebrate. Doar păsările mor de foame, și chiar și atunci în mare parte puii - adulții pur și simplu părăsesc zona de pericol.

„MAREELE ROSII”

Cu toate acestea, după dispariția în masă a biotei, uimitoarea revoltă a vieții de pe coasta de vest a Americii de Sud nu se oprește. În apele lipsite de oxigen suflate cu gaze toxice, algele unicelulare - dinoflagelatele - încep să se dezvolte rapid. Acest fenomen este cunoscut sub numele de „mareea roșie” și este numit astfel deoarece doar algele intens colorate prosperă în astfel de condiții. Culoarea lor este un fel de protecție împotriva radiațiilor ultraviolete solare, dobândite în Proterozoic (cu peste 2 miliarde de ani în urmă), când nu exista strat de ozon și suprafața rezervoarelor era supusă la iradiere ultravioletă intensă. Deci, în timpul „mareelor ​​roșii”, oceanul pare să revină la trecutul său „pre-oxigen”. Datorită abundenței de alge microscopice, unele organisme marine stridiile, care de obicei acționează ca filtre de apă, cum ar fi stridiile, devin otrăvitoare în acest moment și consumul lor poate duce la otrăviri severe.

În cadrul modelului gazo-geochimic pe care l-am dezvoltat pentru bioproductivitatea anormală a zonelor locale ale oceanului și moartea periodică rapidă a biotei din acesta, sunt explicate și alte fenomene: acumularea masivă a faunei fosile în șisturile antice ale Germaniei sau fosforite. din regiunea Moscovei, debordând cu rămășițe de oase de pește și scoici de cefalopode.

MODEL CONFIRMAT

Voi oferi câteva fapte care indică realitatea scenariului de degazare a El Niño.

În anii manifestării sale, activitatea seismică a Risei Pacificului de Est crește brusc - aceasta a fost concluzia făcută de cercetătorul american D. Walker, după ce a analizat observațiile relevante din 1964 până în 1992 în zona acestei subacvatice. creasta intre 20 si 40 de grade. w. Dar, așa cum s-a stabilit de mult timp, evenimentele seismice sunt adesea însoțite de o degazare crescută a interiorului pământului. Modelul pe care l-am dezvoltat este susținut și de faptul că apele de pe coasta de vest a Americii de Sud fierb literalmente cu eliberarea de gaze în anii El Niño. Corpurile navelor sunt acoperite cu pete negre (fenomenul se numește „El Pintor”, tradus din spaniolă ca „pictorul”), iar mirosul urât al hidrogenului sulfurat se răspândește pe suprafețe mari.

În Golful African Walvis Bay (menționat mai sus ca zonă de bioproductivitate anormală), periodic apar și crize de mediu, urmând același scenariu ca în largul coastei Americii de Sud. Emisiile de gaze încep în acest golf, ceea ce duce la morți masive de pești, apoi aici se dezvoltă „maree roșii”, iar mirosul de hidrogen sulfurat pe uscat se simte chiar și la 40 de mile de coastă. Toate acestea sunt asociate în mod tradițional descărcare copioasă hidrogen sulfurat, dar formarea ei se explică prin descompunerea reziduurilor organice în fundul mării. Deși este mult mai logic să considerăm hidrogenul sulfurat ca o componentă comună a emanațiilor profunde - la urma urmei, ea iese aici doar deasupra zonei de falie. Pătrunderea gazului departe pe uscat este, de asemenea, mai ușor de explicat prin sosirea sa din aceeași falie, urmărind de la ocean până în interiorul continentului.

Este important de reținut următoarele: atunci când gazele de adâncime intră în apa oceanului, ele sunt separate datorită solubilității puternic diferite (cu mai multe ordine de mărime). Pentru hidrogen și heliu, este de 0,0181 și 0,0138 cm 3 în 1 cm 3 de apă (la temperaturi de până la 20 C și o presiune de 0,1 MPa), iar pentru hidrogen sulfurat și amoniac este incomparabil mai mare: 2,6 și, respectiv, 700 cm. 3 în 1 cm 3 . De aceea, apa de deasupra zonelor de degazare este mult îmbogățită cu aceste gaze.

Un argument puternic în favoarea scenariului de degazare El Niño este o hartă a deficienței medii lunare de ozon în regiunea ecuatorială a planetei, compilată la Observatorul Aerologic Central al Centrului Hidrometeorologic al Rusiei folosind date satelitare. Arată în mod clar o anomalie puternică de ozon peste partea axială a Rise Pacificului de Est, ușor la sud de ecuator. Observ că până la data publicării hărții, am publicat un model calitativ care explica posibilitatea distrugerii stratului de ozon deasupra acestei zone. Apropo, aceasta nu este prima dată când previziunile mele cu privire la posibila apariție a anomaliilor de ozon au fost confirmate de observațiile de teren.

