В Мировом океане наблюдаются особые явления (процессы), которые можно рассматривать как аномальные. Эти явления распространяются на громадные акватории и имеют большое эколого-географическое значение. Такими аномальными явлениями, охватывающими океан и атмосферу, являются Эль Ниньо и Ла Нинья. Однако следует различать течение Эль Ниньо и явление Эль Ниньо.

Течение Эль Ниньо - постоянное, небольшое по океаническим масштабам течение у северо-западных берегов Южной Америки . Оно прослеживается от района Панамского залива и следует на юг вдоль берегов Колумбии, Эквадора, Перу примерно до 5 0 ю.ш. Однако приблизительно один раз в 6 - 7 лет (но бывает чаще или реже) течение Эль Ниньо распространяется далеко на юг иногда до северного и даже среднего Чили (до 35-40 0 ю.ш.). Теплые воды Эль Ниньо оттесняют холодные воды Перуанско-Чилийского течения и берегового апвеллинга в открытый океан. Температура поверхности океана в прибрежной зоне Эквадора и Перу повышается до 21–23 0 С, а иногда до 25–29 0 С. Аномальное развитие этого теплого течения, продолжающегося почти полгода - с декабря по май и которое обычно появляется к католическому Рождеству, получило название «Эль Ниньо» - от испанского «El Niсo - младенец (Христос)». Впервые оно было замечено в 1726 г.

Этот чисто океанологический процесс имеет ощутимые, а часто и катастрофические экологические последствия на суше. Из-за резкого потепления воды в береговой зоне (на 8-14 0 С) существенно уменьшается количество кислорода и, соответственно, биомасса холодолюбивых видов фито- и зоопланктона, основной пищи анчоусовых и других промысловых рыб Перуанского региона. Огромное количество рыб или погибает, или исчезает из этой акватории. Уловы перуанского анчоуса падают в такие годы в 10 раз. Вслед за рыбой исчезают и птицы, которые ею питаются. В результате этого природного катаклизма разоряются южноамериканские рыбаки. В прежние годы аномальное развитие Эль Ниньо приводило к голоду сразу в нескольких странах тихоокеанского побережья Южной Америки. К тому же при прохождении Эль Ниньо резко ухудшаются погодные условия в Эквадоре, Перу и северном Чили, где случаются мощные ливни, приводящие к катастрофическим наводнениям, селям и эрозии почв на западных склонах Анд.

Однако последствия аномального развития течения Эль Ниньо ощущаются только на тихоокеанском побережье Южной Америки.

Главным виновником участившихся в последние годы погодных аномалий, которые охватили практически все континенты, называют явление Эль Ниньо/Ла Нинья, проявляющееся в значительном изменении температуры верхнего слоя воды в восточной тропической части Тихого океана, что вызывает интенсивный турбулентный тепло- и влагообмен между океаном и атмосферой.

В настоящее время термин «Эль Ниньо» используют применительно к ситуациям, когда аномально теплые поверхностные воды занимают не только прибрежную область возле Южной Америки, но и большую часть тропической зоны Тихого океана вплоть до 180 меридиана.

В обычных погодных условиях, когда фаза Эль Ниньо еще не настала, теплые поверхностные воды океана удерживаются восточными ветрами - пассатами - в западной зоне тропической части Тихого океана, где формируется так называемый тропический теплый бассейн (ТТБ). Глубина этого теплого слоя воды достигает 100-200 метров, и именно формирование такого большого резервуара тепла - главное и необходимое условие перехода к режиму феномена Эль Ниньо. В это время температура поверхности воды на западе океана в тропической зоне составляет 29-30°, тогда как на востоке – 22-24°С. Такое различие в температуре объясняется подъемом холодных глубинных вод на поверхность океана у западного побережья Южной Америки. При этом в экваториальной части Тихого океана формируется акватория с громадным запасом тепла и наблюдается равновесие в системе океан-атмосфера. Это ситуация нормального баланса.

Примерно раз в 3-7 лет баланс нарушается, и теплые воды западного бассейна Тихого океана движутся на восток, и на огромной акватории в экваториальной восточной части океана происходит резкое повышение температуры поверхностного слоя воды. Наступает фаза Эль Ниньо, начало которой ознаменовывается внезапными шквальными западными ветрами (рис. 22). Они меняют обычные слабые пассаты над теплой западной частью Тихого океана и препятствуют подъему на поверхность холодных глубинных вод у западного побережья Южной Америки. Сопутствующие Эль Ниньо атмосферные явления были названы Южным колебанием (ЭНЮК – Эль Ниньо – Южное колебание), так как впервые наблюдались в Южном полушарии. Из-за теплой водной поверхности интенсивный конвективный подъем воздуха отмечается в восточной части Тихого океана, а не в западной, как обычно. В результате область сильных дождей смещается из западных районов Тихого океана в восточные. На Центральную и Южную Америку обрушиваются дожди и ураганы.

Рис. 22. Обычные условия и фаза наступления Эль Ниньо

За последние 25 лет отмечены пять активных циклов Эль Ниньо: 1982-83, 1986-87, 1991-1993, 1994-95 и 1997-98 гг.

Механизм развития феномена Ла Нинья (по испански La Niсa - «девочка») - «антипода» Эль Ниньо несколько другой. Явление Ла Нинья проявляется как понижение поверхностной температуры воды ниже климатической нормы на востоке экваториальной зоны Тихого океана. Здесь устанавливается непривычно холодная погода. Во время формирования Ла Нинья восточные ветры с западного побережья обеих Америк значительно усиливаются. Ветры сдвигают зону теплой воды (ТТБ), и «язык» холодных вод растягивается на 5000 километров именно в том месте (Эквадор - острова Самоа), где при Эль Ниньо должен быть пояс теплых вод. Этот пояс теплых вод смещается на запад Тихого океана, вызывая мощные муссонные дожди в Индокитае, Индии и Австралии. Страны Карибского бассейна и США при этом страдают от засух, суховеев и смерчей.

Циклы Ла Нинья отмечались в 1984-85, 1988-89 и 1995-96 гг.

Хотя атмосферные процессы, развивающиеся при Эль Ниньо или Ла Нинья, в большинстве своем действуют в тропических широтах, однако их последствия ощутимы на всей планете и сопровождаются экологическими катастрофами: ураганами и ливнями, засухами и пожарами.

Эль Ниньо возникает в среднем один раз в три-четыре года, Ла Нинья - раз в шесть-семь лет. Оба явления несут с собой повышенное количество ураганов, но во время Ла Нинья их бывает в три-четыре раза больше, чем при Эль Ниньо.

Достоверность наступления Эль Ниньо или Ла Нинья можно предсказать, если:

1. В районе экватора в восточной части Тихого океана образуется акватория более теплой воды, чем обычно (явление Эль Ниньо) или более холодной (явление Ла Нинья).

2. Сравнивается тенденция атмосферного давления между портом Дарвин (Австралия) и островом Таити (Тихий океан). При Эль Ниньо давление на Таити будет низким, а в Дарвине высоким. При Ла Нинья - наоборот.

Исследования позволили установить, что явление Эль Ниньо это не только простые согласованные колебания приземного давления и температуры воды океана. Эль Ниньо и Ла Нинья - наиболее выраженные проявления межгодовой изменчивости климата в глобальном масштабе. Эти явления представляют собой крупномасштабные изменения океанской температуры, осадков, атмосферной циркуляции, вертикальных движений воздуха над тропической частью Тихого океана и приводят к аномальным погодным условиям на земном шаре.

В годы Эль Ниньо в тропиках происходит увеличение осадков над районами к востоку от центральной части Тихого океана и уменьшение их на севере Австралии, в Индонезии и на Филиппинах. В декабре-феврале осадки больше нормы наблюдаются по побережью Эквадора, на северо-западе Перу, над южной Бразилией, центральной Аргентиной и над экваториальной, восточной частью Африки, в течение июня-августа на западе США и над центральной частью Чили.

