El Nino La NIna

Antecedentes históricos y descripción del fenómeno El Niño, Oscilación del Sur. History and description of “El Niño, Southern Oscillation” phenomenon. JENNY MATURANA MÓNICA BELLO MICHELLE MANLEY Servicio Hidrográfico y Oceanográfico de la Armada de Chile Departamento de Oceanografía Errázuriz 254, Playa Ancha, Valparaíso. RESUMEN pesquería y severas inundaciones en la zona cent ral de Chile. El Ni ño, Osci l aci ón del Sur (ENOS), corresponde a un event o climát ico nat ural que se desarrolla en el océano Pacíf ico ecuat orial cent ral, la f ase cálida de ENOS conocida como El Niño se manif iest a, principalment e, por un aument o de la Temperat ura Superficial del Mar (TSM) y una disminución de los vient os alisios en el l ado est e del océano Pacíf ico. Est as cond i ci ones anóm al as gener an f uer t es precipit aciones y cambios not ables en el clima y las pesquerías, t ant o en los países ribereños del Pacíf ico sudorient al, como en ot ras part es del mundo. La f ase inversa o f ría de ENOS, conocida como La Niña, se caract eriza por pr esent ar TSM más f r ías que l o nor mal , int ensif icación de los vient os alisios en el est e del océano Pacíf ico y períodos de sequía. En est e ar t ícul o se p r esent a una descripción general del f enómeno El Niño, Oscilación del Sur, en base a una acuciosa r ecopi l aci ón bi bl i ogr áf i ca, dest acándose cada uno de l os f act or es at mosf ér i cos y oceánicos que inf luyen en el desarrollo de una f ase cálida El Niño o bien de una f ase f ría La Niña. En Chile, la últ ima f ase cálida de ENOS El Niño de caract eríst icas considerables, se present ó en 1997-1998, y la f ase f ría La Niña se desarrolló inmediat ament e después durant e los años 1998-1999. Por su part e, El Niño f ue uno de los más int ensos de las últ imas dos décadas, lo que provocó alt eraciones en la Palabras claves: El Niño, La Niña, vient os alisios, presión at mosf érica, precipit ación, Temperat ura Superf icial del Mar, t ermocl ina, nivel del mar, surgencia, ondas. ABSTRACT El Ni ño- Sout her n Osci l l at i on ( ENSO) i s a nat ur al cl i m at i c event t hat t ak es pl ace i n t he cent r al equat or i al paci f i c. Dur i ng t he w ar m phase of ENSO, know n as El Ni ño, t he sea sur f ace t emper at ur e ( SST ) r i se s, a n d t h e e a st e r l y w i n d s b e c o m e w e ak e r t h an av e r age o n t h e east er n si de of t he Paci f i c ocean. These an om al ou s c on d i t i on s ge n e r at e st r on g r ai nf al l s and changes i n t he w eat her and f i sher i es i n t he count r i es near t he Sout h East er n Paci f i c, as w el l as i n ot her par t s Ke y w or ds: El Ni ño, La Ni ña, t r ade w i nds, at mospheric pressure, precipit at ion, Sea Surf ace Temperat ure, t ermocline, sea level, upwelling, waves. S. AVARIA, J. CARRASCO, J. RUTLLANT y E. YÁÑEZ. (eds. ). 2004. El Niño-La Niña 1997-2000. Sus Ef ect os en Chile. CONA, Chile, Val paraíso. pp. 13-27. 13 of t he wor l d. The opposi t e phase or col d phase of ENSO i s known as La Ni ña, and i t i s char act er i sed by pr esent i ng col der SST’ s t han nor m al , an i nt ensi f i cat i on of t he east er l y wi nds on t he east er n si de of t he Paci f i c ocean, and per i ods of dr ought s. In Chile, t he last st rong warm El Niño ENSO phase t ook place during 1997-1998, and was f ollowed immediat ely by a cold phase La Niña during 1998-1999. This El Niño event was one of t he most int ense in t he last t wo decades, and it caused al t erat ions in t he f isheries and severe f loods in t he cent ral part of Chile. A general descript ion of t he El NiñoSout her n Osci l l at i on based on a pr of ound bibliographic research is made in t his art icle, illust rat ing t he at mospheric and oceanic fact ors t hat inf luence t he development of a El Niño warm phase or a La Niña cold phase. INTRODUCCIÓN En l a act ual idad, diversas invest igaciones oceanográf icas y met eorológicas demuest ran la exist encia de event os climát icos ext r em os d e escal a gl ob al asoci ad os a int eracciones inest ables ent re el océano y la at mósf era. Uno de l os event os de i nt er acci ón océano-at mósf er a más i mpor t ant es, que se desar r ol l a a escal a i nt er anual , se conoce en l a comuni dad ci ent íf i ca con el nombr e de El Ni ño-Osci l aci ón del Sur (ENOS, en español / ENSO, en i ngl és), o comúnment e, con el nombr e de El Ni ño. Act ualment