Was ist El Nino?

El Nino ist die Hälfte eines großräumigen Phänomens des Ozean-Atmosphäre-Klimas, das im tropischen Pazifik auftritt. Der vollständige Zyklus wird als El Nino-Southern Oscillation (ENSO) bezeichnet. El Nino bezieht sich speziell auf die warme Phase, die durch anomale warme Meeresoberflächentemperaturen im zentralen und östlichen äquatorialen Pazifik gekennzeichnet ist. Diese Erwärmung löst eine Kaskade atmosphärischer Veränderungen aus, die normale Wettermuster auf der ganzen Welt stören und die Niederschlagsmenge, Temperatur und Sturmaktivität auf jedem bewohnten Kontinent beeinflussen.

Der Name "El Nino" bedeutet "der kleine Junge" auf Spanisch und wurde von peruanischen Fischern vor Jahrhunderten geprägt, weil die warmen Gewässer, die mit dem Phänomen verbunden sind, typischerweise um Weihnachten, die Feier des Christuskindes, erscheinen. Während frühe Beobachter nur die lokale Störung ihrer Fanggründe erkannten, hat die moderne Wissenschaft gezeigt, dass El Nino eine planetarische Kraft ist, die alles beeinflusst, von der Monsunzeit in Indien bis hin zur Hurrikanaktivität im Atlantik.

Der ENSO-Zyklus: El Nino, La Nina und neutrale Bedingungen

ENSO arbeitet als dreiphasiger Zyklus. Die neutrale Phase ist die Basislinie, in der Passatwinde von Ost nach West über den tropischen Pazifik wehen, warmes Oberflächenwasser in Richtung Indonesien schieben und kühleres, nährstoffreiches Wasser entlang der Küste Südamerikas aufsteigen lassen. Während El Nino schwächen sich diese Passatwinde oder sogar umgekehrte Richtung. Warmes Wasser, das sich normalerweise im westlichen Pazifik ansammelt, schwappt nach Osten und bedeckt den zentralen und östlichen Pazifik mit ungewöhnlich warmen Oberflächentemperaturen. Dies verschiebt die Zone intensiver Gewitteraktivität (die Walker-Zirkulation) nach Osten, verändert die Jetstreams und Niederschlagsmuster weltweit.

La Nina ist die entgegengesetzte Phase, in der Passatwinde stärker als normal werden. Dies drückt warmes Wasser noch weiter nach Westen, was zu überdurchschnittlichen Gewässern im östlichen Pazifik führt. La Nina führt oft zu Effekten, die denen von El Nino in etwa entgegengesetzt sind, wie vermehrte Niederschläge im westlichen Pazifik und trockenere Bedingungen in Teilen Südamerikas. Der gesamte ENSO-Zyklus ist unregelmäßig, wobei El Nino-Ereignisse typischerweise alle zwei bis sieben Jahre auftreten und zwischen neun Monaten und zwei Jahren dauern.

Herkunft und Namensgebung von El Nino

Der Begriff "El Nino" wurde erstmals von Fischern an den Küsten Perus und Ecuadors im 19. Jahrhundert verwendet. Sie bemerkten eine warme, südwärts fließende Strömung, die um Dezember herum auftauchte und den kalten, nährstoffreichen Humboldtstrom störte, der normalerweise reichlich Sardellenbestände unterhält. Die warme Strömung verwüstete die lokale Fischerei, aber sie gaben ihr einen Namen, der sich auf die Geburt Jesu bezog. Die erste dokumentierte wissenschaftliche Verwendung von "El Nino" stammt aus den 1890er Jahren, als Geographen und Meteorologen in Südamerika begannen, das Phänomen zu dokumentieren.

In den 1920er Jahren entdeckte der britische Mathematiker Sir Gilbert Walker, dass Veränderungen des atmosphärischen Drucks in Darwin, Australien und Tahiti mit Niederschlagsmustern im Indischen Ozean und Australien in Verbindung standen. Er nannte dies die südliche Oszillation. Es dauerte Jahrzehnte, bis Wissenschaftler die Punkte zwischen der ozeanischen Erwärmung (El Nino) und dem atmosphärischen Druck zusammenwischten. In den 1960er Jahren schlug der norwegisch-amerikanische Meteorologe Jacob Bjerknes vor, dass Ozean und Atmosphäre in einer Rückkopplungsschleife zusammenarbeiten und so die Grundlage für moderne ENSO-Wissenschaften legen. Heute überwachen die Weltmeteorologieorganisation und die NOAA ENSO kontinuierlich mit einem Netzwerk von Bojen, Satelliten und Ozeanmodellen.