LA NINA

Acesta este numele fazei finale a lui El Niño - o răcire bruscă a apei în partea de est a Oceanului Pacific, când pentru o perioadă lungă de timp temperatura acesteia scade cu câteva grade sub normal. O explicație naturală pentru aceasta este distrugerea simultană a stratului de ozon atât peste ecuator, cât și peste Antarctica. Dar dacă în primul caz provoacă încălzirea apei (El Niño), atunci în al doilea determină o topire puternică a gheții în Antarctica. Acesta din urmă mărește afluxul de apă rece în apele Antarcticii. Ca urmare, gradientul de temperatură dintre părțile ecuatoriale și de sud ale Oceanului Pacific crește brusc, iar acest lucru duce la o intensificare a curentului rece peruvian, care răcește apele ecuatoriale după slăbirea degazării și refacerea stratului de ozon.

CAUZA RIGITALĂ ESTE ÎN SPAȚIU

În primul rând, aș dori să spun câteva cuvinte „justificatoare” despre El Niño. Mass-media, ca să spunem ușor, nu are dreptate când îl acuză că a provocat dezastre precum inundații în Coreea de Sud sau înghețuri fără precedent în Europa. La urma urmei, degazarea profundă poate crește simultan în multe zone ale planetei, ceea ce duce acolo la distrugerea ozonosferei și la apariția unor fenomene naturale anormale, care au fost deja menționate. De exemplu, încălzirea apei care precede apariția El Niño are loc sub anomalii ale ozonului nu numai în Pacific, ci și în alte oceane.

În ceea ce privește intensificarea degazării profunde, aceasta este determinată, după părerea mea, de factori cosmici, în principal de efectul gravitațional asupra nucleului lichid al Pământului, unde sunt conținute principalele rezerve planetare de hidrogen. Probabil că joacă un rol important în acest sens poziție relativă planete și, în primul rând, interacțiunile din sistemul Pământ – Lună – Soare. G.I Voitov și colegii săi de la Institutul Comun de Fizică al Pământului, numit după. O. Yu Schmidt de la Academia Rusă de Științe înființată cu mult timp în urmă: degazarea subsolului crește vizibil în perioadele apropiate de luna plină și luna nouă. De asemenea, este influențată de poziția Pământului pe orbita sa circumsolară și de modificările vitezei sale de rotație. Combinația complexă a tuturor acestor factori externi cu procesele din adâncurile planetei (de exemplu, cristalizarea nucleului său interior) determină pulsurile de degazare planetară crescută și, prin urmare, fenomenul El Niño. Cvasi-periodicitatea sa de 2-7 ani a fost dezvăluită de cercetătorul autohton N. S. Sidorenko (Centrul Hidrometeorologic al Rusiei), după ce a analizat o serie continuă de diferențe de presiune atmosferică între stațiile din Tahiti (pe insula cu același nume din Oceanul Pacific) și Darwin (coasta de nord a Australiei) pe o perioadă lungă de timp - din 1866 până în prezent.

Candidat la Științe Geologice și Mineralogice V. L. SYVOROTKIN, Moscova universitate de stat ei. M. V. Lomonosova

El Niño- un fenomen natural asociat cu schimbări globale conditiile climatice care se întâmplă pe Pământ.

El Niño aduce cu sine dezastre naturale, distrugeri și nenorociri. Oamenii de știință au descoperit că acest fenomen natural a distrus mai mult de o civilizație din trecut.

Cercurile științifice au stabilit că interacțiunea curenților oceanici și masele de aer sunt destul de stabile, dar din când în când apar erori în acest sistem, ale căror cauze nu au fost stabilite.

Ca urmare, direcția fluxurilor de aer și a maselor de apă se modifică, ceea ce implică, la rândul său, o creștere a temperaturii în stratul de suprafață al oceanului de lângă coastă cu până la 10 grade. Un eșec aduce în mod necesar schimbări catastrofale ale climei: secete lungi, ploi nesfârșite, inundații.

• Frecvența El Niño este de aproximativ 10 ani.

La Niña este un fenomen care este direct opusul El Niño. Caracteristică– scăderea temperaturii apei în estul bazinului Pacificului. Acest lucru dă naștere la tornade, secetă, ploi și inundații.

Oamenii de știință au dovedit rolul distructiv al El Niño. Arheologii americani au descoperit că dispariția unei anumite specii de moluște și apariția altora este un indicator al fluctuațiilor climatice.

Oamenii de știință, observând mișcarea moluștelor, au confirmat că atunci când are loc El Niño și, în consecință, când temperatura suprafeței apei crește, unele specii de moluște mor rapid, în timp ce altele se deplasează spre sud. După ce au studiat cochiliile de moluște, oamenii de știință au descoperit că în cele mai vechi timpuri, acest fenomen natural se producea extrem de rar în comparație cu timpul prezent.