e, puede inf erirse la ocurrencia de event os ENOS desde hace varios milenios at rás, mucho ant es de que se t uvieran regist ros escrit os de ellos y cuando aún no recibían la denominación de El Niño. Est o últ imo es debido a que el impact o causado por las lluvias e inundaciones ocurridas posiblement e durant e los años de El Niño dej a14 ron sus marcas en el ambient e nat ural, principal ment e en Perú y en Ecuador (Gl ant z, 1996). Por ej emplo, a f ines de la década de los set ent a, William Quinn y sus colegas ident if icaron y cat egorizaron event os de El Niño hacia at rás en la hist oria, hast a los comienzos del año 1500. Ellos reunieron inf ormación de la t emperat ura del océano y las precipit aciones desde una variedad de f uent es, incluyendo los diarios personales de viaj eros de la región, regist ros de la minería del guano, regist ros de plant aciones en Indonesia, bit ácoras de buques y evidencias f ísicas e hist óricas de las inundaciones y deslizamient os de t ierra que se produj eron siglos at rás (Quinn et al . , 1987). La ver si ón más acept ada de l a expr esi ón El Ni ño, se r ef i er e al hecho de que pescador es ar t esanal es i dent i f i car on l a ocur r enci a est aci onal de agua i nusual ment e cál i da en l as cost as del Per ú. Est a agua más cál i da sol ía apar ecer al r ededor de l a f est i vi dad de l a Navi dad. Por est e mot i vo, l os pescador es deci di er on r ef er i r se a est e f enómeno denomi nándol o “ l a cor r i ent e de El Ni ño” , haci endo r ef er enci a al r eci én naci do Niño Jesús. Con el desarrollo de la indust ria pesquera peruana de la anchovet a ( Engraulis ringens) en la década de los sesent a, el int erés por el conocimient o del event o El Niño aument ó significat ivament e. Hoy en día se conoce que los pescadores peruanos denominaban “ l a corrient e de El Niño” , a una corrient e est acional cálida que se desplaza de nort e a sur a lo largo de la cost a de Ecuador y Perú (Glant z, 1996; Voit uriez & Jacques, 2000). Ést a se desarrolla t odos los años a part ir del mes de diciembre aproximadament e, enfrent ando y desplazando a la conocida corrient e fría de Humboldt o de Chile-Perú (Glant z, 1996). El ci cl o ENOS consi st e en una osci l aci ón ent r e una f ase cál i da (El Ni ño) y una f ase f r ía (La Ni ña), que se mani f i est a pr i nci pal m ent e a t r avés de un cal ent ami ent o o enf r i ami ent o anor mal de l a Temper at ur a Super f i ci al del Mar (TSM) en el océano Pacíf i co ecuat or i al cent r al y or i ent al . Est as var i aci ones de l a TSM al canzan l as cost as nor t e y sur de Amér i ca y t r aen consi go al t er aci ones si gni f i cat i vas en l os pat r ones cl i m át i cos, que se desar r ol l an i ncl uso en al gunas r egi ones muy apar t adas del gl obo. Por su par t e, el ci cl o ENOS se desar r ol l a en f or ma aper i ódi ca y en una escal a de t i empo mayor que l a cor r i ent e de El Ni ño, ya que su apar i ci ón se pr esent a a i nt er val os i r r egul ar es q ue osci l an apr oxi m adam ent e ent r e l os 3 y 7 años. Cabe señal ar que, dur ant e l os años en l os que se mani f i est a l a f ase cál i da del ci cl o ENOS, se gener a un f or t al eci mi ent o de “ l a cor r i ent e de El Ni ño” . Ci er t ament e, hast a ahor a no se conoce cuál es l a causa que gat i l l a el comi enzo de un ci cl o ENOS. Si n embar go, l as i nvest i gaci ones han i dent i f i cado l os si gnos que pr eceden l a apar i ci ón de uno de est os event os en sus component es oceáni ca y at mosf ér i ca. Así, la component e oceánica del ciclo ENOS est á caract erizada por la aparición de f uert es anomalías posit ivas (durant e El Niño) o negat ivas (durant e La Niña) de Temperat ura Superf icial del Mar (ATSM) en regiones específ icas de la cuenca del Pacíf ico t ropical y cost a sudamericana, las que se prolongan por varios meses consecut ivos. Las anomalías posit ivas de TSM se asocian al hundimient o de la t ermoclina y reducción de la surgencia cost era, mient ras que las anomalías negat ivas de TSM se asocian a elevación de la t ermoclina y f ort alecimient o de la surgencia. El nivel del mar t ambién experiment a anomalías posit ivas (durant e El Niño) y negat ivas (durant e La Niña), en la región del Pacíf ico t ropical y cost a sudamericana. La component e at mosf érica del ciclo ENOS est á asociada con una f luct uación int eranual cuasi-sincrónica de dos sist emas de