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Lexikon der Geographie: El Niño

El Niño, EN, periodisch wiederkehrende Strömungsumkehr der atmosphärischen und ozeanischen Zirkulation im tropischen Pazifik mit einer Andauer von mehreren Monaten. Dieses weltweit einzigartige Klimaphänomen tritt alle 3-5 Jahre auf. Sein Einsetzen um die Weihnachtszeit hat ihm den Name "El Niño", span. Christkind, eingebracht. Ursprünglich war mit EN ein kurzfristiges Phänomen gemeint, bei dem im Zuge des normalen Jahreszeitenwechsels das aus dem Humboldtstrom resultierende kalte Wasser im Küstenbereich von Südecuador und Nordperu (bis ≈5°S) für einen Zeitraum von wenigen Wochen durch warmes, von Norden vorstoßendes Wasser des äquatorialen Gegenstroms verdrängt wird. Heute wird unter dem Begriff EN die Umkehr der Walker-Zirkulation bei negativem SOI (Southern Oscillation), die veränderten Strömungsbedingungen im tropischen Pazifik, und die entsprechenden Folgen für das Klima in diesem Bereich verstanden ( Abb.). Da EN eng mit Änderungen in der Southern Oscillation verknüpft ist, wird häufig auch der Begriff ENSO (El Niño and Southern Oscillation) verwendet. Der 3-5 jährige zyklische Phasenumschwung im gekoppelten Ozean-Atmosphären-System des tropischen Pazifiks ist eine Folge von schnell wandernden äquatorial-ozeanischen Wellenformen. Bei Abflauen der Passate über dem südhemisphärischen Ostpazifik während des Nordwinters, wenn das Südpazifikhoch weniger stark ausgeprägt ist, verlagert sich warmes Oberflächenwasser aus dem Westpazifik in Form von warmen Kelvin-Wellen ostwärts, die bei Erreichen der südamerikanischen Küste das Aufsteigen von kaltem Wasser (Upwelling) zeitweise unterbinden. Die veränderten Zirkulationsbedingungen rufen nun im Westpazifik nach Westen wandernde ozeanische Rossby-Wellen hervor, die dort relativ kaltes Wasser an die Oberfläche gelangen lassen. Sie werden am Westrand des Pazifiks reflektiert, wandern in der Folge als kalte Kelvin-Wellen ostwärts und verstärken das jetzt auftretende Upwelling von kaltem Wasser vor der Westküste Südamerikas. Bei besonders starker Abkühlung des dortigen Oberflächenwassers wird diese Phase auch als La Niña bezeichnet. Bei nun wiederum veränderten Windverhältnissen (normale Walker-Zirkulation) treibt der SO-Passat erneut warme Wassermassen in den Westpazifik in Form von warmen Rossby-Wellen. Diese werden am Westrand des Pazifiks reflektiert (Badewanneneffekt) und bei Abflauen des SO-Passats als warme Kelvin-Wellen in den Ostpazifik verlagert; das nächste EN-Ereignis beginnt. Da die atmosphärischen Anomalien (Niederschlag, Windfeld) der geänderten Ozeanzirkulation nachfolgen, diese Extremzustände aber gleichzeitig die Phasenumkehr in der Ozeanzirkulation einleiten, wird der Mechanismus auch als Delayed Oscillator (von engl. delay=verschieben) bezeichnet. Unklar ist aber bis heute, welche Trigger für das Abflauen der Passate im Ostpazifik und die darauf folgende Umkehr der pazifischen Walker-Zirkulation verantwortlich sind. Zurzeit werden verschiedene mögliche Mechanismen diskutiert: a) Die globale Erwärmung könnte zur generellen Abschwächung der Passate im Ostpazifik führen, sodass EN-Situationen häufiger auftreten. b) Eine Erwärmung im Bereich des Südpols würde eine Verlagerung des Südpazifikhochs nach Süden und damit die Abschwächung der Passate im Ostpazifik bedeuten. c) Bei einer Abkühlung der Nordhemisphäre könnte das Nordpazifikhoch nach Süden verschoben und dadurch warmes Wasser aus dem äquatorialen Gegenstrom über den Äquator in Richtung des Perustroms verlagert werden. Auch hier wäre die Folge ein Abflauen der Passate im Ostpazifik. Besonders im Zusammenhang mit Vulkanausbrüchen ist eine solche Abkühlung der Nordhemisphäre durch Staubeinwirkung häufiger beobachtet worden. d) Tropische Vulkanausbrüche können direkt zur strahlungsbedingten Schwächung des Südpazifikhochs und zum Abflauen der Passate beitragen.
Neben den klimatischen Effekten von EN im tropisch-pazifischen Raum sind auch weltweite Auswirkungen (Telekonnektionen) bekannt, die sich allerdings z.T. statistisch schwer nachweisen lassen. Überschwemmungen in normalerweise wüstenhaften Gebieten oder extreme Dürren in sonst feuchten Regionen lösen während EN häufig enorme volkswirtschaftliche Schäden aus.

JB


El Niño: El Niño: In Normaljahren (a) weht über dem tropischen Pazifik ein kräftiger SO-Passat, der eine Verlagerung des warmen Oberflächenwassers in Richtung Westpazifik auslöst (höherer Wasserstand, tiefere Thermokline), während an der südamerikanischen Westküste kaltes Auftriebswasser klimawirksam wird (Humboldtstrom). Trocken stabile Verhältnisse (durch die persistente südpazifische Antizyklone) im Bereich der Westküste Südamerikas (ecuadorianisch-peruanische Küstenwüste, absteigender Ast der Walker-Zirkulation) stehen Konvektion (tiefer Luftdruck) und ausgedehnten Niederschlägen aufgrund von hohen Meeresoberflächentemperaturen und Verdunstungsraten (aufsteigender Ast der Walker-Zirkulation) im indomalaiischen Archipel gegenüber. – In EN-Jahren (b) kommt es zu einer Abschwächung der bodennahen Ostwindkomponente, sodass sich die im Westpazifik angestauten Wassermassen in Richtung Ostpazifik verlagern können. Als Folge ändert die Walker-Zirkulation ihren Drehsinn mit Niederschlägen in den sonst trockenen Bereichen der südamerikanischen Westküste (Südecuador, Nordperu) und trocken-stabilen Verhältnissen im indomalaiischen Archipel.

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