Pentru lumea științifică rămâne actual misterul dispariției civilizației olmece, care a existat în secolele XIV-XIII. V. î.Hr., a cărei regiune de reședință corespundea aproximativ granițelor Mexicului modern.

Olmecii au construit structuri monumentale. Dar în jurul secolului al V-lea î.Hr., olmecii și-au oprit brusc construcția, au îngropat capete uriașe de piatră și au dispărut în mlaștinile din jurul orașelor lor.

Oamenii de știință sugerează că moartea civilizației olmece este asociată cu următorul El Niño.

De asemenea, potrivit oamenilor de știință, cultura Moche, care a apărut pe la începutul secolului al II-lea î.Hr. în regiunea de coastă de nord a Peru, a căzut victima fenomenului natural El Niño.

Indienii Moche sunt faimoși pentru construirea unor clădiri uriașe din cărămizi, ale căror materii prime au fost uscate la soare. Această civilizație este bine cunoscută oamenilor de știință pentru produsele sale caracteristice din aur și ceramică. Arheologii au examinat o piramidă de lângă Trujillo, construită în timpul culturii Moche. Au fost descoperite aproximativ o sută de schelete îngropate sub un strat gros de nămol.

• Acest lucru indică faptul că în acel moment a avut loc o inundație majoră.

Cu toate acestea, oamenii de știință nu exclud faptul că rămășițele umane găsite ar putea fi rezultatul unui ritual de sacrificiu. Indienii Moche credeau că acest act va îndepărta de la ei potopul iminent cauzat de următorul El Niño.

Fenomen natural Oamenii de știință clasifică El Niño/La Niña drept o catastrofă globală care schimbă radical clima: în unele părți ale planetei plouă neîncetat, ducând la adevărate inundații, în timp ce în alte părți ale Pământului au loc secete severe, cufundând oamenii în foamete.

Deci, în urmă cu câteva sute de ani, a avut loc o secetă gravă, care a provocat distrugerea completă a culturii indiene Anasazi care exista în sud-vestul Colorado. Indienii anasazi au construit case de piatră. Dar cândva în jurul anului 1150 d.Hr. carcasa din piatra a fost abandonata din motive necunoscute. Oamenii de știință moderni au efectuat un studiu al rămășițelor găsite de indieni și au ajuns la concluzia că majoritatea indienilor au fost pur și simplu mâncați.

În timpul cercetării, oamenii de știință au reușit să stabilească că canibalismul a înflorit pe teritoriul indienilor anasazi.

Oamenii de știință cred că canibalismul din acea vreme a fost o consecință a secetei care a alungat alte triburi din habitatele lor. În căutarea hranei, alte triburi au venit pe teritoriul indienilor anasazi, dar nici aici nu au găsit nimic comestibil. Sursa hranei lor au fost locuitorii locali - indienii Anasazi.

• În jurul anului 1200, seceta s-a domolit, și odată cu ea și canibalismul.

Oamenii de știință germani de la Centrul Național pentru Geoștiințe au făcut o descoperire - civilizațiile lumii America Centrală Mayașii și dinastia Tang din China au devenit victime ale El Niño-ului global. În ciuda faptului că aceste civilizații se aflau în diferite părți planeta noastră, au murit aproape simultan.

Motivul care a provocat moartea civilizațiilor a fost seceta severă care a predominat în secolele IX și X. V. AD

Misterul fenomenului El Niño nu a fost încă complet rezolvat. Cu toate acestea, este clar că este aproape imposibil să învingi un adversar atât de formidabil. O persoană se poate baza doar pe tehnologii moderne și pe un sistem de asistență reciprocă între țări.

AGENȚIA FEDERALĂ PENTRU EDUCAȚIE

Stat instituție de învățământ studii profesionale superioare

„UNIVERSITATEA POLITEHNICĂ TOMSK DE CERCETARE NAȚIONALĂ”

Institutul de Teste Nedistructive

Departamentul – Ecologie și siguranța vieții

„fenomenul El Niño”

Sarcina individuală

la disciplina „Procese naturale periculoase”

Student (semnătură)

Profesor __________ Krepsha N.V.

(semnătura)

Tomsk, 2011

Fenomenul El Niño

ÎN ultimii ani Au existat multe rapoarte alarmante în presă și mass-media despre anomalii meteorologice care au acoperit aproape toate continentele Pământului. În același timp, principalul vinovat al tuturor problemelor climatice și sociale a fost numit fenomenul imprevizibil El Niño (băiețel în spaniolă, așa cum l-au numit pescarii peruvieni), care este un curent cald care provoacă încălzirea suprafeței părții de est. al Oceanului Pacific.

Mai mult, unii oameni de știință au văzut acest fenomen ca un prevestitor al schimbărilor climatice și mai radicale. Ce date are în prezent știința despre misteriosul curent El Niño?

