Estudio de la distribución de la temperatura de la superficie del mar durante los fenómenos de El Niño y La Niña.
Pendahuluán
La temperatura de la superficie del mar (TSM) es uno de los parámetros más importantes del sistema climático de la Tierra. El océano almacena y libera grandes cantidades de energía térmica, por lo que pequeños cambios en la TSM pueden desencadenar cambios en la circulación atmosférica a escala regional y global. En el contexto de los climas tropicales, el estudio de la TSM está estrechamente relacionado con los fenómenos de El Niño y La Niña, que forman parte del sistema ENSO (El Niño-Oscilación del Sur). ENSO es una variabilidad climática natural que se produce principalmente en el Océano Pacífico ecuatorial y tiene un amplio impacto en lluviala temperatura del aire, el viento, las tormentas tropicales y la productividad pesquera.
Este artículo analiza cómo se forman y cambian las distribuciones de la temperatura superficial del mar durante El Niño y La Niña, los indicadores utilizados para monitorear estos fenómenos, los mecanismos físicos que conectan el océano y la atmósfera, y sus implicaciones para territorio indonesio.
Konsep Dasar Temperatura de la superficie del mar y su distribución
SST es la temperatura de la capa nivel del mar que generalmente se mide a una profundidad de varios milímetros a varios metros. La distribución de la SST está influenciada por la radiación solar, la evaporación, el intercambio de calor con la atmósfera, corrientes oceánicasy el proceso de mezcla debido al viento. En las regiones tropicales, la temperatura superficial del mar suele ser más cálida debido a la alta recepción de radiación solar durante todo el año. Sin embargo, no todas las regiones tropical tiene una temperatura superficial Lo mismo ocurre con las corrientes oceánicas, las surgencias y los patrones de los vientos alisios, que pueden producir "bolsas" de agua cálida, así como zonas relativamente frías.
En el océano Pacífico ecuatorial, la distribución de la temperatura superficial del mar (TSM) en condiciones normales es asimétrica: la parte occidental (cerca de Indonesia y Papúa Nueva Guinea) es relativamente más cálida, mientras que la parte oriental (cerca de la costa de Perú-Ecuador) es más fría. Este desequilibrio se produce porque los vientos alisios soplan de este a oeste, lo que provoca que el agua cálida se acumule en el Pacífico occidental, mientras que el agua fría asciende desde las capas inferiores en el Pacífico oriental.
ENSO: Relación océano-atmósfera
ENSO no es solo una anomalía. temperatura del marSe trata más bien de una interacción bidireccional entre el océano y la atmósfera. Los cambios en la temperatura superficial del mar influyen en la formación de nubes y los centros de convección en la atmósfera tropical. A la inversa, los cambios en los patrones de viento modifican las corrientes superficiales, la profundidad de la termoclina (el límite entre el agua superficial cálida y el agua fría del fondo) y la intensidad del afloramiento.
En condiciones “neutras”, el centro de convección más activo se ubica sobre el Pacífico occidental cálido. La circulación de Walker —un patrón de circulación atmosférica de este a oeste en los trópicos— empuja el aire hacia arriba sobre esta región cálida, luego se desplaza hacia el este en las capas superiores, desciende sobre el Pacífico oriental y regresa hacia el oeste cerca de la superficie con la llegada de los vientos alisios.
Distribución de TSM durante El Niño
El fenómeno de El Niño se caracteriza por un calentamiento anómalo de la temperatura superficial del mar en el Pacífico central y oriental. Este calentamiento suele ser claramente visible en la región del índice Niño, en particular en Niño 3.4 (aproximadamente entre 5°N y 5°S y entre 170°O y 120°O), que es la que se utiliza con mayor frecuencia como indicador operativo.
Principales mecanismos físicos
1. Debilitamiento de los vientos alisios: Cuando los vientos alisios se debilitan, disminuye el empuje hacia el oeste de las aguas cálidas. masa de agua El aire cálido que previamente se había acumulado en el oeste se desplaza de nuevo hacia el centro y el este.
2. Cambios en la profundidad de la termoclina: La termoclina en el Pacífico oriental se está volviendo más profunda, lo que permite que el afloramiento traiga aguas relativamente más cálidas de lo habitual. Como resultado, el enfriamiento de la superficie en el este se reduce.
3. Retroalimentación de Bjerknes: El calentamiento de la temperatura superficial del mar (TSM) en el este provoca que la convección se desplace hacia el este, debilitando aún más los vientos alisios. Este debilitamiento de los vientos alisios amplifica el calentamiento de la TSM. Esto crea un ciclo de retroalimentación positiva que permite el desarrollo de El Niño.
Patrón de distribución
En el punto álgido de El Niño, una “lengua de agua cálida” se extiende desde el Pacífico central hacia la costa de Sudamérica. La diferencia de temperatura entre el oeste y el este se reduce. Espacialmente, las anomalías positivas de la temperatura superficial del mar pueden ser generalizadas y persistir durante meses. Los fenómenos de El Niño no siempre son iguales; existen tipos de “El Niño del Pacífico Oriental” (con un calentamiento predominante en el este) y tipos de “El Niño del Pacífico Central/Modoki” (con un calentamiento más intenso en el centro), que tienen diferentes impactos en los patrones climáticos regionales.
