ENSO och PDO – viktiga klimatindex

El Niño Southern Oscillation (ENSO) och Pacific Decadal Oscillation (PDO) är två viktiga klimatindex. Vi ska i detta inlägg populärvetenskapligt beskriva vad de står för och kortfattat förklara hur det hela hänger ihop. Detta är det sista inlägget i min serie om olika klimatindex.

Vi börjar med med ENSO. Först ska vi reda ut vad ENSO, El Niño och La Niña står för. Historiskt upptäckte fiskare för flera hundra år sedan att vattnet i kusten väster om Sydamerika kunde bli ovanligt varmt. Detta inträffade vid jul och fenomenet döptes till El Niño vilket betyder lilla pojken på svenska. Det hela syftade på Jesusbarnet. Det omvända när vattnet blev kallt benämndes La Niña som betyder lilla flickan. El Niño är spanska och uttalas som “El Ninjo”.

El_Nino_SST_1997

Bilden ovan visar hur ytvattentemperaturen (SST – Sea Surface Temperature) väster om Sydamerika avviker kraftigt positivt från det normala nära ekvatorn. Det hela påverkas av vindar och tryckfördelning. I Sverige när vi ska bada på sommaren vet vi att vattnet är kallt vid frånlandsvind och varmt vid pålandsvind. ENSO fungerar på liknande sätt.

Passadvindar blåser normalt från öster till väster längs ekvatorn men vissa år försvagas passadvindarna. Vid El Niño blåser det i huvudsak från väster till öster och det varma ytvattnet pressas mot Sydamerikas västkust. Vi pratar om stora avvikelser från normalt – upp till flera grader. Påverkan av detta på vädret blir märkbart över en stor del av jorden.

El_Nino_winter_effects

Effekterna av El Niño under december – februari

Påverkan på norra halvklotet blir störst vintertid. För USA blir jetströmmen starkare och flyttas söderut. De nordvästra delarna får det varmare än normalt och de södra kallare och mer regnigt. Jetströmmen förändras också över Atlanten så att det blir färre orkaner. Vertikala vindskjuvningen ökar vilket gör det svårare för orkaner att bildas. Vindskjuvning är när vinden ändrar hastighet och/eller riktning mellan två punkter. Vid vertikal vindskjuvning betraktar vi punkter på olika höjd.

En typisk El Niño varar nio månader till ett år men stora variationer finns. Frekvensen är också oregelbunden. Typiska intervaller är 2 – 7 år.

La_Nina_SST_1998

Bilden ovan visar ytvattentemperaturen (avvikelse från normalt) för 1988 som var ett La Niña år. Väster om Sydamerika runt ekvatorn ända till longitud 170W ser vi att det är kallare än normalt. Passadvindarna på låg höjd från öster till väster är starka. Kallt djupvatten kommer då upp till ytan väster om Sydamerika nära ekvatorn.

La_Nina_effect

Effekterna av La Niña under december – februari

På vintern i USA blir det torrare i sydstaterna medan nordväst får kallt och regnigt. Risken för orkaner i Atlanten under orkansäsong ökar. Vi ser också en påverkan av stora delar av jorden. Norr om Australien blir det regnigare.

Går det att göra prognoser för ENSO? Ja prognoser går att göra och det finns två huvudtyper av prognoser.

1. De som baseras på havs – atmosfärsmodeller

2. Statistiska modeller

Flerårsprognoser kan man alltid göra men värdet av dem är nära noll om de inte validerats. Validering ska göras framåt i tiden och det krävs flera El Niño och La Niña cykler innan valideringen blir signifikant. Jag påstår att det ännu inte finns något sätt att göra tillförlitliga flerårs ENSO-prognoser. Medellånga prognoser på några månader är man bättre på.

ENSO_MEI_Index_1950

MEI (Multivariate ENSO index) visar läget på ENSO.  MEI tar hänsyn till sex variabler i tropiska Stilla Havet. Vi ser att vi har en ganska kraftig El Niño just nu.