Fenomenul El Niño constă într-o creștere bruscă a temperaturii (cu 5-9o C) a stratului de suprafață al apei din estul Oceanului Pacific (în părțile tropicale și centrale) pe o suprafață de aproximativ 107 km2.

Conform diagramei, procesele de formare a celui mai puternic curent cald din ocean în secolul nostru sunt prezentate după cum urmează. În mod obișnuit conditiile meteo Când faza El Niño nu a început încă, apele calde ale oceanelor de suprafață sunt transportate și reținute de vânturile de est - alizee în zona de vest a Oceanului Pacific tropical, unde se formează așa-numitul bazin cald tropical (TTB). Trebuie remarcat faptul că adâncimea acestui strat cald de apă ajunge la 100-200 de metri. Formarea unui astfel de rezervor de căldură imens este principala condiție necesară pentru tranziția la fenomenul El Niño. În același timp, ca urmare a valului de apă, nivelul mării în largul coastei Indoneziei este cu două picioare mai înalt decât în ​​largul coastei Americii de Sud. În același timp, temperatura suprafeței apei în vest în zona tropicală este în medie de 29-30 o C, iar în est de 22-24 o C. O ușoară răcire a suprafeței în est este rezultatul apariției - creșterea a apelor reci adânci la suprafața oceanului din cauza alizeelor ​​de aspirare a apei. În același timp, cea mai mare regiune de căldură și echilibru staționar instabil din sistemul ocean-atmosferă se formează deasupra TTB din atmosferă (când toate forțele sunt echilibrate și TTB este nemișcat).

Din motive necunoscute, la intervale de 3-7 ani, alizeele slăbesc, echilibrul este deranjat, iar apele calde ale bazinului vestic se năpustesc spre est, creând unul dintre cei mai puternici curenți caldi din Oceanul Mondial. Pe o zonă vastă din estul Oceanului Pacific, în părțile tropicale și ecuatoriale centrale, are loc o creștere bruscă a temperaturii stratului de suprafață al oceanului. Acesta este debutul fazei El Niño. Începutul său este marcat de un îndelungat atac de vânturi de vest, care servesc drept declanșator pentru noua fază. Ele înlocuiesc vânturile obișnuite ale alizei slabe de peste caldul vest al Oceanului Pacific și împiedică ridicarea la suprafață a apelor reci și adânci. Ca urmare, upwelling-ul este blocat.

Deși procesele în sine care se dezvoltă în timpul fazei El Niño sunt regionale, totuși, consecințele lor sunt globale. El Niño este, de obicei, însoțit de dezastre de mediu: secete, incendii, ploi abundente, provocând inundarea unor zone vaste din zone dens populate, ceea ce duce la moartea oamenilor și distrugerea animalelor și a culturilor în diferite regiuni ale Pământului. El Niño are un impact semnificativ asupra economiei globale. Conform specialisti americaniîn 1982-83 daunele economice cauzate de consecințele El Niño s-au ridicat la 13 miliarde de dolari și, conform estimărilor de la principala companie de asigurări din lume, Munich Re, pagubele cauzate de dezastrele naturale din prima jumătate a anului 1998 sunt estimate la 24 de miliarde de dolari.

Bazinul cald de vest intră de obicei în faza opusă, numită La Niña, la un an după El Niño, când Oceanul Pacific de Est se răcește. Fazele de încălzire și răcire alternează cu o stare normală, când căldura se acumulează în bazinul de vest (WBT) și se restabilește starea de echilibru staționar instabil. Apare întrebarea - care este secretul impactului global al El Niño asupra climei Pământului? Climatologul P.-J. Webster consideră că „în primul rând, neliniaritatea și neechilibrul sistemului climatic nu poate provoca schimbări instantanee în atmosfera în sine, dar fenomenul influențează alegerea stocastică a stării cele mai probabile a atmosferei perturbate”.

Datele meteorologice privind temperatura stratului de suprafață al atmosferei colectate în ultima sută de ani arată că clima de pe Pământ s-a încălzit cu 0,5 ° C. Creșterea constantă a temperaturii a fost perturbată de o răcire pe termen scurt în anii 1940-1970, după care s-a reluat încălzirea.

Deși creșterea temperaturii este în concordanță cu ipoteza efectului de seră, există și alți factori care influențează încălzirea (erupții vulcanice, curenți oceanici etc.). Va fi posibil să se stabilească fără ambiguitate cauza încălzirii după primirea de noi date în următorii 10-15 ani. Toate modelele prevăd că încălzirea va crește semnificativ în următoarele decenii. Din aceasta putem concluziona că frecvența fenomenului El Niño și intensitatea acestuia vor crește.

