Oceanmixing Versterkt ENSO in het Centraal-Pacifische Gebied door Diabatische Verwarming, Volgens Studie

Fotografische afbeelding van de voorgestelde diabatische CP ENSO positieve feedback. Credit: IOCAS

De El Niño en de Southern Oscillation (ENSO) is een van de meest invloedrijke interjaarlijkse klimaatsverschijnselen in het wereldwijde oceaan-atmosferische systeem, met diepgaande gevolgen voor weerpatronen, vooral in de regio Azië-Stille Oceaan.

Een nauwkeurige voorspelling van ENSO is daarom cruciaal voor klimaatvoorspellingen. Echter, sinds de 21e eeuw is de voorspellende vaardigheid gedaald, samen met meer signalen die optreden in de centrale Stille Oceaan (CP), in plaats van in de oostelijke Stille Oceaan (EP) zoals voor deze eeuw het geval was.

Om deze verschuiving te onderzoeken, heeft een onderzoeksteam onder leiding van Prof. Wang Fan van het Instituut voor Oceanologie van de Chinese Academie van Wetenschappen, samen met samenwerkingspartners, de invloed van de onderwater menging op ENSO onderzocht. Hun bevindingen, gepubliceerd in Nature Communications, onthullen een belangrijk diabatisch feedbackmechanisme dat CP ENSO-gebeurtenissen versterkt terwijl het de ontwikkeling van EP ENSO onderdrukt.

Met behulp van een nieuwe schattingsmethode op basis van breed-dekkende, langdurige Argo profielgegevens genereerde het team de eerste grootschalige dataset van onderwater menging (>40.000 profielen) in de evenaarzone van de Stille Oceaan. Hun analyse onthulde het belangrijke effect van onderwater menging en turbulente warmteflux op de groei van zowel El Niño als La Niña van het CP-type. Specifiek leidt de divergentie van de naar binnen gerichte oppervlakte warmteflux in de gemengde laag en de naar buiten gerichte turbulente warmteflux uit de gemengde laag tot een duidelijk diabatisch verwarmings-/koelingseffect.

Bovendien ontdekten de onderzoekers dat het diabatische effect een significante positieve impact heeft op de zeewatertemperaturen in de CP-regio. In tegenstelling tot dit effect onderdrukt het aanzienlijk de temperatuurveranderingen in de EP-regio. Over het algemeen draagt het zonale incoherente diabatische effect bij aan de vorming van CP ENSO terwijl het EP ENSO in het oostelijke deel ervan remt.

Opmerkelijk is dat de feedbacklus zichzelf versterkt: de door CP ENSO aangedreven wind- en oceaancondities moduleren de intensiteit van de onderwater menging, wat op zijn beurt de groei van CP ENSO verder versterkt, met een sterker effect dan andere mechanismen. “Deze positieve feedback houdt aan totdat negatieve feedbackmechanismen uiteindelijk de overhand krijgen,” verklaarde Dr. LIU Chuanyu, de hoofdauteur van de studie.

Deze studie biedt een nieuw perspectief voor het begrijpen van de dynamiek van ENSO, aangezien het een diabatisch mechanisme benadrukt, terwijl de eerder voorgestelde mechanismen, van zowel positieve als negatieve feedback, in wezen adiabatisch zijn.