ENSO_MEI_El_Nino

Figuren ovan visar MEI för de sju starkaste El Niño sedan 1950. Även årets (2015-16) El Niño finns med. Om årets El Niño kommer att följa tidigare mönster så är det bara några månader kvar till neutralt läge. Enligt NOAA blir det en snabb kollaps av El Nino som övergår i negativt läge i höst.

Anm. För två dagar sen publicerades ett inlägg på Klimatupplysningen av Per Strandberg om vad som driver ENSO. Den artikeln har inget samband med detta inlägg.

Nu till PDO som handlar om ytvattentemperaturen norr om 20N breddgraden i Stilla Havet.

pdo_warm_cool

Perioden på PDO ligger nära 60 år. I dess varma fas blir det varmare på på norra halvklotet och det omvända när PDO är i sin negativa fas. Lite förenklat kan man säga att när PDO är positiv så blir det kallare i västra Stilla Havet och varmare i östra.

PDO_annual_1900

I figuren ovan är de grå fälten månadsvärden för PDO, de röda årsvärdena och den blå linjen femårsmedelvärden. Även om det finns en lång period runt 50 – 60 år kan månadsvärdena hoppa rejält. PDO slog om i sin negativa fas runt år 2000 men har just hoppat upp i en (tillfälligt) positiv värde. Jämför med MEI för 1998 och 2015 i figuren ovan. De exakta månadsvärdena för PDO kan du hitta här.

För både ENSO och PDO gäller det är index. Index är mått på t.ex. lufttemperatur, lufttryck, vattentemperatur, molnighet. Index i sig driver ingenting men kan visa att sannolikheten ändras för att det blir varmare / kallare, regnigare / torrare m.m. på olika platser.

Att öka kunskapen och förståelsen av haven inklusive dess strömmar samt molnbildning är nyckeln till att kunna börja göra mer tillförlitliga klimatprognoser. IPCC:s klimatmodeller duger inte att göra prognoser med. De duger dock att lura folk att det går att förutsäga klimatet på hundra års sikt.

Tidigare inlägg om klimatindex hittar du här och här.

Kommentarer

Kommentera längst ner på sidan.

  1. LBt

    Per W,
    en saklig och lättillgänglig serie. Tack.

  2. Lasse

    Tack Per
    Hoppas dessa förklarande inlägg sparas för framtida användning.
    Det är en komplicerad rörelse i haven kring ekvatorn vilket denna bild kan åskådliggöra:
    http://earth.nullschool.net/#current/ocean/surface/currents/orthographic=-141.33,13.40,438

  3. Björn-Ola J

    Är det så som jag uppfattat det att El Nino sprider ut varmt vatten från the tropical warm pool över en stor yta och därmed ökar värmeavgivningen från havet till atmosfären?

  4. bom

    Chiles/Perus ekonomi påverkades starkt av ENSO. När kalla Humboldtströmmen svarade för ytvattnet så fanns det mycket fisk eftersom den närde fisken med planktonproduktionen. När el Ninjo råder är havsytan varm och näringsfattig (en sorts havsöken utan större planktonproduktion) och fisket kraschade då.

  5. Björn-Ola J #3: Ja det kan man säga fast inte hela Tropical Warm Pool dit även östra delen av Indiska oceanen hör. Men västra delarna av Stilla Havet. Under El Nino gäller att det kalla vattnet från djupet inte kommer upp till ytan. Då värms havet upp av solen. Och konvektionen ökar när havet blir varmare under El Nino.

  6. Bengt Abelsson

    Med god vilja kan man ana (i diagram över 5-års medelvärden) en temperaturuppgång 1900-1940, istidslarmen på 70-talet och stillastående termometrar sedan 2000.

  7. Mats G

    Intressant att se hur det totalt omvänt klimatet blir om det är el ninjo eller el ninja. Där det är kallt blir det varmt. där det är blött blir det torrt.