Variațiile climatice pe o perioadă de 3-7 ani sunt determinate de modificările circulației verticale în ocean și atmosferă și temperatura suprafeței oceanului (SST). Cu alte cuvinte, ele modifică intensitatea transferului de căldură și de masă între ocean și atmosferă. Oceanul și atmosfera sunt sisteme deschise, neechilibrate, neliniare, între care există un schimb constant de căldură și umiditate.

Aceste procese sunt ireversibile, iar mișcarea în mediile de apă și aer este turbulentă. Astfel de sisteme se caracterizează prin auto-organizarea structurilor disipative, de exemplu, formarea unor astfel de structuri formidabile precum ciclonii tropicali (TC), care transportă energia și umiditatea primite din ocean pe distanțe lungi.

Ni se pare că cunoașterea insuficientă a fizicii proceselor de formare a structurilor disipative, ținând cont de neliniaritate și feedback, limitează posibilitatea construirii unor modele predictive perfecte. Toate acestea vorbesc, în primul rând, de necesitatea efectuării unei analize calitative pentru a descrie fenomenele în ansamblu și, în al doilea rând, de necesitatea căutării parametrilor energetici cheie care determină schimbul de energie în sistemele climatice.

Astfel de parametri cheie sunt, desigur, căldura și fluxurile de materie. Totuși, din câte știm, în prezent nu există încă estimări cantitative ale mărimilor fluxurilor de căldură și umiditate dintre ocean și atmosferă, obținute din rezultatele observațiilor de teren sau calculelor teoretice ale fenomenului El Niño. Anterior în 1980-90. un grup de angajați de la Departamentul de Fizică Atmosferică a efectuat măsurători instrumentale pe expedițiile oceanice de pe navă, ceea ce a făcut posibilă obținerea estimărilor fluxurilor de căldură și umiditate în conditii extremeîn timpul unei furtuni furtunoase și vântului de furtună, adică în condiții apropiate de parametrii TC. S-a constatat că în zonele energetic-active cu vânturi puternice(Atlantic de Nord, furtuni din Marea Caspică de Nord, pădurea Crimeea la Marea Neagră) densitățile fluxului total de căldură de la mare către atmosferă, ținând cont de fluxurile de vapori de apă, radiația infraroșie a suprafeței oceanului și contactul transfer, atinge valori ridicate. În consecință, parametrul determinant pentru gradul de intensitate de transfer este viteza vântului.

Conform materialelor generalizate ale tuturor acestor expediții, densitatea fluxului total de căldură la un vânt de aproximativ 10 m/s era de aproximativ 3 kW/m2, iar la 15 m/s - aproximativ 5 kW/m2, ceea ce era o comandă. de magnitudine mai mare decât fluxurile pe vreme calmă. Mai mult, cu suflarea artificială a suprafeței mării de către un elicopter care plutește la o altitudine de 20 m, când viteza vântului a atins 40 m/s (acesta este începutul TC), debitele au atins valori de 9 kW/m2. .

Pe baza celor de mai sus, o evaluare preliminară a energiei emise de ocean în atmosferă în zona El Niño pe zi este următoarea valoare: W=P(W/m2)*S (m2)*T(zi) = 5 *103 W/m2*1013 m2 * 8,6*104 s = 4,3*1021 J, ceea ce este comparabil cu energia întregii atmosfere ~1022 J.

Estimările obținute ale interacțiunii energetice dintre ocean și atmosferă ne permit să ajungem la concluzia că energia El Niño este capabilă să conducă la perturbări în întreaga atmosferă a Pământului, ceea ce duce la dezastre de mediu care a avut loc în ultimii ani.

În cartea „Cunoașterea complexului”, G. Nikolis și I. Prigogine au atras atenția asupra faptului că noi date despre starea climei, obținute în anii 60 ai secolului nostru, au arătat o variabilitate internă foarte pronunțată a climei pământului. . „Acest fapt surprinde și îngrijorează specialiștii, politicienii și publicul. Pentru prima dată, omul și-a dat seama de natura globală, planetară a sistemului climatic, precum și de faptul că activităţi proprii poate afecta, de asemenea, performanța impresionantului aparat de control al climei.”

În viitor, așa cum a arătat celebrul om de știință canadian Henry Hincheveld, „... societatea trebuie să renunțe la ideea că clima este ceva neschimbător, schimbările vor continua, iar umanitatea trebuie să dezvolte o infrastructură care să permită să fie gata să înfrunte neașteptat.”

El Niño

Oscilația sudicăŞi El Niño(spaniolă) El Niño- Baby, Boy) este un fenomen ocean-atmosferic global. Fiind o trăsătură caracteristică a Oceanului Pacific, El Niño și La Niña(spaniolă) La Nina- Baby, Girl) reprezintă fluctuațiile de temperatură ale apelor de suprafață din tropicele din estul Oceanului Pacific. Numele acestor fenomene, împrumutate de la nativul spaniol și inventate pentru prima dată în 1923 de Gilbert Thomas Walker, înseamnă „bebeluș” și, respectiv, „micuț”. Influența lor asupra climei emisferei sudice este greu de supraestimat. Oscilația de Sud (componenta atmosferică a fenomenului) reflectă fluctuațiile lunare sau sezoniere ale diferenței de presiune a aerului dintre insula Tahiti și orașul Darwin din Australia.