Distribución de TSM durante La Niña
La Niña es la fase opuesta, caracterizada por un enfriamiento anómalo de la temperatura superficial del mar en el Pacífico central y oriental. Durante La Niña, se refuerzan las condiciones “normales”: el Pacífico occidental se calienta y el Pacífico oriental se enfría.
Principales mecanismos físicos
1. Fortalecimiento de los vientos alisios: Los vientos alisios más fuertes empujan más agua cálida hacia el oeste, aumentando la acumulación de agua cálida alrededor de Indonesia.
2. Surgencia más intensa: En el Pacífico oriental, los vientos más fuertes aumentan la surgencia de agua fría, lo que da como resultado temperaturas superficiales del mar más bajas.
3. Fortalecimiento de la circulación de Walker: La convección sigue predominando en el oeste, aumentando las precipitaciones en Indonesia y las zonas circundantes, mientras que el Pacífico centro-oriental tiende a ser más seco.
Patrón de distribución
El fenómeno de La Niña se caracteriza por anomalías negativas generalizadas de la temperatura superficial del mar (TSM) en el Pacífico ecuatorial centro-oriental, formando a menudo una "lengua fría" más pronunciada que en condiciones neutras. Mientras tanto, en el Pacífico occidental y las aguas de Indonesia pueden presentarse anomalías positivas de la TSM, lo que proporciona un aporte significativo de energía para la formación de nubes de lluvia.
Método de análisis y monitoreo de la distribución de la temperatura superficial del mar
Los estudios sobre la distribución de la temperatura superficial del mar en relación con El Niño-Oscilación del Sur (ENSO) generalmente implican una combinación de datos de observación. y análisis espacio-temporal:
1. Satélites de teledetección: Los sensores infrarrojos y de microondas pueden cartografiar la temperatura superficial del mar a nivel mundial con una resolución bastante alta. Datos satelitales Es importante observar la distribución de las anomalías, los gradientes de temperatura y la evolución mensual.
2. Boyas y flotadores Argo: Las redes de boyas como TAO/TRITON en el Pacífico ecuatorial y Argo proporcionan datos de temperatura a profundidades de cientos de metros, lo que ayuda a evaluar los cambios en la termoclina y el "contenido de calor del océano".
3. Índices ENSO: El Índice Niño 3.4, el Índice de Oscilación del Sur (SOI) y el Índice Oceánico Niño (ONI) se utilizan a menudo para determinar la fase, la intensidad y la duración de El Niño/La Niña.
4. Anomalías de la temperatura superficial del mar (TSM): El análisis suele calcular la diferencia entre la TSM y la climatología (promedio a largo plazo) para identificar patrones inusuales de calentamiento/enfriamiento.
En la investigación, se suelen utilizar visualizaciones como mapas de anomalías de la temperatura superficial del mar, diagramas de Hovmöller (tiempo frente a longitud) y análisis de correlación con la precipitación zonal y el viento para comprender las interrelaciones espaciales de ENSO.
Impacto de la distribución de la temperatura superficial del mar de ENSO en Indonesia
La ubicación de Indonesia en una región marítima tropical la hace muy sensible a los cambios en los centros de convección. Durante El Niño, el calentamiento en el Pacífico centro-oriental desplaza el centro de formación de nubes lejos de Indonesia. Entre los impactos comunes se incluyen la disminución de las precipitaciones, una mayor probabilidad de sequía, interrupciones en la agricultura y el potencial de incendios forestales y de tierras. En algunos casos severos, la estación seca puede prolongarse y la estación lluviosa puede comenzar más tarde.
Por el contrario, durante La Niña, las aguas alrededor de Indonesia tienden a calentarse, lo que favorece la evaporación y la formación de nubes. Esto incrementa las precipitaciones, aumenta el riesgo de inundaciones y deslizamientos de tierra, y provoca fenómenos meteorológicos extremos más frecuentes , como lluvias torrenciales. Sin embargo, el impacto en Indonesia no está determinado únicamente por ENSO; factores como el Dipolo del Océano Índico (DOI), el monzón de Asia-Australia y la dinámica local (topografía y corrientes regionales) también modulan la respuesta.
conclusión
La distribución de la temperatura de la superficie del mar es clave para comprender el desarrollo de El Niño y La Niña porque la TSM juega un papel directo en la regulación del intercambio de energía océano-atmósfera y la ubicación de la convección tropical. El Niño se caracteriza por un calentamiento anómalo de la TSM en el Pacífico central-oriental debido al debilitamiento de los vientos alisios, la profundización de la termoclina en el este y la retroalimentación de Bjerknes. La Niña, por otro lado, fortalece el gradiente de temperatura oeste-este a través del fortalecimiento de los vientos alisios y el afloramiento, haciendo que el Pacífico El este es más fresco y las aguas de Indonesia relativamente más cálido.
Monitoreo de ENSO a través de mapas de anomalías de SST, índice Niño 3.4/ONI y observaciones de columna. El agua de mar se convierte en la base Es fundamental para la predicción climática estacional. Para Indonesia, comprender la distribución de la temperatura superficial del mar (TSM) relacionada con El Niño-Oscilación del Sur (ENSO) es crucial para mitigar los riesgos de sequía, inundaciones, inseguridad alimentaria y otros desastres hidrometeorológicos. Con una investigación más profunda y la integración de datos satelitales y observaciones in situ, los estudios de TSM pueden mejorar la precisión de las predicciones climáticas y fortalecer la resiliencia de las comunidades ante la variabilidad climática.