presión a gran escala: el sist ema de baj a presión at mosf érica superf icial, ubicado sobre el lado oest e del océano Pacíf ico ecuat orial, y el sist ema de alt a presión at mosf érica super- f icial (Ant iciclón), ubicado en los subt rópicos orient ales del océano Pacíf ico sur, respect ivament e. El índice operacional más usado para ident if icar las f ases de est a “ Oscilación del Sur” (OS), se conoce con el nombre de Índice de la Oscilación del Sur (IOS). El IOS se def ine como la dif erencia normalizada de la presión at mosf érica media mensual ent re la región de alt a (Tahit í) y baj a (Darwin) presión, exist iendo dos f ases: una negat iva (IOS negat ivo), caract erizada por el descenso de la presión at mosf érica superf icial en el sect or orient al del océano Pacíf ico (El Niño), y ot ra posit iva (IOS posit ivo), donde la presión at mosf érica superf icial aument a en el mismo sect or (La Niña). Las presiones en el lado oest e varían en oposición de f ase respect o de las ant eriores. Inicialment e, el IOS f ue est udiado por el ci ent íf i co br i t áni co Si r Gi l ber t Wal ker, quien además se int eresó en est udiar, durant e la primera mit ad del siglo XX, las f luct uaciones del clima t ropical para predecir la var i abi l i dad de l as pr eci pi t aci ones en el monzón Índico. Él not ó que en ciert os años l a presión at mosf érica era más al t a sobre Indonesia y est e del océano Índico, mient ras que al mismo t iempo, se regist raban presiones más baj as sobr e l a r egi ón t r opi cal y subt ropical del océano Pacíf ico. En l as regiones sit uadas hacia el est e del océano Índico, l as est aciones met eorol ógi cas que cont aban con dat os buenos y conf iabl es de presión at mosf érica para l a r eal i zaci ón de l os anál i si s de cor r el aci ón que Sir Gil bert Wal ker ut il izó en un principio para cal cul ar el IOS, f ueron Jakart a en Indonesia y Darwin en el nort e de Aust ral ia. Al ot ro l ado de l a cuenca (océano Pacíf ico) ut il izó l as est aciones met eorol ógicas de Val par aíso y Sant i ago de Chi l e. Ot r os ensayos se real izaron t ambién con isl a de Pascua, pero l ament abl ement e est as l ocal idades cont aban con insuf icient es regist ros de presión at mosf érica (Rosendal , 1998). El ciclo ENOS ocasiona una alt eración en el régimen de precipit aciones a escal a 15 global, observándose import ant es anomalías posit ivas y negat ivas de pluviosidad en regiones caract eríst icas del planet a. Asimismo, se produce un debilit amient o (f ase cálida) o increment o (f ase f ría) de los vient os alisios en la región del Pacíf ico t ropical, con la consecuent e ret roal iment ación en el océano. Así, los años de El Niño est án asociados con un calent amient o del océano Pacíf ico ecuat orial cent ral y orient al. Por el cont rario, durant e los años de La Niña se regist ra un enf riamient o del océano. La f ase cál ida del cicl o ENOS puede af ect ar l as condiciones met eorol ógicas en diversas l ocal idades del mundo. En el océano At l ánt ico, cerca de l a cost a sur de Áf rica, a menudo ocurren sequías cuando est a f ase est á present e. De l a misma manera, el l ado oest e del océano Pacíf ico (Indonesia, Mal asia, Nueva Guinea, Aust ral ia orient al ), zona de i nt ensas pr eci pi t aci ones, suf r e t ambién sequía durant e un período cál ido del cicl o ENOS. Por el cont rar io, regiones que se car act er i zan por ser nor mal ment e secas e incl uso áridas, se ven af ect adas por anomal ías posi t i vas sever as de pr eci pi t ación, principal ment e l as cost as de Ecuador y nor t e del Per ú, y el cent r o de Chi l e (Rut l l ant & Fuenzal ida, 1991; Voit ur iez & Jacques, 2000). Las consecuencias socioeconómicas de las pert urbaciones climát icas asociadas con la variabilidad del ciclo ENOS, pueden llegar a ser cat ast r óf i cas. De hecho, en países como Zi mbaw e, cuya economía depende crít icament e de la producción de maíz, los ef ect os de la sequía durant e un event o El Niño pueden ser devast adores. Sin embargo, en la part e oest e de América del Sur, los agricult ores pueden sacar provecho del cult ivo de una cosecha muy buena de arroz, en vez de una cosecha normal de algodón, porque durant e un episodio de El Niño suele llover más de lo normal en esa región. Los dos epi sodi os cál i dos más i mpor t ant es de l os úl t i mos 20 años (1982-1983 y 1997-1998), han susci t ado i nt ensos est u16 di os sobr e sus r espect i vos i m pact os soci oeconómi cos, especi al ment e l l evados a cabo por l os or gani smos i nt er naci onal es vi ncul ados con l a Or gani zaci ón de l as Naci ones Uni das par a l a Educaci ón, l a Ci enci a y l a Cul t ur a (UNESCO). El event o de 1982-1983 causó 2. 