Circulația numită după Walker este un aspect semnificativ al fenomenului Pacific ENSO (El Niño Southern Oscillation). ENSO reprezintă multe părți care interacționează ale unui sistem global de fluctuații climatice ocean-atmosferice care apar ca o secvență de circulații oceanice și atmosferice. ENSO este cea mai cunoscută sursă din lume de variabilitate interanuală a vremii și a climei (3 până la 8 ani). ENSO are semnături în Oceanele Pacific, Atlantic și Indian.

În Pacific, în timpul evenimentelor calde semnificative, El Niño se încălzește și se extinde în mare parte din zona tropicală a Pacificului și devine direct corelat cu intensitatea SOI (indicele de oscilație sudică). În timp ce evenimentele ENSO au loc în principal între Oceanul Pacific și Oceanul Indian, evenimentele ENSO din Oceanul Atlantic sunt în urmă cu 12 până la 18 luni. Majoritatea țărilor care experimentează evenimente ENSO sunt în curs de dezvoltare, cu economii care sunt puternic dependente de sectoarele agricole și pescuitului. Noile capacități de a prezice debutul evenimentelor ENSO în trei oceane ar putea avea implicații socioeconomice globale. Deoarece ENSO este o parte globală și naturală a climei Pământului, este important să știm dacă schimbările de intensitate și frecvență ar putea fi rezultatul încălzirii globale. Au fost deja detectate modificări de frecvență joasă. Pot exista și modulații ENSO interdecadale.

El Niño și La Niña

El Niño și La Niña sunt definite oficial ca anomalii de temperatură marină de lungă durată mai mari de 0,5 °C care traversează Oceanul Pacific tropical central. Când se observă o condiție de +0,5 °C (-0,5 °C) pentru o perioadă de până la cinci luni, este clasificată ca stare El Niño (La Niña). Dacă anomalia persistă timp de cinci luni sau mai mult, este clasificată ca episod El Niño (La Niña). Acesta din urmă apare la intervale neregulate de 2-7 ani și durează de obicei unul sau doi ani.

Primele semne ale El Niño sunt următoarele:

1. Creșterea presiunii atmosferice peste Oceanul Indian, Indonezia și Australia.
2. O scădere a presiunii atmosferice peste Tahiti și restul Oceanului Pacific central și de est.
3. Vânturile alizee din Pacificul de Sud slăbesc sau se îndreaptă spre est.
4. Aerul cald apare lângă Peru, provocând ploi în deșerturi.
5. Apa caldă se răspândește din partea de vest a Oceanului Pacific spre est. Aduce ploaia cu ea, determinând să apară în zonele care sunt de obicei uscate.

Curentul cald El Niño, compus din apă tropicală săracă în plancton și încălzit de fluxul său estic în Curentul Ecuatorial, înlocuiește apele reci și bogate în plancton ale Curentului Humboldt, cunoscut și sub numele de Curentul Peruvian, care susține populații mari de vânat. peşte. În majoritatea anilor, încălzirea durează doar câteva săptămâni sau luni, după care tiparele meteorologice revin la normal și capturile de pește cresc. Cu toate acestea, atunci când condițiile El Niño durează câteva luni, are loc o încălzire mai extinsă a oceanelor, iar impactul său economic asupra pescuitului local pentru piața externă poate fi sever.

Circulația Volcker este vizibilă la suprafață ca alizee de est, care deplasează apa și aerul încălzit de soare spre vest. De asemenea, creează revărsări oceanice în largul coastelor Peru și Ecuador, aducând la suprafață ape reci bogate în plancton, crescând populațiile de pești. Oceanul Pacific Ecuatorial de Vest este caracterizat de vreme caldă, umedă și presiune atmosferică scăzută. Umiditatea acumulată cade sub formă de taifunuri și furtuni. Drept urmare, în acest loc oceanul este cu 60 cm mai înalt decât în ​​partea de est.

În Oceanul Pacific, La Niña se caracterizează prin temperaturi neobișnuit de reci în regiunea ecuatorială de est în comparație cu El Niño, care, la rândul său, se caracterizează prin temperaturi neobișnuit de calde în aceeași regiune. Activitatea ciclonilor tropicali din Atlantic crește în general în timpul La Niña. O afecțiune La Niña apare adesea după un El Niño, mai ales când acesta din urmă este foarte puternic.

Indicele de oscilație sudică (SOI)

Indicele de oscilație sudică este calculat din fluctuațiile lunare sau sezoniere ale diferenței de presiune a aerului dintre Tahiti și Darwin.