Явление Эль Ниньо также ответственно за крупномасштабные аномалии температуры воздуха во всем мире.

В годы Эль Ниньо увеличивается перенос энергии в тропосферу тропических и умеренных широт. Это проявляется в увеличении термических контрастов между тропическими и полярными широтами, активизацией циклонической и антициклонической деятельности в умеренных широтах.

В годы Эль Ниньо:

1. Ослаблены Гонолульский и Азиатский антициклоны;

2. Заполнена летняя депрессия над югом Евразии, что является главной причиной ослабления муссона над Индией;

3. Больше, чем обычно развиты зимние Алеутский и Исландский минимумы.

В годы Ла Нинья усиливаются осадки над западной экваториальной частью Тихого океана, Индонезией, Филиппинами и почти полностью отсутствуют в восточной части океана. Больше осадков выпадает на севере Южной Америки, в Южной Африке и юго-восточной Австралии. Более сухие, чем нормальные, условия наблюдаются на побережье Эквадора, северо-западе Перу и экваториальной части восточной Африки. Во всем мире отмечаются крупномасштабные температурные отклонения от нормы с наибольшим количеством областей, испытывающих аномально прохладные условия.

За последнее десятилетие достигнуты большие успехи в комплексном исследовании явления Эль Ниньо. Это явление не зависит от солнечной активности, а связано с особенностями в планетарном взаимодействии океана и атмосферы. Установлена связь между Эль Ниньо и Южным колебанием (Эль Ниньо-Южное колебание – ЭНЮК) приземного атмосферного давления в южных широтах. Эта смена атмосферного давления приводит к существенным изменениям в системе пассатных и муссонных ветров и, соответственно, поверхностных океанических течений.

Явление Эль Ниньо все ощутимее влияет на мировую экономику. Так, этот феномен 1982-83 гг. спровоцировал страшные ливни в странах Южной Америки, нанес колоссальные убытки, экономика многих государств была парализована. Последствия Эль Ниньо ощутила половина населения Земли.

Самым сильным за весь период наблюдений было Эль-Ниньо 1997-1998 годов. Оно вызвало самый мощный за всю историю метеорологических наблюдений ураган, пронесшийся над странами Южной и Центральной Америки. Ураганный ветер и ливни смели сотни домов, были затоплены целые районы, уничтожена растительность. В Перу в пустыне Атакама, где дожди вообще случаются один раз в десять лет, образовалось огромное озеро площадью в десятки квадратных километров. Необычно теплая погода была зарегистрирована в Южной Африке, на юге Мозамбика, Мадагаскаре, а в Индонезии и Филиппинах царила небывалая засуха, приведшая к лесным пожарам. В Индии фактически не было обычных муссонных дождей, тогда как в засушливом Сомали количество осадков значительно превышало норму. Общий ущерб от стихии составил около 50 миллиардов долларов.

Эль Ниньо 1997-1998 годов существенным образом повлияло на среднюю глобальную температуру воздуха Земли: она превысила обычную на 0.44°С. В том же 1998 году на Земле была отмечена самая высокая средняя годовая температура воздуха за все годы инструментальных наблюдений.

Собранные данные свидетельствуют о регулярности возникновения Эль Ниньо с интервалом, колеблющимся от 4 до 12 лет. Продолжительность самого Эль Ниньо изменяется от 6–8 месяцев до 3 лет, чаще всего она составляет 1–1.5 года. В этой большой изменчивости заключены трудности прогнозирования феномена.

Влияние климатических явлений Эль Ниньо и Ла Нинья, а значит, и количество неблагоприятных погодных условий на планете, по данным специалистов-климатологов, будет возрастать. Поэтому человечество должно внимательно следить за этими климатическими феноменами и изучать их.

Введение

3. Изучение феномена Эль-Ниньо

Заключение

Список литературы

Первое упоминание термина "Эль-Ниньо" относится к 1892г., когда капитан Камило Каррило сообщил на конгрессе Географического Общества в Лиме, что Перуанские моряки назвали теплое северное течение "Эль-Ниньо", так как оно наиболее заметно в районе Рождества. Тем не менее, даже потом явление было интересно только из-за его биологического влияния на эффективность индустрии удобрений.

Нормальные условия вдоль западного Перуанского побережья - это холодное южное течение (Перуанское течение) с апвеллингом воды; апвеллинг планктона приводит к активной океанической продуктивности; холодные течения приводят к очень сухому климату на земле. Похожие условия существуют везде (Калифорнийское течение, Бенгальское течение). Так замена его на теплое северное течение ведет к понижению биологической активности в океане и к ливневым дождям, приводящим к затоплениям, - на земле. Связь с затоплениями была сообщена в 1895г. Пезетом и Эгуигуреном.

К концу девятнадцатого столетия поднялся интерес предсказаниям климатических аномалий (для производства еды) в Индии и Австралии. Чарльз Тодд в 1893г. предположил, что засухи в Индии и Австралии происходят в одно и то же время. Норман Локьер указал на то же самое в 1904г. В 1924г. Гилберт Волкер первым ввел термин "Южное Колебание".

Большую часть двадцатого столетия Эль-Ниньо считался большим локальным явлением.

Большой Эль-Ниньо в 1982-1983г. привел к тому, что резко подскочил интерес научного сообщества к этому явлению.

Загадочное исчезновение цивилизации индейцев майя в Центральной Америке могло быть вызвано сильными климатическими изменениями. К такому выводу пришла группа исследователей из Немецкого национального центра наук о земле, пишет британская газета The Times.

Ученые пытались установить, почему на рубеже IX и X веков нашей эры на противоположных концах земли практически одновременно прекратили существование две крупнейшие цивилизации того времени. Речь идет об индейцах майя и падении китайской династии Тан, вслед за которым последовал период междоусобных распрей.

Обе цивилизации находились в муссонных регионах, увлажнение которых зависит от сезонного выпадения осадков. Однако в указанное время, судя по всему, дождливый сезон оказался не в состоянии обеспечить количество влаги, достаточное для развития сельского хозяйства.

Наступившая засуха и последовавший за ней голод привели к закату этих цивилизаций, полагают исследователи. Они связывают климатические изменения с природным феноменом "Эль-Ниньо", под которым подразумеваются температурные колебания поверхностных вод восточной части Тихого океана в тропических широтах. Это приводит к крупномасштабным нарушениям циркуляции атмосферы, что вызывает засухи в традиционно влажных регионах и наводнения - в засушливых.

Ученые пришли к этим выводам, изучив характер осадочных отложений в Китае и Мезоамерике, относящихся к указанному периоду. Последний император династии Тан умер в 907 году нашей эры, а последний известный календарь майя датируется 903 годом.

Механизмы, которые могут вызывать события Эль-Ниньо до сих пор исследуются. Трудно подобрать шаблоны, которые могут показать причины или позволить делать предсказания.

Бьеркнес в 1969г. предположил, что аномальное потепление в восточном Тихом Океане может быть ослаблено восточно-западной разностью температур, вызывая ослабления в циркуляции Волкера и пассатах, которые двигают теплую воду на запад. Результат - увеличение теплой воды к востоку.

Виртки в 1975г. предположил, что пассаты могли создать западную выпуклость теплых вод, и любое ослабление ветров могло позволить теплым водам двинуться на восток. Тем не менее никаких выпуклостей не было замечено накануне событий 1982-83г. .

Перезаряжаемый Осциллятор: некоторые механизмы были предложены, когда теплые области создаются в экваториальном регионе, то они рассеиваются в более высокие широты с помощью событий Эль-Ниньо. Охлажденные области затем перезаряжаются теплом в течение нескольких лет перед тем, как произойдет следующее событие.

Западный Тихоокеанский Осциллятор: в западной части Тихого Океана несколько погодных условий могли вызвать восточные ветряные аномалии. Например, циклон на севере и антициклон на юге приводят к возникновению восточного ветра между ними. Такие шаблоны могут взаимодействовать с западным течением через Тихий Океан и создавать тенденцию продолжения движения на восток. Ослабление западного течения в это время может быть окончательным триггером.

