Overgangen van El Niño en La Niña beïnvloeden de ontwikkeling van tropische cyclonen wereldwijd
De Butterfly Effect suggereert dat kleine veranderingen in een systeem een grote impact kunnen hebben op de uiteindelijke uitkomsten. Een metafoor die vaak wordt gebruikt om dit concept te illustreren, is die van een vlinder die met zijn vleugels flappert en daardoor een orkaan aan de andere kant van de oceaan veroorzaakt. Hoewel de huidige oorzaak-gevolgbegrip van meteorologen niet zo gedetailleerd is, onderzoeken onderzoekers actief hoe veranderingen in temperatuur, neerslag, windpatronen en andere factoren het weerfenomen op de andere kant van de wereld kunnen beïnvloeden.
De cyclische variatie in de temperatuur van het oppervlaktewater in de centrale en oostelijke Stille Oceaan, bekend als de El Niño-Zuidelijke Oscillatie (ENSO) cyclus, varieert tussen warmer dan gemiddelde watertemperaturen tijdens El Niño-jaren en kouder dan gemiddelde watertemperaturen tijdens La Niña-jaren. Opmerkelijk is dat wetenschappers hebben waargenomen dat de oppervlakte temperaturen van water in de centrale en oostelijke Stille Oceaan het aantal en de sterkte van tropische cyclonen (TC’s) die zich in de Noord-Atlantische Oceaan ontwikkelen, beïnvloeden, evenals de kans dat deze TC’s aan land komen.
El Niño-fases leiden doorgaans tot minder TC’s in de Noord-Atlantische Oceaan in vergelijking met La Niña-fases. De intensiteit van TC’s neemt toe tijdens een El Niño-fase, terwijl de kans op landval toeneemt in een La Niña-fase. Meteorologen begrijpen nog niet volledig hoe de ENSO-cyclus in de centrale en oostelijke Stille Oceaan de ontwikkeling van TC’s in de Noord-Atlantische Oceaan beïnvloedt. Om deze kennislacune aan te pakken, heeft een groep wetenschappers van Hohai University, de National Marine Data and Information Service en Fudan University recentelijk de effecten van El Niño- en La Niña-dissipatie (ELD, LAD) op de oppervlakte temperaturen van de zee onderzocht en hoe deze veranderingen de ontwikkeling van TC’s in de Noord-Atlantische Oceaan kunnen beïnvloeden.
Het team heeft hun onderzoek gepubliceerd in het tijdschrift Ocean-Land-Atmosphere Research. De wetenschappers maten de frequentie, duur, intensiteit, locatie en dichtheid van Noord-Atlantische TC’s tijdens ELD- en LAD-gebeurtenissen, samen met de oppervlakte temperaturen van de Noord-Atlantische Oceaan en andere grootschalige omgevingsfactoren. De daaropvolgende data-analyse toonde aan dat de overgang uit El Niño of La Niña een grote impact kan hebben op de vorming van TC’s boven de Noord-Atlantische Oceaan.
“Tijdens [LAD] worden orkanen [in de Noord-Atlantische Oceaan] frequenter, sterker en duren ze langer. Meer orkanen passeren ook de Caribische Zee en het oostelijke deel van de belangrijkste ontwikkelingszone. Studies tonen aan dat tijdens [LAD] bepaalde soorten orkanen twee keer zo vaak voorkomen in dit oostelijke gebied vanwege de zwakkere verticale windschering en de warmere oppervlakte temperatuur van de zee. Deze veranderingen zijn verbonden met de voorafgaande fasen van El Niño en La Niña, wat aantoont hoe de dissipatie van ENSO een speciale rol speelt in het vormgeven van het gedrag van orkanen,” aldus Xidong Wang, professor aan Hohai University en eerste auteur van het onderzoeksartikel.
De verticale windschering verwijst naar de verandering in windrichting en snelheid in de atmosfeer met de hoogte. Sterkere verticale windschering kan de top van een TC honderden mijlen stroomafwaarts duwen, waardoor de storm verzwakt. Aan de andere kant, tijdens LAD-gebeurtenissen, maakt zwakkere verticale windschering het gemakkelijker voor TC’s om zich te organiseren, wat bijdraagt aan meer TC-ontwikkeling in de Noord-Atlantische Oceaan tijdens LAD.
Hogere oppervlakte temperaturen van de zee en tropische cycloon warmtepotentieel dragen ook bij aan verbeterde TC-vorming tijdens LAD-gebeurtenissen. Tropische cycloon warmtepotentieel meet de verticale thermische structuur van de bovenste oceaan. Het is belangrijk op te merken dat warmere zeewateren de energie leveren die nodig is om TC’s aan te drijven. Daarentegen verminderen de hogere verticale windschering, lagere oppervlakte temperaturen van de zee en lagere tropische cycloon warmtepotentieel die in de Noord-Atlantische Oceaan tijdens ELD-gebeurtenissen worden waargenomen, de vorming van TC’s.
Het onderzoeksteam heeft de effecten van ENSO op TC-ontwikkeling in de Noord-Atlantische Oceaan onderzocht, maar dezelfde analyse zou ook kunnen worden uitgevoerd voor andere oscillerende oceaanfenomenen en hun effecten in andere delen van de wereld. Voor nu kijkt het onderzoeksteam ernaar uit om de resultaten van hun studie te valideren.
“Hoewel we lineaire regressie en samengestelde methoden hebben toegepast om de effecten van ENSO-evolutie op de grootschalige omgevingen tijdens zowel ELD- als LAD-gebeurtenissen te onderzoeken, zouden gekoppelde atmosfeer-oceaan model simulaties moeten worden uitgevoerd om de hier gerapporteerde resultaten verder te bevestigen,” aldus Wang. Mengyuan Quan van de National Marine Data and Information Service van het Ministerie van Natuurlijke Hulpbronnen in Tianjin, China, en Kaigui Fan van de afdeling Atmosferische en Oceanografische Wetenschappen van het Instituut voor Atmosferische Wetenschappen aan de Fudan Universiteit in Shanghai, China, droegen ook bij aan dit onderzoek.