Valorile SOI negative de lungă durată semnalează adesea episoadele El Niño. Aceste valori negative însoțesc în mod obișnuit încălzirea continuă a Pacificului tropical central și de est, scăderea forței alizei din Pacific și scăderea precipitațiilor în estul și nordul Australiei.

Valorile pozitive ale SOI sunt asociate cu vânturile puternice din Pacific și cu temperaturile încălzite ale apei în nordul Australiei, bine cunoscut ca episod La Niña. Apele din centrul și estul Oceanului Pacific tropical devin mai reci în această perioadă. Împreună, acest lucru crește probabilitatea de a avea mai multe precipitații decât în ​​mod normal în estul și nordul Australiei.

Influența extinsă a condițiilor El Niño

Pe măsură ce apele calde ale lui El Niño alimentează furtunile, creează precipitații crescute în estul central și estul Oceanului Pacific.

În America de Sud, efectul El Niño este mai pronunțat decât în ​​America de Nord. El Niño este asociat cu perioade de vară calde și foarte umede (decembrie-februarie) de-a lungul coastelor din nordul Peru și Ecuador, provocând inundații severe ori de câte ori evenimentul este sever. Efectele din februarie, martie, aprilie pot deveni critice. Sudul Braziliei și nordul Argentinei se confruntă, de asemenea, cu condiții mai umede decât cele normale, dar mai ales în timpul primăverii și începutul verii. Regiunea centrală a Chile primește ierni blânde, cu multă ploaie, iar Podișul Peruo-Bolivian se confruntă uneori cu ninsori de iarnă, ceea ce este neobișnuit pentru regiune. Vreme mai uscată și mai caldă se observă în Bazinul Amazonului, Columbia și America Centrală.

Efectele directe ale El Niño reduc umiditatea în Indonezia, crescând probabilitatea incendiilor de vegetație, în Filipine și nordul Australiei. Tot în lunile iunie-august se observă vreme uscată în regiunile Australiei: Queensland, Victoria, New South Wales și estul Tasmania.

Vestul Peninsulei Antarctice, Ross Land, Bellingshausen și mările Amundsen sunt acoperite cu cantități mari de zăpadă și gheață în timpul El Niño. Ultimele două și Marea Wedell devin mai calde și sunt sub presiune atmosferică mai mare.

În America de Nord, iernile sunt în general mai calde decât în ​​mod normal în Midwest și Canada, în timp ce centrul și sudul Californiei, nord-vestul Mexicului și sud-estul Statelor Unite devin mai umede. Statele Pacific Northwest, cu alte cuvinte, se usucă în timpul El Niño. În schimb, în ​​timpul La Niña, Vestul Mijlociu al SUA se usucă. El Niño este, de asemenea, asociat cu scăderea activității uraganelor în Atlantic.

Africa de Est, inclusiv Kenya, Tanzania și bazinul Nilului Alb, se confruntă cu perioade lungi de ploaie din martie până în mai. Secetele afectează sudul și centrul Africii din decembrie până în februarie, în principal Zambia, Zimbabwe, Mozambic și Botswana.

Bazinul cald al emisferei vestice

Un studiu al datelor climatice a arătat că aproximativ jumătate din verile post-El Niño au experimentat o încălzire neobișnuită în bazinul cald din emisfera vestică. Acest lucru influențează vremea din regiune și pare să aibă o legătură cu Oscilația Atlanticului de Nord.

Efectul atlantic

Un efect asemănător El Niño este observat uneori în Oceanul Atlantic, unde apa de-a lungul coastei africane ecuatoriale devine mai caldă, iar apa de pe coasta Braziliei devine mai rece. Acest lucru poate fi atribuit circulațiilor Volcker peste America de Sud.

Efecte non-climatice

De-a lungul coastei de est a Americii de Sud, El Niño reduce creșterea apei reci, bogate în plancton, care susțin populații mari de pești, care, la rândul lor, susțin o abundență de păsări marine, ale căror excremente susțin industria îngrășămintelor.

Industriile locale de pescuit de-a lungul coastelor se pot confrunta cu o penurie de pește în timpul evenimentelor prelungite de El Niño. Prăbușirea celui mai mare pescuit din lume din cauza pescuitului excesiv, care a avut loc în 1972 în timpul El Niño, a dus la o scădere a populației de hamsii din Peru. În timpul evenimentelor din 1982-83, populațiile de stavrid negru și hamsii au scăzut. Deși numărul de scoici din apă caldă a crescut, merlucul a intrat mai adânc în apă rece, iar creveții și sardinele au mers spre sud. Dar captura altor specii de pești a crescut, de exemplu, stavridul comun și-a crescut populația în timpul evenimentelor calde.