Экваториальная часть Тихого Океана может привести к условиям, близким к Эль-Ниньо с несколькими случайными вариациями поведения. Погодные шаблоны извне или вулканическая деятельность могут стать такими факторами.

Осцилляция Маддена-Джулиана (MJO - Madden-Julian Oscillation) - это важнейший источник изменчивости, который может вносить вклад в более резкую эволюцию, приводящую к условиям Эль-Ниньо, через флуктуации ветров, дующих на низких уровнях, и осадков над западной и центральной частями Тихого Океана. Восточно-направленное распространение океанических волн Кельвина может быть вызвано активностью MJO.

2. Южное колебание и Эль-Ниньо

Южное колебание и Эль-Ниньо (исп. El Niño - Малыш, Мальчик) - это глобальное океано-атмосферное явление. Являясь характерной чертой Тихого Океана, Эль-Ниньо и Ла-Нинья представляют собой температурные флуктуации поверхностных вод в тропиках восточной части Тихого Океана. Названия этих явлений, заимствованные из испанского языка местных жителей и впервые введенные в научный оборот в 1923 году Гильбертом Томасом Волкером, означают "малыш" и "малышка", соответственно. Их влияние на климат южного полушария трудно переоценить. Южное колебание (атмосферная составляющая явления) отражает месячные или сезонные флуктуации разницы воздушного давления между островом Таити и городом Дарвин в Австралии.

Названная именем Волкера циркуляция представляет собой существенный аспект тихоокеанского явления ENSO (El Niño Southern Oscillation). ENSO - это множество взаимодействующих частей одной глобальной системы океано-атмосферных климатических флуктуаций, которые происходят как последовательность океанических и атмосферных циркуляций. ENSO - это наиболее известный в мире источник междугодичной изменчивости погоды и климата (от 3 до 8 лет). ENSO имеет сигнатуры в Тихом, Атлантическом и Индийском Океанах.

В Тихом океане во время значительных теплых событий Эль-Ниньо, нагреваясь, расширяется на большую часть тихоокеанских тропиков и становится в прямую связь с интенсивностью SOI (индекс южного колебания). В то время как события ENSO находятся в основном между Тихим и Индийским Океанами, события ENSO в Атлантическом Океане отстают от первых на 12-18 месяцев. Большинство из стран, которые подвергаются событиям ENSO, являются развивающимися, с экономикой, которая сильно зависит от сельскохозяйственного и рыбопромыслового секторов. Новые возможности по предсказанию начала событий ENSO в трёх океанах могут иметь глобальное социально-экономическое значение. Так как ENSO - это глобальная и природная часть климата Земли, то важно узнать, может ли являться изменение интенсивности и частоты результатом глобального потепления. Низкочастотные изменения уже были обнаружены. Междекадные модуляции ENSO тоже могут существовать (рис.1)

Рис.1. Эль-Ниньо и Ла-Нинья

Эль-Ниньо и Ла-Нинья официально определены как длительные морские поверхностные температурные аномалии величиной большей, чем 0.5 °C, пересекающие Тихий Океан в его центральной тропической части. Когда наблюдается условие +0.5 °C (-0.5 °C) в периоде до пяти месяцев, то это классифицируется как условие Эль-Ниньо (Ла-Нинья). Если аномалия сохраняется на протяжении пяти месяцев или дольше, то она классифицируется как эпизод Эль-Ниньо (Ла-Нинья). Последнее происходит с нерегулярными промежутками в 2-7 лет и, обычно, продолжается один или два года.

Первые признаки Эль-Ниньо следующие:

1. Повышение воздушного давления над Индийским Океаном, Индонезией и Австралией.

2. Падение воздушного давления над Таити и остальными центральной и восточной частями Тихого Океана.

3. Пассаты в южной части Тихого Океана ослабляются или направляются на восток.

4. Теплый воздух появляется рядом с Перу, вызывая дожди в пустынях.

5. Теплая вода распространяется от западной части Тихого Океана к восточной. Она несет с собой дождь, вызывая его в тех районах, где обычно бывает сухо.

Теплое течение Эль-Ниньо, состоящее из обедненной планктоном тропической воды и нагреваемое его восточным протоком в Экваториальном Течении, заменяет холодные, богатые планктоном воды Течения Гумбольдта, также известного как Перуанское Течение, которое содержит большие популяции промысловой рыбы. Большую часть лет нагревание длится только несколько недель или месяцев, после которых погодные шаблоны возвращаются в нормальное состояние, и увеличивается улов рыбы. Тем не менее, когда условия Эль-Ниньо длятся несколько месяцев, происходит более экстенсивное океаническое потепление, и может быть серьезен его экономический удар на локальный рыбопромысел для внешнего рынка.

Циркуляция Волкера видна на поверхности как восточные пассаты, которые передвигают на запад воду и воздух, разогретые солнцем. Она также создает океанический апвеллинг у побережья Перу и Эквадора и холодные воды, богатые планктоном, поступают на поверхность, увеличивая поголовье рыбы. Западная экваториальная часть Тихого Океана характеризуется теплой, влажной погодой и низким атмосферным давлением. Накопленная влага выпадает в виде тайфунов и штормов. В результате в этом месте океан на 60 см выше, чем в восточной его части.

На Тихом Океане Ла-Нинья характеризуется необычайно холодной температурой в восточной экваториальной части по сравнению с Эль-Ниньо, который, в свою очередь, характеризуется необычайно высокой температурой в том же регионе. Активность атлантических тропических циклонов в общем случае усиливается во время Ла-Нинья. Условие Ла-Нинья часто происходит после Эль-Ниньо, особенно, когда последний очень силен.

Следы разрушений, вызванных Эль-Ниньо:

Более прозаично связаны с периодическими колебаниями физических систем и воздействием на них сторонних сил, имеющих также физическую природу. Итак, природные катаклизмы вызываются периодическими колебаниями системы атмосфера – океан – Земля под воздействием Солнца (прецессия), неравномерности прогрева атмосферы (воздействие воздушных масс на Землю), неравномерным прогревом океана (океанические...

Переменную. Положительные коэффициенты говорят об усилении стока под влиянием данного фактора, отрицательные – об ослаблении . ГЛАВА 3. Основные особенности регионального климата Рязанской области и его динамики 3.1 Среднемноголетние и экстремальные значения метеорологических величин Рассмотрим данные характеристики на примере метеостанции Елатьма, измерения которой охватывают период...

Региональной оценки изменений климата указывают на то, что в весенне - летний период тепло-влагообеспеченность формирует засушливые условия (аридность) на большей территории России. Для определения оптимальных условий ведения сельского хозяйства (определение тепло-влагообеспеченности растений, продуктивности растений, оценка влагообеспеченности, оптимизация площадей земледельческой зоны) ...

1 из 10

Презентация на тему:

№ слайда 1

Описание слайда:

№ слайда 2

Описание слайда:

Общее представление Эль-Ниньо- колебание температуры поверхностного слоя воды в экваториальной части Тихого океана, имеющее заметное влияние на климат. В более узком смысле Эль-Ниньо - фаза Южной осцилляции, в которой область нагретых приповерхностных вод смещается к востоку. При этом ослабевают или вообще прекращаются пассаты, замедляется апвеллинг в восточной части Тихого океана, у берегов Перу. Противоположная фаза осцилляции называется Ла-Нинья.

№ слайда 3

Описание слайда:

Первые признаки Эль-Ниньо Повышение воздушного давления над Индийским океаном, Индонезией и Австралией.Падение давления над Таити, над центральной и восточной частями Тихого океана.Ослабление пассатов в южной части Тихого океана вплоть до их прекращения и изменения направления ветра на западное.Теплая воздушная масса в Перу, дожди в перуанских пустынях. Это тоже влияние Эль-Ниньо

№ слайда 4

Описание слайда:

Влияние Эль-Ниньо на климат различных регионов В Южной Америке эффект Эль-Ниньо наиболее выражен. Обычно это явление вызывает теплые и очень влажные летние периоды (с декабря по февраль) на северном побережье Перу и в Эквадоре. Если Эль-Ниньо сильно, оно вызывает сильные наводнения. Южная Бразилия и северная Аргентина также переживают более влажные, чем обычно, периоды, но, в основном, весной и ранним летом. В центре Чили наблюдается мягкая зима с большим количеством дождей, а в Перу и Боливии иногда происходят необычные для этого региона зимние снегопады.