000 víct imas y sus daños se est imaron en al rededor de 10 mil mil l ones de dól ares americanos (Voit uriez & Jacques, 2000). Import ant es sequías se pr oduj er on en l a zona nororient al de l a Repúbl ica Popul ar China y en l os al rededores de Áf rica, especial ment e e n l os p aí se s p ob r e s d e Et i op í a, Tanzani a, Uganda y Zi m baw e, causando gr aves r eper cusiones en l a pr oducción de cereal es y una not abl e reducción de l as cosechas de maíz. A raíz de l a sequía t ambién se desat ar on gi gant escos i ncendi os que af ect aron principal ment e a Áf rica del Sur, sur de l a Indi a, Sr i Lanka, l as Fi l i pi nas, Indonesia, Aust ral ia, sur del Perú, oest e de Bol ivia, México y América Cent ral (Voit uriez & Jacques, 2000). Por ot ro l ado, se produj eron int ensas y persist ent es precipit aciones a l o l argo de l a cost a árida de América del Sur. Por ej empl o, en l a cost a de Ecuador, el agua caída f ue 30 veces superior a l o normal (Guayaquil , j unio de 1983), mient ras que en el nort e de Per ú l l egó a ser 340 veces super ior a l o nor mal (Pait a, mayo de 1983). Como consecuencia de est o, se produj eron import ant es modif icaciones en el paisaj e, el aument o en el caudal de l os ríos y l a inundación de vast as regiones, con l as consiguient es pérdidas de vidas humanas y mat er i al es. Si bien es ciert o los episodios cálidos y f ríos del ciclo ENOS pueden ser muy dif erent es el uno del ot ro, act ualment e las invest i gaci ones buscan compr ender mej or est e f enómeno y las int eracciones exist ent es ent re la at mósf era, que es un f luido cuya est ruct ura cambia rápidament e, y el océano, que cambia en f orma mucho más lent a. Para ello, se han desarrollado diversos modelos numéricos y est adíst icos de la at mósf era y del océano, los cuales est án siendo ut ilizados en combinación con dat os sat elit al es. El principal obj et ivo de est e t ipo de est udios es la predicción de f ut uros event os ENOS, para llegar a advert ir a t iempo a los agricult ores, pescadores y a la sociedad en general de sus posibl es ef ect os, pudiendo así minimizarse los daños y aprovecharse sus pot enciales benef icios. FASE CÁLIDA DEL CICLO ENOS (EL NIÑO) En gener al , l a f ase cál i da del ci cl o ENOS (El Niño) se caract eriza por un debilit amient o a gran escala de los vient os alisios y un calent amient o de la superf icie del mar en el océano Pacíf ico ecuat orial del est e y cent ral. Est e calent amient o se manif iest a a t ravés de anomalías posit ivas de la TSM, las que se obt ienen por la dif erencia ent re el valor observado, menos la media climat ológica del lugar en el cual se realizó la medición. Además, se pueden observar presiones at mosf éricas a nivel del mar mucho más alt as que lo normal en el lado oest e del Pacíf ico t ropical y en algunas regiones del océano Índico, y por el cont rario, presiones at mosf éricas a nivel del mar inusualment e baj as hacia el surest e del Pacíf ico t ropical. VIENTOS ALISIOS Los vient os superf icial es que sopl an sobre l os océanos en cada uno de l os hemisf erios, pueden agruparse en t res cint ur ones pr incipal es: • Vient os al isios: desde l os 0o a 30 o de l at i t ud. • Vient os dominant es del oest e: desde l os 30o a 60o de l at it ud. • Vient os pol ares del est e: desde l os 60o a 90o de l at it ud. En baj as l at i t udes y par a ambos hemi sf er i os, l os al i si os del nor est e par a el hemi sf er i o nor t e y al i si os del sur est e par a el hemi sf er i o sur, conver gen haci a un ár ea l l amada Zona de Conver genci a Int er t r opi cal ( ZCIT) cer cana a l a l ínea ecuat or i al (Fi g. 1). Después de converger, l os vient os al isios se dirigen en general , de est e (América del Sur) a oest e (Indonesia). Durant e l os event os de El Niño se produce un cambio en l a int ensidad y muchas veces en l a dirección de est os vient os, es decir, baj o una condición cál ida (El Niño) l os al isios se rel aj an o debil it an en el oest e y cent ro del océano Pacíf ico o inviert en compl et ament e su dirección, sopl ando de oest e a est e (Fig. 2). Por el cont rario, durant e