La Niña után El Niño? Folytatódik a szélsőséges időjárás Európában?

A klímaváltozás miatt a telek, a tavaszok és az őszök jóval enyhébbek, a nyarak pedig jóval melegebbek lettek Európában. Várhatóan 2023 is a legmelegebb évek közé fog tartozni az intenzív felmelegedés miatt, régiónként változó szélsőségekkel.

I. El Niño – La Niña

Normál körülmények között a trópusi Csendes-óceánon passzátszelek fújnak keletről nyugatra az Egyenlítő mentén, és Dél-Amerikától Ázsia felé szállítják az óceán meleg felszíni vizét. A Humboldt-áramlat hideg vizet szállít a Csendes-óceán déli részéből északra a trópusokra, ahol Peru partjainál fokozatosan a felszín közelébe emelkedik a hideg, oxigénben gazdag víz. A passzátszelek hatására ez a hideg víz az Egyenlítő mentén nyugat felé kezd áramlani, ahol a Nap lassan felmelegíti. Ennek közvetlen eredményeként a tengerfelszín hőmérséklete a Csendes-óceán nyugati részén általában melegebb, körülbelül 8-10 °C-kal, mint a Csendes-óceán keleti részén. Az óceánnak ez a melegebb része a konvekciók (légköri feláramlás) forrása, amely heves felhőképződéssel és nagyon sok csapadékkal jár. Az El Niño éveiben a hideg víz áramlása gyengül vagy teljesen eltűnik, mivel a Csendes-óceán középső és keleti részén a víz olyan meleg lesz, mint a Csendes-óceán nyugati részén (1.ábra).

Ez a többmillió éves folyamat sokszor megszakad. A szakirodalom ezt El Niño-Déli Oszcilláció (ENSO) ciklusnak nevezi. Az El Niño–Déli Oszcilláció (ENSO) időszakonként három hőmérsékleti fázis között ingadozik: semleges vagy normál, La Niña (hideg) és El Niño (meleg).

Az El Niño és a La Niña egyaránt hatással lehet a globális légköri viszonyokra és az időjárásra, az ökoszisztémákra, és a gazdaságra.

1. ábra Az ENSO fázisai: normál helyzet (bal), La Niña (közép), El Niña (jobb). Az ábrán látható, hogy a normál és a La Niña fázisok sok esetben hasonló folyamat mintát mutatnak. Forrás: Pacific Marine Environmental Laboratory/NOAA

Az El Niño egy makro-skálájú óceáni-légköri éghajlati jelenség a Csendes-óceán trópusi területein, amely a tengerfelszín hőmérsékletének periodikus változásának meleg fázisa. Karácsony tájékán veszi kezdetét (ezért hívják El Niño-nak, a Krisztus gyermek spanyol elnevezésére utalva) és hosszú hónapokig, általában 9-12, de akár 24-36 hónapig is kitart. Ekkor a passzátszél széthullik, a trópusok egyenlítői éghajlatán a konvektív aktivitás megnövekszik (sok eső hullik), a Csendes-óceán keleti és nyugati medencéje közötti légnyomáskülönbség csökken, a melegedő tengervíz miatt intenzívebb hurrikán és tájfun képződés jelentkezik a Csendes-óceán keleti medencéjében. Ekkor az északi félteke felé több vízgőz áramlik nedves szállítószalagokon keresztül az erőteljesebb párolgás miatt.

A La Niña az El Niño ellentéte. Ekkor a tengerfelszín hőmérséklete a Csendes-óceán középső részének kelet-egyenlítői részén 2-7 °C-kal lesz alacsonyabb a normálisnál. A jelenség akkor kezdődik, amikor a passzát szél meleg felszíni/felszínközeli vizet fúj Dél-Amerikától Indonézia felé. Ahogy ez a meleg víz nyugat felé halad, a mélytengerből áramló hideg víz a felszínre emelkedik (hideg, termoklin zóna* felemelkedése) Dél-Amerika közelében. Ennyi hő mozgása a Föld egynegyedén, jelentős hatással lehet az egész bolygó időjárására. A La Niña általában néhány hónapig marad fenn, de előfordulnak olyan időszakok, amikor évekig is, mint most 2020-tól 2023 elejéig.