№ слайда 5

Описание слайда:

Потери и убытки Более 15 лет назад, когда Эль-Ниньо впервые показало свой характер, метеорологи еще не связывали воедино события тех лет: засухи в Индии, пожары в Южной Африке и ураганы, пронесшиеся через Гавайи и Таити. Позднее, когда выяснились причины этих нарушений в природе, были подсчитаны потери, которые принесло своеволие стихии. Но оказалось, что и это еще не все. Скажем, дожди и наводнения - это прямые последствия природного бедствия. Но за ними пришли и вторичные, - например, комары размножились на новых болотах и принесли эпидемию малярии в Колумбию, Перу, Индию, Шри-Ланку. В штате Монтана участились укусы людей ядовитыми змеями. Они приблизились к населенным пунктам, преследуя свою добычу - мышей, а те покинули свои оседлые места из-за безводья, пришли поближе к людям и к воде.

№ слайда 6

Описание слайда:

От мифов к реальности Предсказания метеорологов подтвердились: катастрофические события, связанные с течением Эль-Ниньо, одно за другим обрушиваются на землю. Конечно, очень грустно, что все это сейчас происходит. Но все же нельзя не отметить, что человечество впервые встречает глобальную природную катастрофу, зная ее причины и ход дальнейшего развития. Феномен Эль-Ниньо уже довольно хорошо изучен. Наука разгадала загадку, которая мучила перуанских рыбаков. Им было непонятно, почему иногда в рождественский период океан становится теплее и косяки сардин у берегов Перу исчезают. Поскольку приход теплой воды совпадал с Рождеством, течение назвали Эль-Ниньо, что по-испански означает «младенец-мальчик». Рыбаков, конечно же, интересует непосредственная причина ухода сардин...

№ слайда 7

Описание слайда:

Рыба уходит… …Дело в том, что сардины питаются фитопланктоном. А водорослям нужен солнечный свет и биогенные элементы - прежде всего азот, фосфор. Они есть в океанской воде, и запас их в верхнем слое постоянно пополняется вертикальными токами, идущими от дна к поверхности. Но когда течение Эль-Ниньо поворачивает обратно, в сторону Южной Америки, его теплые воды «запирают» выход глубинных вод. Биогенные элементы не подымаются к поверхности, размножение водорослей приостанавливается. Рыба уходит из этих мест - ей не хватает корма.

№ слайда 8

Описание слайда:

Ошибка Магеллана Первым из европейцев, кто переплыл крупнейший океан планеты, был Магеллан. Он назвал его «Тихим». Как очень скоро потом выяснилось, Магеллан ошибся. Именно в этом океане рождается больше всего тайфунов, именно он производит три четверти облаков планеты. Теперь мы еще узнали, что рождающееся в Тихом океане течение Эль-Ниньо иногда становится причиной множества разных бед и катастроф на планете...

№ слайда 9

Описание слайда:

Эль-Ниньо- это вытянутый язык сильно нагретой воды. По площади он равен территория США. Нагретая вода интенсивнее испаряется и быстрее «накачивает» атмосферу энергией. Эль-Ниньо передает ей 450 миллионов мегаватт, что равносильно мощности 300 000 больших атомных электростанций. Понятно, что энергия эта, согласно закону сохранения энергии, не исчезает. И вот уже в Индонезии во всю силу разразилась катастрофа. Сперва там, на острове Суматра, свирепствовала засуха, затем начали гореть высохшие леса. В непроглядном дыме, окутавшем весь остров, разбился самолет при приземлении, в море столкнулись танкер и сухогруз. Дымы дошли до Сингапура и Малайзии..

№ слайда 10

Описание слайда:

Годы, в которые был зафиксирован Эль-Ниньо 1864, 1871, 1877-1878, 1884, 1891, 1899, 1911-1912, 1925-1926, 1939-1941, 1957-1958, 1965-1966, 1972, 1976, 1982-1983, 1986-1987, 1992-1993, 1997-1998. , в 1790-1793, 1828, 1876-1878, 1891, 1925-1926, 1982-1983 и 1997-1998 годах были зафиксированы мощные фазы Эль-Ниньо, тогда как, например, в 1991-1992, 1993, 1994 это явление, часто повторяясь, было слабо выраженным. Эль-Ниньо 1997-1998 гг. было настолько сильным, что привлекло внимание мировой общественности и прессы.

Природный феномен Эль-Ниньо, разыгравшийся в 1997-1998 гг., не имел равных себе по масштабу за всю историю наблюдений. Что же это за загадочное явление, которое наделало столько шума и привлекло пристальное внимание средств массовой информации?

Выражаясь научным языком, Эль-Ниньо - комплекс взаимообусловленных изменений термобарических и химических параметров океана и атмосферы, принимающих характер стихийных бедствий. Согласно справочной литературе, оно представляет собой теплое течение, возникающее иногда по неизвестным причинам у берегов Эквадора, Перу и Чили. В переводе с испанского "Эль-Ниньо" означает "младенец". Такое название дали ему перуанские рыбаки, потому что потепление воды и связанные с ним массовые заморы рыбы обычно случаются в конце декабря и совпадают с Рождеством. Об этом явлении наш журнал уже писал в N 1 за 1993 г., но с того времени исследователи накопили много новой информации.

НОРМАЛЬНАЯ СИТУАЦИЯ

Чтобы понять аномальный характер феномена, рассмотрим сначала обычную (стандартную) климатическую ситуацию у южноамериканского побережья Тихого океана. Она довольно своеобразна и определяется Перуанским течением, которое несет холодные воды из Антарктики вдоль западных берегов Южной Америки к лежащим на экваторе Галапагосским островам. Обычно дующие здесь с Атлантики пассаты, пересекая высокогорный барьер Анд, оставляют влагу на их восточных склонах. И потому западное побережье Южной Америки представляет собой сухую каменистую пустыню, где дожди чрезвычайно редки -иногда не выпадают годами. Когда же пассаты набирают столько влаги, что доносят ее до западных берегов Тихого океана, они формируют здесь преобладающее западное направление поверхностных течений, вызывающих нагон воды у берегов. Он разгружается проти-вопассатным течением Кромвелла в экваториальной зоне Тихого океана, которое захватывает здесь 400- километровую полосу и на глубинах 50-300 м переносит обратно на восток огромные массы воды.

Внимание специалистов привлекает колоссальная биологическая продуктивность прибрежных перуано- чилийских вод. Здесь на небольшом пространстве, составляющем какие-то доли процента от всей акватории Мирового океана, годовая добыча рыбы (в основном анчоуса) превышает 20% общемировой. Ее обилие привлекает сюда громадные стаи рыбоядных птиц - бакланов, олуш, пеликанов. А в районах их скопления сосредотачиваются колоссальные массы гуано (птичьего помета) - ценного азотно-фосфорного удобрения; его залежи мощностью от 50 до 100 м стали объектом промышленной разработки и экспорта.

КАТАСТРОФА

В годы проявления Эль-Ниньо ситуация резко меняется. Сначала на несколько градусов повышается температура воды и начинается массовая гибель или уход рыбы из этой акватории, и как следствие - исчезают птицы. Затем в восточной части Тихого океана падает атмосферное давление, над ней появляются облака, пассаты стихают, и воздушные потоки над всей экваториальной зоной океана изменяют направление. Теперь они идут с запада на восток, унося влагу из Тихоокеанского региона и обрушивая ее на перуано-чилийское побережье.