l a f ase f ría del cicl o ENOS (La Niña), est os vient os se ref uerzan. El debil it amient o de l os vient os al isios genera una disminución en l a surgencia ecuat orial , que f acil it a l a aparición de anomal ías posit ivas de TSM en el océano Pacíf ico del est e, y un aument o del nivel del mar en dicha zona. PRESIÓN ATMOSFÉRICA Los pat rones de cal ent amient o y enf riamient o cícl icos de l a at mósf era, que se desar r ol l an en l as zonas del cent r o y del est e del Pacíf ico, coexist en con un cambio signif icat ivo de l a presión at mosf érica a nivel del mar. Est a dif erencia de presión corresponde a l a denominada Oscil ación del Sur (OS). Cuando l a pr esi ón at mosf ér i ca aument a en el l ado est e del Pacíf ico (y desciende en el l ado oest e), se dice que l a OS est á en su f ase posit iva (La Niña). Por el cont rario, cuando l a variación de l a presión at m osf ér i ca cam bi a de sent i do haci a l a f ase negat iva (El Niño), l a presión se el eva en el oest e y disminuye en el est e. Est a al t ernancia ent re l as f ases posit iva y negat iva del IOS, cont ribuye a cambiar l a int ensidad de l a circulación de los vient os descrit o ant eriorment e, debido a que un aument o/ 17 disminución de est a dif erencia de presión causa que el aire superf icial, que normalment e sopla hacia el oest e, se int ensif ique/ debi l i t e dependi endo del si gno del IOS imperant e. Como ya se mencionó en párraf os ant eriores, el Índice de Oscilación del Sur (IOS), ut iliza los regist ros de presión at mosf érica de las est aciones met eorológicas de Darwin–Aust ral ia (l ado oest e del Pacíf ico) y Papeet e– Tahit í (lado est e del Pacíf ico) (Fig. 3). El IOS es negat ivo cuando l os val ores de presión at mosf érica son rel at ivament e más al t os que l a media normal izada sobre Indonesia y Aust ral ia (est ación met eor ol ógica de Darwin), y más baj os que l a media nor mal i zada sobr e l a Pol i nesi a Fr ancesa (est ación met eorol ógica de Papeet e). Si al mismo t iempo, se observan TSM más cál idas que l o normal sobre el Pacíf ico ecuat orial cent ral y orient al , y ambas condiciones se mant ienen por unos meses, podemos deci r que nos encont r amos en pr esenci a de un event o El Niño en pl eno desarrol l o. En l a f igura 4, se aprecia cl arament e que durant e l os períodos cál idos del océano Pacíf ico t ropical l os val ores negat ivos del IOS se correl acionan bast ant e bien con l as ATSM posi t i vas sobr e el ecuador a 110° W (Por ej empl o: event os El Niño 1982-83 y El Niño 1997-98). PRECIPITACIÓN En el l ado oest e del Pacíf i co t r opi cal exi st e una vast a r eser va de cal or r epr esent ada por agua de mar con una t emper at ur a cer cana a l os 28-29 ºC, r egi ón que se conoce comúnment e como “ poza cál i da” . En est a r egi ón del océano se t r ansf i er e l a máxi ma cant i dad de ener gía a l a at mósf er a; debi do a l a condensaci ón del vapor de agua en congl omer ados nubosos del t i po cumul oni mbos. Est a convecci ón es l a r ama ascendent e (baj a pr esi ón at mosf ér i ca) de una cel da de ci r cul aci ón at mosf ér i ca que se ubi ca a l o l ar go del ecuador y que se conoce con el nombr e de Cel da de Wal ker 18 (Fig. 5). La rama descendent e de est a celda, se sit úa en el lado est e del Pacíf ico, sobre aguas oceánicas más f rías. Est a es una zona de alt as presiones at mosf éricas por lo que las precipit aciones son muy poco f recuent es en las cost as del Perú y en el nort e de Chile. Durant e el desarr ol l o de l a f ase cál ida del cicl o ENOS, cuando se produce un debil it amient o de l os vient os al isios (o su cambio de dirección) es posibl e que l a poza cál ida en el l ado oest e del Pacíf ico, se t rasl ade haci a el cent r o y est e del Pacíf i co. Como consecuencia de el l o, l a convección at mosf érica asociada sigue l a evol ución de l a t emperat ura del mar, modif icándose l a circul ación de Wal ker sobre el ecuador. TEMPERATURA SUPERFICIAL DEL MAR Y TERMOCLINA A l o l argo del ecuador, el océano t ropical est á compuest o por t res capas: una somer a que se caract eriza por ser cál ida y bi en mezcl ada; ot r a pr of unda, f r ía y est r at if icada, y ent re est as capas una zona de t ransición denominada “ t ermoclina” , donde la t emperat ura del agua disminuye bruscament e con la prof undidad. Al oest e del Pacíf ico ecuat orial , l a t ermocl ina se l ocal iza, aproximadament