  8. Jan-Åke

    Jag som länge trott att år 1998 stack ut som rekord El Ninjo eftersom lufttempen var så “hög” då.

  9. Björn

    Det är ur allmänbildningssynpunkt väldigt viktigt detta Per tar upp i sitt inlägg. Det bör också förtydligas att de strömningsförhållanden både i havet och luften utmed ekvatorn, mellan Filipinerna och Sydamerikas kust, har ett namn, nämligen Walkercirkulationen. Det viktiga är att de fenomen som har givit upphov till dessa index, ENSO, PDO etc, är naturliga fenomen som har funnits så länge nuvarande kontinentalsocklarna- och plattor har formerats. Vidare så är det geologiska förhållanden tillsammans med Corioliseffekten och solvärmt vatten, som bildar grunden för de cirkulerande eller konvektiva strömningar som förekommer.

  10. Björn #9: Stämmer det du skriver.

    När man skriver “allmänbildningsinlägg” är det alltid en avvägning hur mycket man ska ta med så det inte blir för långt och hur djupt i naturvetenskapen man ska gå. Inläggen om index ligger på en ganska lätt nivå där inga tunga naturvetenskapliga kunskaper från högskola krävs. Därför kallar jag dem populärvetenskapliga. Analogin om vattentemperaturen vid bad kan verka lite fånig för den kunnige (den stämmer även om det är en förenkling) med den är riktad till läsare med elementära fysikkunskaper.

  11. tty

    Jan-Åke #8

    Jo Ninon 1997-98 brukar betraktas som den kraftigaste i “modern tid”, d v s sedan ca 1950, men det är inte på något sätt självklart hur man mäter en Nino. Använder man enbart vattentemperaturen i Nino3.4 området som NOAA blir 2015/16 starkast, i Multivariate ENSO index vinner 1997-98 och i SOI (Southern Oscillation Index) blir 1982-83 störst. På Galapagosöarna. som påverkas väldigt mycket av Ninos minns man också 1982-83 som den riktigt stora Ninon, mycket kraftigare än någon annan i mannaminne. Skillnaderna beror på att varmvattnet fördelar sig litet olika i tid och rum under varje Nino.
    Notera också att det dessutom varit fyra mindre Ninos sedan 1998.

  12. tty

    Björn #9

    Det är sant att ENSO är rätt väl förstådd, ur rent fysikalisk synpunkt, men det är värt att notera att förmågan att prognosticera ENSO ändå är mycket begränsad, och i praktiken obefintlig över längre perioder än ett par månader, och att dessutom ingen klimatmodell klarar av att simulera ENSO, trots att den är en mycket viktig del av klimatsystemet.

  13. Lennart Bengtsson

    #12

    Detta påstående är inkorrekt. Dagens klimatmodeller simulerar faktiskt ENSO ganska bra. Se t ex min uppsats i Tellus ” What the climate system can do on its own” ( se Fig 3)
    Däremot är prediktabiliteten begränsad, men ger användbar information upp till 6 mån i förväg. Årets El Nino är här ett bra exempel.

    Lennart Bengtsson

  14. Thomas P

    För den som är intresserad här en länk till Lennarts artikel:
    http://www.tellusb.net/index.php/tellusb/article/view/20189

  15. Mats G

    14
    Thomas P

    Från summerydelen från Lennart B paper med tanke på en av diskussionerna vi hade tidigare. Speciellt 30 talet.
    “While many generally have a sceptical attitude to climate model simulations, we probably tend to be less sceptical to observational data. In fact, observational data, in particular older data sets or so-called observational reconstructions, are often considered to be a sort of replacement for true observations. ”

    Och för att stryka under.
    “In fact, observational data, in particular older data sets or so-called observational reconstructions, are often considered to be a sort of replacement for true observations.”

  16. Jag hävdar fortfarande att dagens ENSO modellers prognosförmåga är dålig, speciellt innan höst och vårdagjämningar. Mitt ANN program har inbyggt förmåga att få med ENSOs semi oscillerande egenskaper.