Особенно катастрофично события развиваются у подножия Анд, которые теперь преграждают путь западным ветрам и принимают на свои склоны всю их влагу. В результате в узкой полосе каменистых прибрежных пустынь западного побережья бушуют паводки, сели, наводнения (в это же время от страшной засухи страдают территории Западно- Тихоокеанского региона: выгорают тропические леса в Индонезии, на Новой Гвинее, резко падает урожайность сельскохозяйственных культур в Австралии). В довершение всего от чилийских берегов до Калифорнии развиваются так называемые "красные приливы", вызванные бурным ростом микроскопических водорослей.

Итак, цепь катастрофических событий начинается с заметного потепления поверхностных вод в восточной части Тихого океана, что в последнее время успешно используют для прогнозирования Эль-Ниньо. В этой акватории установлена сеть буйковых станций; с их помощью постоянно измеряют температуру океанской воды, и полученные данные через спутники оперативно передаются в исследовательские центры. В результате заблаговременно удалось предупредить о наступлении наиболее мощного из известных до настоящего времени Эль-Ниньо - в 1997-98 гг.

Вместе с тем причина разогрева океанской воды, а стало быть, и возникновения самого Эль-Ниньо до сих пор до конца не ясна. Появление теплой воды к югу от экватора океанографы объясняют изменением направления преобладающих ветров, метеорологи же смену ветров считают следствием разогрева воды. Таким образом, создается своеобразный порочный круг.

Чтобы приблизиться к пониманию генезиса Эль-Ниньо, обратим внимание на ряд обстоятельств, которые обычно упускают из виду специалисты-климатологи.

ДЕГАЗАЦИОННЫЙ СЦЕНАРИЙ ЭЛЬ-НИНЬО

Для геологов совершенно очевиден следующий факт: Эль- Ниньо развивается над одним из самых геологически активных участков мировой рифтовой системы - Восточно- Тихоокеанским поднятием, где максимальная скорость спрединга (раздвижения океанского дна) достигает 12-15 см/год. В осевой зоне этого подводного хребта отмечен очень высокий тепловой поток из земных недр, здесь известны проявления современного базальтового вулканизма, обнаружены выходы термальных вод и следы интенсивного процесса современного рудообразования в виде многочисленных черных и белых "курильщиков".

В акватории между 20 и 35 ю. ш. на дне зафиксированы девять водородных струй - выходов этого газа из земных недр. В 1994 г. международная экспедиция обнаружила здесь самую мощную в мире гидротермальную систему. В ее газовых эманациях аномально высокими оказались отношения изотопов 3 Не/ 4 Не, а это означает: источник дегазации находится на большой глубине.

Сходная ситуация характерна и для других "горячих точек" планеты - Исландии, Гавайских островов, Красного моря. Там на дне расположены мощные центры водородно-метановой дегазации и над ними, чаще всего в Северном полушарии, разрушается озоновый слой
, что дает основание созданную мною модель деструкции озонового слоя потоками водорода и метана применять и к Эль-Ниньо.

Вот как примерно начинается и развивается этот процесс. Водород, выделяясь со дна океана из рифтовой долины Восточно-Тихоокеанского поднятия (его источники обнаружены там инструментально) и достигая поверхности, вступает в реакцию с кислородом. В результате образуется тепло, которое и начинает разогревать воду. Для окислительных реакций условия здесь весьма благоприятны: поверхностный слой воды обогащается кислородом при волновом взаимодействии с атмосферой.

Однако возникает вопрос: может ли поступающий со дна водород достигнуть океанской поверхности в заметных количествах? Положительный ответ дали результаты американских исследователей, обнаруживших в воздухе над Калифорнийским заливом удвоенное, по сравнению с фоновым, содержание этого газа. А ведь тут на дне действуют водородно-метановые источники с суммарным дебитом 1,6 х 10 8 м 3 /год.

Водород, поднимаясь из водных глубин в стратосферу, образует озоновую дыру, в которую "проваливается" ультрафиолетовое и инфракрасное солнечное излучение. Падая на поверхность океана, оно усиливает начавшийся (за счет окисления водорода) разогрев его верхнего слоя. Скорее всего, именно дополнительная энергия Солнца - главная и определяющая в данном процессе. Роль же окислительных реакций в разогреве более проблематична. Об этом можно было бы не говорить, если бы не идущее синхронно с ним существенное (от 36 до 32,7%о) опреснение океанской воды. Последнее, вероятно, и осуществляет та самая добавка воды, что образуется при окислении водорода.

Из-за разогрева поверхностного слоя океана снижается растворимость в нем СО 2 , и он выбрасывается в атмосферу. К примеру, во время Эль-Ниньо 1982-83 гг. в воздух дополнительно попало 6 млрд. т. углекислого газа. Усиливается также испарение воды, и над восточной частью Тихого океана появляются облака. И пары воды, и СО 2 - парниковые газы; они поглощают тепловое излучение и становятся прекрасным аккумулятором дополнительной энергии, пришедшей через озоновую дыру.

Постепенно процесс набирает силу. Аномальный разогрев воздуха приводит к снижению давления, и над восточной частью Тихого океана образуется циклоническая область. Именно она ломает стандартную пассатную схему атмосферной динамики в районе и "засасывает" воздух из западной части Тихого океана. Вслед за стиханием пассатов уменьшается нагон воды у перуано-чилийских берегов и прекращает действовать экваториальное противотечение Кромвелла. Сильный разогрев воды приводит к зарождению тайфунов, что в обычные годы - большая редкость (из-за охлаждающего влияния Перуанского течения). С 1980 по 1989 г. здесь возникло десять тайфунов, семь из них - в 1982- 83 гг., когда бушевал Эль-Ниньо.

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ

Почему же все-таки у западного побережья Южной Америки очень высока биологическая продуктивность? По оценкам специалистов, она такая же, как в обильно "удобряемых" рыбоводных прудах Азии, и в 50 тыс. раз выше (!), чем в других частях Тихого океана, если рассчитывать по количеству добываемой рыбы. Традиционно этот феномен объясняют апвеллингом - ветровым сгоном теплой воды от берега, заставляющим подниматься из глубин холодную воду, обогащенную питательными компонентами, в основном азотом и фосфором. В годы же проявления Эль-Ниньо, когда ветер меняет направление, апвеллинг прерывается, а следовательно, прекращает поступать питательная вода. В результате рыбы и птицы гибнут или мигрируют из-за голода.

Все это напоминает вечный двигатель: обилие жизни в поверхностных водах объясняется поступлением снизу питательных веществ, а избыток их внизу - обилием жизни наверху, ибо отмирающая органика оседает на дно. Однако что здесь первично, что дает толчок подобному круговороту? Почему он не иссякает, хотя, судя по мощности залежей гуано, действует уже тысячелетия?

Не очень понятен и сам механизм ветрового апвеллинга. Связанный с ним подъем глубинной воды обычно определяют, измеряя ее температуру на профилях разного уровня, ориентированных перпендикулярно береговой линии. Затем строят изотермы, которые показывают одинаковые низкие температуры у берега и на большой глубине в удалении от него. И в итоге делают вывод о подъеме холодных вод. Но ведь известно: у берега низкая температура обусловлена Перуанским течением, так что описанная методика определения подъема глубинных вод едва ли корректна. И наконец, еще одна неясность: упомянутые профили строятся поперек береговой линии, а преобладающие ветры здесь дуют вдоль нее.

Я отнюдь не собираюсь ниспровергать концепцию ветрового апвеллинга - она базируется на понятном физическом явлении и имеет право на жизнь. Однако при более близком знакомстве с ней в данном районе океана неизбежно возникают все перечисленные проблемы. Поэтому предлагаю иное объяснение аномальной биологической продуктивности у западных берегов Южной Америки: она определяется опять-таки дегазацией земных недр.