Wie El Nino das globale Wetter verändert

Während eines El Nino-Ereignisses verteilt die Erwärmung des zentralen und östlichen tropischen Pazifiks Wärme und Feuchtigkeit in der Atmosphäre in massivem Maßstab. Der primäre Mechanismus ist die Verschiebung der Walker-Zirkulation. Normalerweise zeigt diese Zirkulation steigende Luft (und starke Regenfälle) über dem warmen westlichen Pazifik und absteigende Luft (trockene Bedingungen) über dem östlichen Pazifik. Während El Nino bewegt sich der aufsteigende Zweig in Richtung des zentralen Pazifiks, was die Position und Intensität der tropischen Regenbänder verändert. Diese Veränderungen breiten sich über planetare Wellen in die mittleren Breiten aus, wodurch Jetströme und Sturmbahnen beeinflusst werden.

Ein klassischer Effekt ist ein stärkerer und südlicher polarer Jetstream durch die südlichen Vereinigten Staaten, der vermehrt Winterregen und kühlere Temperaturen an die Golfküste, Kalifornien und den Südosten bringt. Umgekehrt erlebt die nördliche Ebene der Vereinigten Staaten oft wärmere und trockenere Winter. In anderen Teilen der Welt ist El Nino mit unterdrückten Monsunregen in Indonesien und Indien, vermehrten Regenfällen entlang der Westküste Südamerikas (einschließlich Überschwemmungen in Peru und Ecuador) und einer Abnahme der tropischen Zyklonaktivität im Atlantikbecken verbunden, aber einer Zunahme im zentralen und östlichen Pazifik.

Regionale Auswirkungen von El Nino

Nordamerika

El Nino reduziert typischerweise die Häufigkeit atlantischer Hurrikane, indem es die vertikale Windscherung über dem tropischen Atlantik erhöht. Gleichzeitig erhöht es die subtropische Jetstream-Feuchtigkeit, was zu überdurchschnittlichen Bedingungen von Kalifornien bis Florida während der Wintermonate führt. Der pazifische Nordwesten erlebt oft einen trockeneren Winter, während das Ohio Valley und der Nordosten überdurchschnittliche Stürme sehen können.

Südamerika

Entlang der Pazifikküste Südamerikas kommt es zu sintflutartigen Regenfällen, die in normalerweise trockenen Regionen wie Peru und Ecuador zu Überschwemmungen und Erdrutschen führen können. Binnen, im Amazonasbecken und in Zentralbrasilien kann Dürre auftreten, was das Brandrisiko erhöht. Die peruanische Sardellenfischerei bricht während des starken El Ninos zusammen, weil die warmen, nährstoffarmen Oberflächengewässer das Aufquellen von kaltem, nährstoffreichem Wasser verhindern.

Asien und Australien

El Nino ist eng mit schwächeren Monsunregenfällen über Indien und Südostasien verbunden, die häufig zu landwirtschaftlichen Defiziten und Wasserknappheit führen. Indonesien leidet typischerweise unter erheblichen Dürren und einem erhöhten Risiko von Waldbränden. Australien neigt dazu, während El Nino, insbesondere in den östlichen und nördlichen Regionen, unterdurchschnittliche Regenfälle zu verzeichnen, was zu Dürrebedingungen und erhöhter Buschfeuergefahr beiträgt.

Afrika

Im östlichen Afrika bringt El Nino oft überdurchschnittliche Regen- und Überschwemmungen in Länder wie Kenia, Somalia und Äthiopien, während das südliche Afrika (einschließlich Südafrika) mit trockeneren Bedingungen konfrontiert sein kann.

Bemerkenswerte El Nino Ereignisse in der Geschichte

Einige El Nino-Ereignisse zeichnen sich durch ihre Schwere und weitverbreiteten Auswirkungen aus. Das Ereignis 1982-1983 war eines der stärksten des 20. Jahrhunderts und verursachte weltweit geschätzte Schäden in Höhe von 8 Milliarden Dollar. Es löste schwere Dürren in Australien, Überschwemmungen in Südamerika und ungewöhnliches Wetter in Nordamerika aus. Das 1997-1998 El Nino war noch stärker, oft als "El Nino des Jahrhunderts" bezeichnet, mit Meeresoberflächentemperaturen von mehr als 4 ° C über dem Normalwert in Teilen des östlichen Pazifiks. Dieses Ereignis trug zu geschätzten 33 Milliarden Dollar an globalen wirtschaftlichen Verlusten und über 20.000 Todesfällen durch extreme Wetterereignisse wie Überschwemmungen, Dürren und Zyklone bei.