e a 200 met ros de prof undidad, l o que i mpl i ca una acumul aci ón de aguas cálidas en el sect or de Indonesia. En cambio, hacia el est e del Pacíf ico ecuat orial, la t ermoclina alcanza t ípicament e unos 50 met ros de prof undidad, o menos, debido a la surgencia (Fig. 6). Al comienzo de l a f ase cál ida de un cicl o ENOS, se produce un aument o signif icat i vo de l a TSM en el est e del Pacíf i co ecuat orial y j unt o a l a cost a sudamericana. Est e cal ent amient o est á asociado a l a propagación de una onda Kel vin oceánica que se despl aza de oest e a est e por l a base de l a t ermocl ina, y que se genera por bruscas f l uct uaci ones de l os vi ent os al i si os en el sect or occi dent al del Pacíf i co. El despl azami ent o de l a onda Kel vi n haci a el est e (y de l a cual se det al l ar á más adel ant e), es l o q ue i nd uce l a p r of und i zaci ón d e l a t er mocl i na en di cho sect or, l o que per mi t e el desar r ol l o de una capa cál i da de mayor gr osor (Fi gs. 5 y 6). La presencia de est a capa cál ida impide el ascenso de agua más prof unda, f ría y rica en nut rient es hacia l a superf icie (disminuye l a surgencia), y es l o que produce una not abl e anomal ía posi t i va de TSM en l as r egiones est e y cent r al del océano Pacíf ico, especial ment e en l as cost as de Col ombia, Ecuador, Perú y nort e de Chil e. NIVEL DEL MAR Y SURGENCIA Baj o condiciones normal es, el ef ect o de l os vient os al isios sobre el Pacíf ico ecuat orial , genera una corrient e que se conoce como Corrient e Ecuat orial , l a que induce un cambio de pendient e en el nivel del mar, que se manif iest a como un ascenso de al rededor de 40 cm en el borde oest e del Pacíf ico en rel ación con el borde est e (Fig. 6). El ef ect o de l a r ot aci ón t er r est r e en l os bor des nor t e y sur de l a cor r i ent e ecuat or i al , gener a una di ver genci a super f i ci al de f l uj o a l a que cor r esponde un ascenso de agua f r ía desde ni vel es más pr of undos. Est a agua f r ía se car act er i za por ser r i ca en nut r i ent es, con un al t o cont eni do de oxígeno di suel t o. Est e pr oceso es conoci do como “ sur genci a” , si n embar go, cuand o se d esar r ol l a en zonas al ed añas al ecuador se l e denomi na específ i cament e “ sur genci a ecuat or i al ” , y cuando se desar r ol l a en zonas cost er as, se l e denomi na “ sur genci a cost er a” (Fi g. 7). Es i mpor t ant e m e n c i on ar q u e , t an t o l a su r ge n c i a ecuat or i al como l a sur genci a cost er a, se concent r an en angost as regiones (< 130 km de ancho), permit iendo al l í el desarrol l o de una abundant e cant i dad de f i t opl anct on sobre el cual se sust ent an l as grandes pesquerías en l as cost as del Pacíf ico sudest e. Durant e la f ase cálida del ciclo ENOS, el nivel del mar aument a en las cost as del Pacíf ico del est e y disminuye en el oest e, como respuest a al debilit amient o de los vient os alisios. (Fig. 6). La surgencia por su part e, no desaparece en la f ranj a cost era, más bien cambia sus caract eríst icas, siendo el agua surgent e cálida y pobre en nut rient es, debido principalment e a la prof undización de la t ermoclina (Huyer et al . , 1987). Est o implica menores gradient es de t emperat ura ent re la región cost era y la región oceánica. ONDAS Como l a mayor ía de l os sist emas f ísicos, el océano y l a at mósf era propagan sus per t ur baci ones por medi o de ondas. Así, por ej empl o, cuando l a Luna y el Sol at raen l as masas de agua, nace una nueva onda de marea que se propaga por el océano y se ampl if ica, subiendo por l a pl at af orma cont inent al para penet rar en l os mares l it oral es. Por ot ra part e, t oda onda es acompañada por el movi mi ent o de l as par t ícul as del f l uido en el que se t ransmit e. En el caso de una ol a de mar, el movimient o de part ícul as es en el pl ano vert ical , sin despl azamient o de masa. En el caso de ondas con una l ongit ud de onda ampl ia, l os movimient os horizont al es ef ect úan un ciert o despl azamient o de masa, de modo que se comport an como verdaderas corrient es. El océano ecuat orial const it uye una excel ent e “ guía de ondas” , cuando ést as se propagan hacia el est e debido al cambio en el sent ido del ef ect o de Coriol is y a l a presencia de una t ermocl ina permanent e. Una variación del vient o a l o l argo de l a banda ecuat orial , se propagará f ácil