В самом деле, не вся полоса перуано-чилийского прибрежья одинаково продуктивна, как должно быть при действии климатического апвеллинга. Здесь обособлены два "пятна" - северное и южное, причем их положение контролируется тектоническими факторами. Первое расположено над мощным разломом, уходящим из океана на континент южнее разлома Мендана (6-8 о ю. ш.) и параллельно ему. Второе пятно несколько меньших размеров находится чуть севернее хребта Наска (13-14 ю. ш.). Все эти косые (диагональные) геологические структуры, идущие от Восточно-Тихоокеанского поднятия в сторону Южной Америки, по существу, являются зонами дегазации; по ним на дно и в толщу вод поступает из земных недр огромное количество различных химических соединений. Среди них есть, конечно, жизненно важные элементы - азот, фосфор, марганец, достаточно и микроэлементов. В толще прибрежных перуано-эквадорских вод содержание кислорода - самое низкое во всем Мировом океане, так как основной объем здесь составляют восстановленные газы - метан, сероводород, водород, аммиак. Зато тонкий поверхностный слой (20-30 м) аномально богат кислородом из-за низкой температуры воды, приносимой сюда из Антарктиды Перуанским течением. В этом слое над разломными зонами - источниками питательных веществ эндогенной природы - и создаются уникальные условия для развития жизни.

Впрочем, есть в Мировом океане район, по биопродуктивности не уступающий перуанскому, а возможно, и превосходящий его - у западного побережья Южной Африки. Его тоже считают зоной ветрового апвеллинга. Но положение самого продуктивного здесь участка (залив Уолфиш-Бей) контролируется опять же тектоническими факторами: он расположен над мощной разломной зоной, идущей из Атлантического океана на Африканский континент несколько севернее Южного тропика. А вдоль берега из Антарктики проходит холодное, богатое кислородом Бенгельское течение.

Колоссальной рыбопродуктивностью отличается и район Южных Курильских островов, где холодное течение проходит над субмеридиональным окраинно-океанским разломом Ионы. В разгар путины сайры в небольшой акватории Южно- Курильского пролива собирается буквально весь дальневосточный рыболовный флот России. Уместно здесь вспомнить и Курильское озеро на Южной Камчатке, где находится одно из крупнейших в нашей стране нерестилищ нерки (вид дальневосточного лосося). Причина очень высокой биологической продуктивности озера, по мнению специалистов, - естественное "удобрение" его воды вулканическими эманациями (оно расположено между двумя вулканами - Ильинским и Камбальным).

Однако вернемся к Эль-Ниньо. В тот период, когда у побережья Южной Америки усиливается дегазация, тонкий, насыщенный кислородом и кишащий жизнью поверхностный слой воды насквозь продувается метаном и водородом, кислород исчезает, и начинается массовая гибель всего живого: со дна моря тралами поднимают огромное количество костей крупных рыб, на Галапагосских островах гибнут тюлени. Однако вряд ли фауна гибнет из-за снижения биопродуктивности океана, как гласит традиционная версия. Она, скорее всего, отравляется ядовитыми газами, поднимающимися со дна. Ведь смерть наступает внезапно и настигает все морское сообщество - от фитопланктона до позвоночных. От голода гибнут только птицы, да и то в основном птенцы, - взрослые особи просто покидают опасную зону.

"КРАСНЫЕ ПРИЛИВЫ"

Впрочем, после массового исчезновения биоты поразительное буйство жизни у западных берегов Южной Америки не прекращается. В лишенных кислорода, продуваемых ядовитыми газами водах начинают бурно развиваться одноклеточные водоросли - динофлагелляты. Данное явление известно как "красный прилив" и названо так потому, что в подобных условиях хорошо себя чувствуют только интенсивно окрашенные водоросли. Их окраска - своеобразная защита от солнечного ультрафиолета, приобретенная еще в протерозое (свыше 2 млрд. лет назад), когда не было озонового слоя и поверхность водоемов подвергалась интенсивному ультрафиолетовому облучению. Так что во время "красных приливов" океан как бы возвращается в свое "докислородное" прошлое. Из-за обилия микроскопических водорослей некоторые морские организмы, обычно выполняющие роль фильтраторов воды, например устрицы, в это время становятся ядовитыми и их употребление в пищу грозит тяжелыми отравлениями.

В рамках разработанной мной газово-геохимической модели аномальной биопродуктивности локальных участков океана и периодически быстрой гибели в ней биоты находят объяснение и другие явления: массовое скопление ископаемой фауны в древних сланцах Германии или фосфоритах Подмосковья, переполненных остатками костей рыб и раковинами головоногих.

МОДЕЛЬ ПОДТВЕРЖДАЕТСЯ

Приведу некоторые факты, свидетельствующие о реальности дегазационного сценария Эль-Ниньо.

В годы его проявления резко усиливается сейсмическая активность Восточно-Тихоокеанского поднятия - такой вывод сделал американский исследователь Д. Уокер, проанализировав соответствующие наблюдения с 1964 по 1992 г. на участке данного подводного хребта между 20 и 40ю. ш. А ведь, как давно установлено, сейсмические события часто сопровождаются усилением дегазации земных недр. В пользу разработанной мной модели свидетельствует и то, что воды у западного побережья Южной Америки в годы Эль- Ниньо буквально бурлят от выделения газов. Корпуса кораблей покрываются черными пятнами (явление получило название "Эль-Пинтор", в переводе с исп. - "маляр"), а зловонный запах сероводорода разносится на большие пространства.

В африканском заливе Уолфиш-Бей (упомянутом выше как район аномальной биопродуктивности) также периодически возникают экологические кризисы, протекающие по тому же сценарию, что и у берегов Южной Америки. В этом заливе начинаются выбросы газов, что приводит к массовой гибели рыбы, затем здесь развиваются "красные приливы", а запах сероводорода на суше ощущается даже в 40 милях от берега. Все это традиционно связывают с обильным выделением сероводорода, но его образование объясняют разложением органических остатков на морском дне. Хотя гораздо логичнее считать сероводород обычным компонентом глубинных эманации - ведь он выходит здесь только над зоной разлома. Проникновение газа далеко на сушу также проще объяснить его поступлением из того же разлома, трассирующегося из океана в глубь материка.

Важно отметить следующее: при поступлении глубинных газов в океанскую воду происходит их сепарация за счет резко различной (на несколько порядков) растворимости. Для водорода и гелия она составляет 0,0181 и 0,0138 см 3 в 1 см 3 воды (при температуре до 20 С и давлении 0,1 МПа), а для сероводорода и аммиака - несравненно больше: соответственно 2,6 и 700 см 3 в 1 см 3 . Вот почему вода над зонами дегазации сильно обогащается именно этими газами.

Веский аргумент в пользу дегазационного сценария Эль- Ниньо - карта среднемесячного дефицита озона над экваториальной областью планеты, составленная в Центральной аэрологической обсерватории Гидрометцентра России по спутниковым данным. На ней отчетливо проявляется мощная озоновая аномалия над осевой частью Восточно-Тихоокеанского поднятия немного южнее экватора. Отмечу, что к моменту выхода карты в свет я опубликовал качественную модель, объясняющую возможность разрушения озонового слоя именно над этой зоной. Кстати, это уже не первый случай, когда мои прогнозы места возможного появления озоновых аномалий подтверждаются натурными наблюдениями.

ЛА НИНЬЯ

Так называется заключительная фаза Эль-Ниньо - резкое похолодание воды в восточной части Тихого океана, когда на длительный период ее температура опускается на несколько градусов ниже нормы. Естественное объяснение этому - одновременное разрушение озонового слоя и над экватором, и над Антарктидой. Но если в первом случае оно вызывает разогрев воды (Эль-Ниньо), то во втором - сильное таяние льда в Антарктиде. Последнее увеличивает приток холодной воды в приантарктическую акваторию. В результате резко возрастает температурный градиент между экваториальной и южной частями Тихого океана, а это приводит к усилению холодного Перуанского течения, которое остужает экваториальные воды после ослабления дегазации и восстановления озонового слоя.