In jüngerer Zeit hat der El Nino 2015-2016 mit der Intensität von 1997-1998 konkurrierten. Er verschärfte Dürren und Waldbrände in Indonesien, erhöhte Regenfälle in Kalifornien nach einer mehrjährigen Dürre und trug dazu bei, die globalen Durchschnittstemperaturen zu erfassen. Das Ereignis bleichte auch große Gebiete von Korallenriffen auf der ganzen Welt, insbesondere im Great Barrier Reef, aufgrund anhaltender ozeanischer Hitzestress. Wissenschaftler untersuchen diese Ereignisse weiterhin, um Vorhersagen und Katastrophenvorsorge zu verbessern.

Prognose und Überwachung El Nino

El Nino Monate bis ein Jahr im Voraus vorauszusagen erfordert eine kontinuierliche Beobachtung des tropischen Pazifiks und der Atmosphäre. Das NOAA Climate Prediction Center, das International Research Institute for Climate and Society und andere Agenturen verwenden eine Kombination von Datenquellen. Die Bojenanordnung Tropical Atmosphere Ocean (TAO), die im äquatorialen Pazifik eingesetzt wird, misst die Meeresoberflächentemperatur, Windgeschwindigkeit, Feuchtigkeit und die Meerestemperatur unter der Oberfläche in mehreren Tiefen.

Satelliten liefern Karten zur Höhe und Temperatur der Meeresoberfläche in Echtzeit, während atmosphärische Druckmessungen bei Darwin und Tahiti zur Berechnung des Southern Oscillation Index (SOI) beitragen. Computermodelle simulieren das gekoppelte Ozean-Atmosphäre-System, um ENSO-Vorhersagen zu erzeugen. Der von der NOAA monatlich herausgegebene Ausblick El Nino-Southern Oscillation (ENSO) kategorisiert die Wahrscheinlichkeit von El Nino, La Nina oder neutralen Bedingungen in den kommenden Jahreszeiten. Trotz der Fortschritte bleibt die Vorhersage schwierig, da sich das System schnell ändern kann und von zufälligen Wetterschwankungen beeinflusst wird. Vorlaufzeiten über sechs Monate hinaus sind begrenzt, aber die laufende Forschung mit maschinellem Lernen und verbesserten Modellen kann prädiktive Horizonte erweitern.

Ökologische und ökonomische Konsequenzen

Landwirtschaft und Ernährungssicherheit

Die Regenfälle und Temperaturanomalien von El Ninos beeinflussen die Ernteerträge weltweit. In den Vereinigten Staaten verbessert El Niño typischerweise die Winterweizenbedingungen in den Ebenen, kann aber bei Überschwemmungen die Zitrusfrüchte in Florida schädigen. In Südostasien verringern reduzierte Monsunregen die Reis- und Palmölproduktion. Australiens Weizen- und Viehzuchtsektor leidet unter Dürrebedingungen. In Südamerika stören starke Regenfälle die Kaffeeernte in Kolumbien und überfluten die Flachlandwirtschaft in Peru. Die globalen Lebensmittelpreise steigen oft während starker El Niño-Ereignisse an und verschärfen die Ernährungsunsicherheit in Entwicklungsländern.

Fischerei

Der Zusammenbruch der peruanischen Sardellenfischerei während El Nino ist die berühmteste ökologische Auswirkung. Sardellen sind eine Hauptquelle für Fischmehl für die Viehfütterung weltweit; ihr Verschwinden treibt die Kosten für die Geflügel- und Schweinefleischproduktion in die Höhe. Das warme Wasser treibt auch tropische Fischarten nach Polen und verändert die marinen Ökosysteme. Korallenriffe leiden unter Bleichen, wenn die Wassertemperaturen wochenlang erhöht sind, wie es während des Ereignisses 2015-2016 geschah.