ment e como dos t i pos de ondas, ondas Kel vi n y ondas Rossby. Las ondas ecuat orial es de Kel vin son ondas pl anet arias, cuya l ongit ud de onda es grande en rel ación con l a prof undidad del mar. Ést as se propagan únicament e hacia el est e a vel ocidades del orden de l os 200 kil ómet ros por día y quedan at rapadas en el ecuador por el ef ect o de Coriol is ya mencionado. Por ot ra part e, l as ondas de Rossby son ondas pl anet arias de gran l ongit ud que exist en en t odas l as l at it udes y se propagan únicament e hacia el oest e. Su velocidad de 19 desplazamient o depende de numerosos f act ores, ent re los cuales se encuent ran la longit ud de onda, la est rat if icación del océano, la velocidad de las corrient es sobre las cuales las ondas de Rossby se superponen y, sobre t odo, la lat it ud. Gener al ment e, un i nt enso pul so de vi ent o del oest e asoci ado con una per t ur baci ón at mosf ér i ca de car áct er i nt r aest aci onal (osci l aci ón de Madden-Jul i an) en el sect or occi dent al del Pacíf i co, es r esponsabl e del i ni ci o y pr opagaci ón de ondas i n t e r n a s e c u a t o r i a l e s u o n d a s Ke l v i n (McPhaden, 1999) (Fi g. 8). Cuando l as ondas Kel vi n l ogr an l l egar a l a or i l l a de l a cuenca oceáni ca, se r ef l ej an sobr e l as cost as cam bi ando de nat ur al eza puest o que cambi an de sent i do de pr opagaci ón. En el est e, l as ondas Kel vi n r ef l ej adas vuel ven a par t i r haci a el oest e en f or ma de ondas Rossby y vi cever sa. Una onda Kel vi n par ece ser uno de l os f act or es pr i nci pal es par a un pr oceso d e r et r oal i m ent aci ón p osi t i va ent r e el océano y l a at mósf er a, conducent e al desar r ol l o d e l a f ase c ál i d a d e u n c i c l o ENOS. En ese caso, l a onda Kel vi n se pr opagar á hast a chocar con l a cost a del cont i nent e am er i cano, t r anspor t ando ener gí a h a c i a e l e st e y p r o d u c i e n d o pr of undi zaci ón de l a t er mocl i na, aument o del ni vel del mar e i ncr ement os en l os val or es de TSM ent r e ot r os f act or es. Una vez en l a cost a, l a onda Kel vi n se di vi di r á en una Rossby que se r ef l ej ar á haci a el oest e y en dos nuevas ondas Kel vi n que vi aj ar án at r apadas a l a cost a en di r ecci ón haci a l os pol os ( Fi g. 9) . FASE FRÍA DEL CICLO ENOS (LA NIÑA) La Niña produce una int ensif icación del f uncionamient o de la celda de Walker: ref orzamient o de los vient os alisios, acumulación de aguas cálidas al oest e del Pacíf ico, 20 f ort alecimient o de la surgencia f rent e a las cost as de Ecuador, Perú, nort e de Chile y divergencia ecuat or i al . VIENTOS ALISIOS En presencia de La Niña, l os vient os que sopl an normal ment e hacia el oest e a l o l ar go del Pacíf i co t r opi cal se i nt ensi f i can, f avoreciendo el ascenso de aguas mucho más prof undas y, por l o t ant o, más f rías que l o normal hacia l a superf icie en el l ado est e del Pacíf ico ecuat orial . Como consecuencia de est o, disminuye l a prof undidad de l a t ermocl ina y se observa l a presencia de anomal ías negat ivas de TSM y nivel del mar en dicho sect or (Figs. 2, 5 y 6). PRESIÓN ATMOSFÉRICA Dur ant e l a f ase f r ía del cicl o ENOS, l a presión at mosf érica es más baj a que l o nor mal sobr e el sect or de Indonesi a y el nort e de Aust ral ia y más al t a que l o normal sobre el Pacíf ico t ropical del est e (IOS posit ivo, Fig. 4). Est o expl ica l a int ensif icación de l os vient os al isios que sopl an hacia el est e cer canos a l a super f i ci e sobr e el Pacíf ico ecuat or ial . PRECIPITACIONES A consecuenci a del enf r i ami ent o de l as aguas en l a banda cent r al del océano Pacíf i co ecuat or i al , l ocal i zada apr oxi madament e ent r e l os 5º de l at i t ud nor t e y 5º de l at i t ud sur, y l a cor r espondi ent e i nt ensi f i caci ón de l a cel da de Wal ker, se pr esent an anomal ías en l a ci r cul aci ón at mosf ér i c a t r o p i c al , l as q u e se m an i f i e st an pr i nci pal ment e en un déf i ci t de pr eci pi t aci ones que se desar r ol l a haci a el l ado est e del Pacíf i co. Se obser van condi ci ones at mosf ér i cas más secas que l o nor mal al r ededor del t r ópi co, y a l o l ar go de l as l at i t udes subt r opi cal es de Amér i ca del Sur (sur de Br asi l y sect or cent r al de Ar gent i na, Per ú y nor t e-cent r o de Chi l e). Al mi smo t i empo, l a l l uvi a es muy