ПЕРВОПРИЧИНА - В КОСМОСЕ

Сначала, хотелось бы сказать несколько "оправдательных" слов в адрес Эль-Ниньо. Средства массовой информации, мягко говоря, не совсем правы, когда обвиняют его в провоцировании таких бедствий, как наводнения в Южной Корее или небывалые морозы в Европе. Ведь глубинная дегазация может одновременно усиливаться во многих районах планеты, что приводит там к разрушению озоно- сферы и появлению аномальных природных явлений, о которых уже говорилось. Например, нагрев воды, предшествующий возникновению Эль-Ниньо, происходит под озоновыми аномалиями не только в Тихом, но и в других океанах.

Что же касается усиления глубинной дегазации, то она определяется, на мой взгляд, космическими факторами, главным образом гравитационным воздействием на жидкое ядро Земли, где содержатся основные планетарные запасы водорода. Важную роль при этом, вероятно, играет взаимное расположение планет и, в первую очередь, взаимодействия в системе Земля - Луна - Солнце. Г. И. Войтов и его коллеги из Объединенного института физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН давно установили: дегазация недр заметно усиливается в периоды, близкие к полнолунию и новолунию. Влияет на нее и положение Земли на околосолнечной орбите, и изменение скорости ее вращения. Сложное сочетание всех этих внешних факторов с процессами в глубинах планеты (например, кристаллизацией ее внутреннего ядра) определяет импульсы усиления планетарной дегазации, а значит, и явления Эль- Ниньо. Его 2-7-летнюю квазипериодичность выявил отечественный исследователь Н. С. Сидоренко (Гидрометцентр России), проанализировав непрерывный ряд перепадов атмосферного давления между станциями Таити (на одноименном острове в Тихом океане) и Дарвин (северное побережье Австралии) за длительный период - с 1866 г. по настоящее время.

Кандидат геолого-минералогических наук В. Л. СЫВОРОТКИН, Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Ла Нинья

Южное колебание и Эль-Ни́ньо (исп. El Niño - Малыш, Мальчик) - это глобальное океано-атмосферное явление. Являясь характерной чертой Тихого Океана , Эль-Ниньо и Ла-Нинья (исп. La Niña - Малышка, Девочка) представляют собой температурные флуктуации поверхностных вод в тропиках восточной части Тихого Океана. Названия этих явлений, заимствованные из испанского языка местных жителей и впервые введенные в научный оборот в 1923 году Гилбертом Томасом Уолкером, означают «малыш» и «малышка», соответственно. Их влияние на климат южного полушария трудно переоценить. Южное колебание (атмосферная составляющая явления) отражает месячные или сезонные флуктуации разницы воздушного давления между островом Таити и городом Дарвин в Австралии.

Названная именем Уолкера циркуляция представляет собой существенный аспект тихоокеанского явления ENSO (El Niño Southern Oscillation). ENSO - это множество взаимодействующих частей одной глобальной системы океано-атмосферных климатических флуктуаций, которые происходят как последовательность океанических и атмосферных циркуляций. ENSO - это наиболее известный в мире источник междугодичной изменчивости погоды и климата (от 3 до 8 лет). ENSO имеет сигнатуры в Тихом, Атлантическом и Индийском Океанах.

В Тихом океане во время значительных тёплых событий Эль-Ниньо, нагреваясь, расширяется на большую часть тихоокеанских тропиков и становится в прямую связь с интенсивностью SOI (индекс южного колебания). В то время как события ENSO находятся в основном между Тихим и Индийским Океанами, события ENSO в Атлантическом Океане отстают от первых на 12-18 месяцев. Большинство из стран, которые подвергаются событиям ENSO, являются развивающимися, с экономикой, которая сильно зависит от сельскохозяйственного и рыбопромыслового секторов. Новые возможности по предсказанию начала событий ENSO в трёх океанах могут иметь глобальное социально-экономическое значение. Так как ENSO - это глобальная и природная часть климата Земли, то важно узнать, может ли являться изменение интенсивности и частоты результатом глобального потепления. Низкочастотные изменения уже были обнаружены. Междекадные модуляции ENSO тоже могут существовать.

Эль-Ниньо и Ла-Нинья

Эль-Ниньо и Ла-Нинья официально определены как длительные морские поверхностные температурные аномалии величиной большей, чем 0,5 °C, пересекающие Тихий Океан в его центральной тропической части. Когда наблюдается условие +0.5 °C (-0.5 °C) в периоде до пяти месяцев, то это классифицируется как условие Эль-Ниньо (Ла-Нинья). Если аномалия сохраняется на протяжении пяти месяцев или дольше, то она классифицируется как эпизод Эль-Ниньо (Ла-Нинья). Последнее происходит с нерегулярными промежутками в 2-7 лет и, обычно, продолжается один или два года.

Первые признаки Эль-Ниньо следующие:

1. Повышение воздушного давления над Индийским Океаном, Индонезией и Австралией.
2. Падение воздушного давления над Таити и остальными центральной и восточной частями Тихого Океана.
3. Пассаты в южной части Тихого Океана ослабляются или направляются на восток.
4. Теплый воздух появляется рядом с Перу, вызывая дожди в пустынях.
5. Тёплая вода распространяется от западной части Тихого Океана к восточной. Она несет с собой дождь, вызывая его в тех районах, где обычно бывает сухо.

Теплое течение Эль-Ниньо, состоящее из обедненной планктоном тропической воды и нагреваемое его восточным протоком в Экваториальном Течении, заменяет холодные, богатые планктоном воды Течения Гумбольдта, также известного как Перуанское Течение, которое содержит большие популяции промысловой рыбы. Большую часть лет нагревание длится только несколько недель или месяцев, после которых погодные шаблоны возвращаются в нормальное состояние и увеличивается улов рыбы. Тем не менее, когда условия Эль-Ниньо длятся несколько месяцев, происходит более экстенсивное океаническое потепление, и может быть серьезен его экономический удар на локальный рыбопромысел для внешнего рынка.

Циркуляция Волкера видна на поверхности как восточные пассаты, которые передвигают на запад воду и воздух, разогретые солнцем. Она также создает океанический апвеллинг у побережья Перу и Эквадора и холодные воды, богатые планктоном, поступают на поверхность, увеличивая поголовье рыбы. Западная экваториальная часть Тихого Океана характеризуется теплой, влажной погодой и низким атмосферным давлением. Накопленная влага выпадает в виде тайфунов и штормов. В результате в этом месте океан на 60 см выше, чем в восточной его части.

На Тихом Океане Ла-Нинья характеризуется необычайно холодной температурой в восточной экваториальной части по сравнению с Эль-Ниньо, который, в свою очередь, характеризуется необычайно высокой температурой в том же регионе. Активность атлантических тропических циклонов в общем случае усиливается во время Ла-Нинья. Условие Ла-Нинья часто происходит после Эль-Ниньо, особенно, когда последний очень силен.

Индекс южного колебания (SOI)

Индекс южного колебания вычисляется из месячных или сезонных флуктуаций разницы воздушного давления между Таити и Дарвином.

Длительные отрицательные значения SOI часто сигнализируют об эпизодах Эль-Ниньо. Эти отрицательные значения обычно сопутствуют продолжительному потеплению центральной и восточной тропическим частям Тихого Океана, уменьшению силы тихоокеанских пассатов и уменьшению выпадения осадков на востоке и севере Австралии.

Положительные значения SOI ассоциируются с сильными тихоокеанскими пассатами и потеплению температуры воды на севере Австралии, хорошо известного как эпизод Ла-Нинья. Воды центральной и восточной тропических частей Тихого Океана становятся холоднее на протяжении этого времени. Вместе все этого увеличивает вероятность выпадения большего количества осадков в восточной и северной Австралии, чем обычно.

Обширное влияние условий Эль-Ниньо

Так как теплые воды Эль-Ниньо подпитывают штормы, то это создает увеличение выпадение осадков в восточно-центральной и восточной частях Тихого Океана.