Wasserressourcen und Energie

El Nino verändert die Stromerzeugung aus Wasserkraft durch wechselnde Zuflüsse aus Reservoirs. In feuchten Regionen wie dem Südwesten der Vereinigten Staaten können vermehrt Regenfälle Reservoirs füllen und die Pumpkosten senken. In von Dürre betroffenen Gebieten zwingt ein verringerter Stromfluss die Versorgungsunternehmen dazu, sich stärker auf fossile Brennstoffe zu verlassen. Das Phänomen beeinflusst auch die Nachfrage nach Heizung und Kühlung; wärmere Winter in nördlichen Breiten reduzieren den Energieverbrauch für Heizung, während heißere Sommer die Nutzung von Klimaanlagen erhöhen können.

Menschliche Gesundheit

Die Krankheitslast verschiebt sich während El Nino. Überschwemmungen erhöhen das Risiko von durch Wasser übertragenen Krankheiten wie Cholera und Leptospirose, während Dürren Staub- und Pilzinfektionen in der Luft fördern. In einigen Regionen sind Ausbrüche von Malaria und Dengue-Fieber mit Temperatur- und Niederschlagsmustern verbunden, die die Mückenzucht begünstigen. Das Ereignis von 1997-1998 trug zu einer schweren Choleraepidemie in Ostafrika und einem Rift Valley-Fieberausbruch in Kenia bei.

Interessante Fakten über El Nino

  • Das Warmwasservolumen im äquatorialen Pazifik während eines starken El Nino kann den Wärmegehalt des gesamten Nordatlantiks um den Faktor drei übersteigen.
  • El Ninos Effekte sind aus dem Weltraum zu sehen: Satellitenbilder zeigen Verschiebungen in Wolkenmustern und Anomalien der Meeresoberfläche, die das Ereignis definieren.
  • Das Phänomen ist nicht neu; Proxy-Daten von Korallenwachstumsringen, Baumringen und Eisbohrkernen zeigen eine ENSO-Aktivität, die sich über Tausende von Jahren erstreckt, wobei gelegentlich "Super El Ninos" stärker ist als alles, was instrumentell aufgezeichnet wurde.
  • El Nino kann das Wetter in der Antarktis beeinflussen, indem es die Amundsen Sea Low verändert und die Meereisausdehnung beeinflusst.
  • Der El Nino von 1997 bis 1998 war so stark, dass er die Erdrotation aufgrund von Veränderungen in der atmosphärischen Zirkulation messbar verlangsamte, was die Hinzufügung einer Schaltsekunde erforderte.
  • La Nina ist nicht einfach das Gegenteil von El Nino; regionale Auswirkungen können asymmetrisch sein, und der El Nino-La Nina-Zyklus ist von Natur aus nichtlinear.
  • In den Vereinigten Staaten wurde El Nino mit einem reduzierten Risiko von Tornados im Südosten in Verbindung gebracht, aber mit einem erhöhten Risiko für schwere Gewitter im unteren Mississippi-Tal.
  • Der Begriff "ENSO" (El Nino-Southern Oscillation) wurde erstmals in den 1970er Jahren geprägt, als die wissenschaftliche Gemeinschaft die ozeanischen und atmosphärischen Komponenten vereinte.
  • Klimamodelle projizieren, dass die globale Erwärmung die Häufigkeit extremer El-Nino-Ereignisse in der Zukunft verstärken könnte, obwohl die Reaktion der ENSO-Variabilität insgesamt unsicher bleibt.

Schlussfolgerung

El Nino ist weit mehr als eine merkwürdige Erwärmung der pazifischen Gewässer. Es ist ein starker Motor der globalen Klimavariabilität, der die Geschichte der Menschheit geprägt hat, von alten Zivilisationen in Peru bis hin zu modernen Agrarmärkten. Das Verständnis seiner physikalischen Mechanismen, regionalen Fingerabdrücke und Vorhersageherausforderungen ist entscheidend für die Vorbereitung auf seine vielen Auswirkungen. Da sich das Klima weiter erwärmt, werden die Wechselwirkungen zwischen El Nino und dem langfristigen Klimawandel ein zentraler Schwerpunkt der Klimawissenschaft bleiben. Für die neuesten Vorhersagen und Informationen konsultieren Sie maßgebliche Quellen wie die NOAA ENSO Seite, den Wikipedia ENSO Artikel und das NASA Earth Observatory für detaillierte Erklärungen und Echtzeitdaten. Forscher und Prognostiker verfeinern weiterhin unsere Fähigkeit, den nächsten Besuch des “kleinen Jungen” und seine globalen Folgen zu antizipieren.