abundant e sobr e Indonesi a, Mal asi a y Nor t e de Aust r al i a. AGRADECIMIENTOS Se agradece en f orma especial al Señor Leopoldo Toro Videla, Diseñador del Depar t ament o de Oceanogr af ía del Ser vi ci o Hidrográf ico y Oceanográf ico de la Armada de Chile, por su cooperación en la edición y conf ección de las f iguras de est e art ículo. Lo c al Fo r c i n g. Do c t o r al Göt ebor g Uni ver si t y, 36 pp. Th e si s, • Quinn, W. , V. T. Neal & S. E. A. Mayol o. 1987. El Niño ocurrences over t he past four and half cent uries. Journal of Geophysical Research, 92, C13, 14.449-61. • Rosendal , H. 1998. El Niño becomes La Ni ña. Mi scel l aneous Weat her. Nat i onal Weat her Service, Honol ul u, Hawaii. • Rut l l ant , J. & H. Fuenzal i d a. 1991. Synopt i c Aspect s of t he Cent r al Chi l e Rai nf al l Var i abi l i t y associ at ed w i t h t he Sout her n Osci l l at i on. 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Convección profunda en el Pacífico ecuatorial central CONDICIÓN EL NIÑO Vientos Alisios debilitados Indonesia América Cálido Convección profunda en las cercanías de Indonesia CONDICIÓN LA NIÑA Vientos Alisios fortalecidos Indonesia Cálido Frío América Fig. 2: Model o de vient o, precipit ación y t emperat ura del mar en l as f ases ext remas del cicl o ENOS. (Fuent e: NOAA/ PMEL/ TAO Proj ect Of f ice). Fig. 2: Wind, precipit at ion and sea t emperat ure model at t he ext reme phases of t he ENSO cycl e. (Sour ce: NOAA/ PMEL/ TAO Proj ect Of f ice). 22 1017.5 IOS = PNMM (mb) 1015.0 APatmT - APatmD S 1012.5 1010.0 Tahití 1007.5 Darwin 1005.0 E F M A M J J A S O N D Donde: APat m T = Anomal ía mensual normal izada de l a presión at mosf érica a nivel del mar en Tahit í. APat m D = Anomal ía mensual normal izada de l a presión at mosf érica a nivel del mar en Darwin. S = Desviación est ándar media anual de l as dif erencias de l as anomal ías mensual es normal izadas de l a presión at mosf érica en Tahit í y Darwin. Fig. 3: Variación anual media de l a presión a nivel del mar en Tahit í y Darwin. Fig. 3: Mean annual variat ion of sea l evel pressure in Tahit i and Darwin. 1980 1985 1990 1995 2000 1985 1990 1995 2000 4 IOS 2 0 -2 6 ATSM 4 0°, 110°W 2 0 -2 -4 1980 EL NIÑO LA NIÑA Fi g. 4: Ser i es del Índi ce de Osci l aci ón del Sur (IOS) y de l a Anomal ía de Temper at ur a Super f i ci al del Mar (ATSM) sobr e el ecuador a 110º W. Fi g. 4: Sout her n Osci l l at i on Index (SOI) and Sea Sur f ace Temper at ur e Anomal y (SSTA) t i me ser i es on equat or at 110º W. 23 Walker de Celda de CONDICIÓN "EL NIÑO" Celd a lker Wa Ecuador Capa oceánica superficial cálida (pobre en nutrientes) Capa oceánica subsuperficial fría (rica en nutrientes) 120°E 80°W Loop con ve W a vo cti lker Celda de CONDICIÓN "LA NIÑA" Ecuador Capa oceánica superficial cálida (pobre en nutrientes) Capa oceánica subsuperficial fría (rica en nutrientes) 120°E 80°W Loop con ve W a vo cti lker Celda de CONDICIÓN "MEDIA" Capa oceánica superficial cálida (pobre en nutrientes) Surgencia Ecuador Capa oceánica subsuperficial fría (rica en nutrientes) 120°E 80°W Fig. 5: Model o de convección, t emperat ura del mar y surgencia, baj o condiciones de El Niño, La Niña y Media. Fig. 5: Convect ion, sea t emperat ure and upwel l ing model under El Niño, La Niña and mean condit ions. 24 VIENTO PROMEDIO 40cm 40cm 0m 0m 50 50 CLINA TERMO 200 200 MEDIA 40cm -20cm VIENTO DÉBIL 40cm +15cm 0m 0m 50 50 200 +20m 200 EL NIÑO +10cm VIENTO FUERTE 40cm 40cm -5cm 0m 0m 50 50 +20m 200 200 -20m LA NIÑA Fig. 6: Model o esquemát ico de anomal ías en l a t er mocl ina y nivel del mar, baj o condiciones Media, El Niño y La Niña. Fig. 6: Schemat ic diagram of t hermocl ine and sea l evel anomal ies, under El Niño, La Niña and “ Nor mal ” condit ions. 25 CORRIE NTE ECU ATORIAL O VIENCTOSTA Fig. 7: Model o de surgencia ecuat orial y surgencia cost era. Fig. 7: Equat orial and coast al upwel l ing model . On das Kel vin Cambio en los vientos cos tera s Ondas Kelvin ecuatoriales Fig. 8: Proceso de inicio de onda Kel vin y su despl azamient o desde el oest e del Pacíf ico hacia l a zona cost er a del Ecuador. Fig. 8: Beginning of east ward propagat ion of a kel vin wave t o t he Equat or coast . 26 20°N 50 km 15° Onda Kelvin costera Onda Kelvin ecuatorial Onda Rossby refelejada 10° 5° Costa 300 km 0° 5° Onda Kelvin costera 10° 15° 50 km 20°S Fig. 9: Model o de ondas en el Ecuador. Fig. 9: Equat orial waves model . 27