В Южной Америке эффект Эль-Ниньо более выражен, чем в Северной Америке. Эль-Ниньо ассоциируется с теплыми и очень влажными летними периодами (декабрь--февраль) по побережью северного Перу и Эквадора, вызывая сильные затопления всякий раз, когда событие сильное. Эффекты во время февраля, марта, апреля могут стать критическими. Южная Бразилия и северная Аргентина также испытывают более влажные, чем обычно, условия, но, в основном, во время весны и раннего лета. Центральный регион Чили получает мягкую зиму с большим количеством дождей, а Перуанско-Боливианское Плоскогорье иногда испытывает необычные для этого региона зимние снегопады. Более сухая и теплая погода наблюдается в Бассейне Реки Амазонки, Колумбии и Центральной Америке.

Прямые эффекты Эль-Ниньо приводят к уменьшению влажности в Индонезии, увеличивая вероятность возникновения лесных пожаров, в Филиппинах и в северной Австралии. Также в июне--августе сухая погода наблюдается в регионах Австралии: Квинсленд, Виктория, Новый Южный Уэльс и восточная Тасмания.

Запад Антарктического Полуострова, Земли Росса, моря Беллинсгаузена и Амундсена покрываются большим количеством снега и льда во время Эль-Ниньо. Последние два и море Уэделла становятся теплее и находятся под более высоким атмосферным давлением.

В Северной Америке, обычно, зимы теплее, чем обычно, на Среднем Западе и в Канаде, в то время, как в центральной и южной Калифорнии, на северо-западе Мексики и юго-востоке США становится влажнее. Северо-западные тихоокеанские штаты, другими словами, осушаются во время Эль-Ниньо. И наоборот, во время Ла-Нинья осушается Средний Запад США. Эль-Ниньо также ассоциируется с понижением активности ураганов в Атлантике.

Восточная Африка, включая Кению, Танзанию и бассейн Белого Нила, испытывают длительные дожди с марта по май. Засухи преследуют с декабря по февраль южные и центральные регионы Африки, в основном это Замбия, Зимбабве, Мозамбик и Ботсвана.

Теплый Бассейн Западного Полушария

Изучение климатических данных показало, что, приблизительно, в половине летних периодов после Эль-Ниньо наблюдается необычное потепление Теплого Бассейна Западного Полушария. Это влияет на погоду в регионе, и, похоже, есть связь с Северо-Атлантическим Колебанием.

Атлантический эффект

Эффект, похожий на Эль-Ниньо, иногда наблюдается в Атлантическом Океане , где вода вдоль экваториального африканского побережья становится теплее, а у побережья Бразилии - холоднее. Это можно отнести к циркуляциям Волкера над Южной Америкой .

Неклиматические эффекты

Вдоль восточного побережья Южной Америки Эль-Ниньо уменьшает апвеллинг холодной, богатой планктоном воды, которая поддерживает большие популяции рыбы, которые, в свою очередь, поддерживают обилие морских птиц, помет которых поддерживает индустрию удобрений.

Локальная рыбопромысловая индустрия вдоль береговой линии может испытывать недостаток рыбы во время продолжительных событий Эль-Ниньо. Наибольший мировой рыбный коллапс из-за чрезмерного промысла, который произошёл в 1972 г. во время Эль-Ниньо, привел к уменьшению популяции перуанских анчоусов. Во время событий 1982-83 г. популяции южной ставриды и анчоусов уменьшились. Хотя увеличилось количество раковин в теплой воде, но хек ушёл в глубину, к холодной воде, а креветки и сардины ушли на юг. Но улов некоторых других видов рыб был увеличен, например, обыкновенная ставрида увеличила свою популяцию во время теплых событий.

Смены местоположения и типов рыбы из-за изменений условий обеспечило проблемы для рыбной индустрии. Перуанская сардина ушла из-за Эль-Ниньо к чилийскому побережью. Другие условия ещё только привели дальнейшим усложнениям, таким как правительство Чили в 1991 г. создало ограничения на лов рыбы.

Постулируется, что Эль-Ниньо привело к исчезновению индейского племени Мочико и других племен доколумбовой Перуанской культуры.

Причины, порождающие Эль-Ниньо

Механизмы, которые могут вызывать события Эль-Ниньо до сих пор исследуются. Трудно подобрать шаблоны, которые могут показать причины или позволить делать предсказания.

История теории

Первое упоминание термина «Эль-Ниньо» относится к г., когда капитан Камило Каррило сообщил на конгрессе Географического Общества в Лиме , что Перуанские моряки назвали теплое северное течение «Эль-Ниньо», так как оно наиболее заметно в районе Рождества. Тем не менее даже потом явление было интересно только из-за его биологического влияния на эффективность индустрии удобрений.

Нормальные условия вдоль западного Перуанского побережья - это холодное южное течение (Перуанское течение) с апвеллингом воды; апвеллинг планктона приводит к активной океанической продуктивности; холодные течения приводят к очень сухому климату на земле. Похожие условия существуют везде (Калифорнийское течение, Бенгальское течение). Так замена его на теплое северное течение ведет к понижению биологической активности в океане и к ливневым дождям, приводящим к затоплениям, - на земле. Связь с затоплениями была сообщена в г. Пезетом и Эгуигуреном.

К концу девятнадцатого столетия поднялся интерес предсказаниям климатических аномалий (для производства еды) в Индии и Австралии. Чарльз Тодд в г. предположил, что засухи в Индии и Австралии происходят в одно и то же время. Норман Локьер указал на то же самое в г. В г. Гилберт Волкер первым ввел термин «Южное Колебание».

Большую часть двадцатого столетия Эль-Ниньо считался большим локальным явлением.

История явления

Условия ENSO случаются каждые 2-7 лет по-крайней мере последние 300 лет, но большинство из них были слабыми.

Большие события ENSO случались в - , , - , , - , - и -1998 годах .

Последние события Эль-Ниньо случались в - , - , , , 1997-1998 и -2003 годах .

Эль-Ниньо 1997-1998 г., в частности, было сильным и привлекло к явлению международное внимание, в то время как в периоде - г. было необычно то, что Эль-Ниньо проявлялся очень часто (но в основном слабо).

Эль-Ниньо в истории цивилизации

Ученые пытались установить, почему на рубеже и X веков нашей эры на противоположных концах земли практически одновременно прекратили существование две крупнейшие цивилизации того времени. Речь идет об индейцах майя и падении китайской династии Тан, вслед за которым последовал период междоусобных распрей.

Обе цивилизации находились в муссонных регионах, увлажнение которых зависит от сезонного выпадения осадков. Однако в указанное время, судя по всему, дождливый сезон оказался не в состоянии обеспечить количество влаги, достаточное для развития сельского хозяйства.

Наступившая засуха и последовавший за ней голод привели к закату этих цивилизаций, полагают исследователи. Они связывают климатические изменения с природным феноменом «Эль-Ниньо», под которым подразумеваются температурные колебания поверхностных вод восточной части Тихого океана в тропических широтах. Это приводит к крупномасштабным нарушениям циркуляции атмосферы, что вызывает засухи в традиционно влажных регионах и наводнения - в засушливых.

Ученые пришли к этим выводам, изучив характер осадочных отложений в Китае и Мезоамерике , относящихся к указанному периоду. Последний император династии Тан умер в 907 году нашей эры, а последний известный календарь майя датируется 903 годом .

Ссылки

• The El Nino Theme Page Explains El Nino and La Nina, provides real time data, forecasts, animations, FAQ, impacts and more.
• Международная Метеорологическая Организация анонсировала обнаружение начала события Ла-Нинья в Тихом Океане . (Reuters/YahooNews)

Литература

• César N. Caviedes, 2001. El Niño in History: Storming Through the Ages (University Press of Florida)
• Brian Fagan , 1999. Floods, Famines, and Emperors: El Niño and the Fate of Civilizations (Basic Books)
• Michael H. Glantz, 2001. Currents of change , ISBN 0-521-78672-X
• Mike Davis, Late Victorian Holocausts: El Niño Famines and the Making of the Third World (2001), ISBN 1-85984-739-0