Schimbarea locațiilor și a tipurilor de pește din cauza condițiilor în schimbare a prezentat provocări pentru industria pescuitului. Sardina peruană s-a mutat spre coasta chiliană din cauza El Niño. Alte condiții au dus doar la alte complicații, cum ar fi instituirea de către guvernul chilian a restricțiilor de pescuit în 1991.

Se presupune că El Niño a dus la dispariția tribului indian Mochico și a altor triburi ale culturii peruviane precolumbiene.

Cauzele care dau naștere El Niño

Mecanismele care pot provoca evenimentele El Niño sunt încă în curs de cercetare. Este dificil să găsești modele care să arate cauze sau să permită realizarea de predicții.

Istoria teoriei

Prima mențiune a termenului „El Niño” datează din anul în care căpitanul Camilo Carrilo a raportat, la Congresul Societății Geografice din Lima, că marinarii peruvieni au numit curentul cald nordic „El Niño”, deoarece era cel mai vizibil în preajma Crăciunului. Cu toate acestea, chiar și atunci, fenomenul a fost interesant doar datorită impactului său biologic asupra eficienței industriei îngrășămintelor.

Condițiile normale de-a lungul coastei de vest a Peruanului sunt un curent rece din sud (Curentul Peru) cu apă în sus; Upwelling plancton duce la productivitatea oceanelor active; curenții reci duc la un climat foarte uscat pe pământ. Condiții similare există peste tot (California Current, Bengal Current). Deci înlocuirea lui cu un curent cald nordic duce la scăderea activității biologice în ocean și la ploi abundente, ducând la inundații, pe uscat. O asociere cu inundații a fost raportată în Pezet și Eguiguren.

Spre sfârșitul secolului al XIX-lea a existat un interes sporit pentru prezicerea anomaliilor climatice (pentru producția de alimente) în India și Australia. Charles Todd a sugerat că secetele în India și Australia au loc în același timp. Norman Lockyer a subliniat același lucru și în Gilbert Volcker, care a inventat pentru prima dată termenul „Oscilație de Sud”.

Pentru cea mai mare parte a secolului al XX-lea, El Niño a fost considerat un fenomen local mare.

Istoria fenomenului

Condițiile ENSO au apărut la fiecare 2-7 ani în cel puțin ultimii 300 de ani, dar cele mai multe dintre ele au fost slabe.

Evenimente mari ENSO au avut loc în - , , - , , - , - și - 1998 .

Ultimele evenimente El Niño au avut loc în -, -, , , 1997-1998 și -2003.

El Niño din 1997-1998 în special a fost puternic și a atras atenția internațională asupra fenomenului, în timp ce El Niño din 1997-1998 a fost neobișnuit, deoarece El Niño a avut loc foarte frecvent (dar mai ales slab).

El Niño în istoria civilizației

Oamenii de știință au încercat să stabilească de ce, la începutul secolului al X-lea d.Hr., cele mai mari două civilizații ale acelei vremuri au încetat să mai existe aproape simultan la capetele opuse ale pământului. Vorbim despre indienii mayași și căderea dinastiei Tang din China, care a fost urmată de o perioadă de lupte intestine.

Ambele civilizații se aflau în regiuni musonice, a căror umiditate depinde de precipitațiile sezoniere. Cu toate acestea, în acest moment, aparent, sezonul ploios nu a fost capabil să ofere suficientă umiditate pentru dezvoltarea agriculturii.

Seceta care a urmat și foametea ulterioară au dus la declinul acestor civilizații, cred cercetătorii. Ele leagă schimbările climatice de fenomenul natural El Niño, care se referă la fluctuațiile de temperatură din apele de suprafață din estul Oceanului Pacific la latitudini tropicale. Acest lucru duce la perturbări la scară largă în circulația atmosferică, provocând secete în regiunile tradițional umede și inundații în cele uscate.

Oamenii de știință au ajuns la aceste concluzii studiind natura zăcămintelor sedimentare din China și Mesoamerica care datează din această perioadă. Ultimul împărat al dinastiei Tang a murit în 907 d.Hr., iar ultimul calendar mayaș cunoscut datează din 903.

Legături

• Pagina tematică El Nino explică El Nino și La Nina, oferă date în timp real, prognoze, animații, întrebări frecvente, impact și multe altele.
• Organizația Internațională de Meteorologie a anunțat depistarea începutului evenimentului La Niñaîn Oceanul Pacific. (Reuters/YahooNews)

Literatură

• Cesar N. Caviedes, 2001. El Niño în istorie: furtună de-a lungul veacurilor(Presa universitară din Florida)
• Brian Fagan, 1999. Inundații, foamete și împărați: El Niño și soarta civilizațiilor(Cărți de bază)
• Michael H. Glantz, 2001. Curente de schimbare, ISBN 0-521-78672-X
• Mike Davis Holocaustele victoriene târzii: foametea El Niño și crearea lumii a treia(2001), ISBN 1-85984-739-0