2. ábra Tengerfelszíni hőmérsékleti anomáliák és a víz áramlási iránya normál (fent), El Niño (bal lent) és La Niña (jobb lent) időszakban. Forrás: Soumi Mitra

A La Niña az El Niño ellentéte. Ekkor a tengerfelszín hőmérséklete a Csendes-óceán középső részének kelet-egyenlítői részén 2-7 °C-kal lesz alacsonyabb a normálisnál. A jelenség akkor kezdődik, amikor a passzát szél meleg felszíni/felszínközeli vizet fúj Dél-Amerikától Indonézia felé. Ahogy ez a meleg víz nyugat felé halad, a mélytengerből áramló hideg víz a felszínre emelkedik (hideg, termoklin zóna* felemelkedése) Dél-Amerika közelében. Ennyi hő mozgása a Föld egynegyedén, jelentős hatással lehet az egész bolygó időjárására. A La Niña általában néhány hónapig marad fenn, de előfordulnak olyan időszakok, amikor évekig is, mint most 2020-tól 2023 elejéig.

Ha a vízhőmérséklet eltérése a klímanormáltól kevesebb, mint 0,5 °C, akkor az ENSO-körülmények semlegesnek minősülnek. A semleges feltételek az ENSO meleg és hideg fázisa közötti átmenetet jelentik.

Az El Niño és a La Niña kezdetén, illetve befejeztével az átmeneti fázisok szintén fontos tényezők lehetnek a globális időjárásban. Ekkor mindkét esetben megjelenhetnek az amerikai kontinensen a rövid ideig tartó szélsőségek, pl. Észak-Amerikában a legtöbb F5-ös tornádó átmeneti fázisok idején jelentkezik.

3. ábra Az óceán vízfelszíni átlag hőmérsékletének anomáliája a Kelet-Csendes-óceánon (3.4 régió) és Peru partjainál (1+2 régió) 1947 és 2022 decembere között. Piros az El Niño jelenség ideje, kék a La Niña és a normál időszaké. Forrás: PSL NOAA

II. Globális és regionális időjárási minták

Az ENSO leginkább a mezőgazdaságtól és halászattól függő, fejlődő Csendes-óceánnal határos országokat érinti közvetlenül. Az ENSO hatásai Dél-Amerikában és Ausztráliában a legerősebbek, de a globális légköri rendszerben bárhol éreztetheti hatását attól függően, hogy mennyi ideig aktív és milyen erősségű. Egy extrém, erős El Niño fázis idején akár 15-20%-kal több vízgőz képes eljutni a nyugati szelek övébe a megnövekedett tengeri párolgás miatt. El Niño idején az átlagnál csapadékosabb időjárás miatt az Amazonas vízgyűjtőjének vízháztartása kissé megnövekszik.

El Niño alatt a legjelentősebb globális/regionális anomáliák:

• júniustól-szeptember elejéig extrém szárazság, legyengült monszun a Dekkán-félszigeten (India)
• decembertől-februárig az átlagnál melegebb és jóval szárazabb az idő Közép- és Dél-Afrikában, csapadékosabb idő Kelet-Afrikában
• júniustól-augusztusig szárazság és forróság tomból Közép-Amerikában
• az átlagnál akár 7-12 oC-kal melegebb átlaghőmérséklet Dél-Amerika jelentős részén júniustól augusztusig
• erőteljes konvekciós folyamatok és heves viharok Óceánia és a Csendes-óceán középső régiójában
• az átlagnál hűvösebb és szárazabb Ausztrália időjárása a blokkoló anticiklonok miatt
• az átlagnál csapadékosabb nyár Észak-Amerika nyugati és középnyugati területén
• az átlagnál enyhébb tél Észak-Amerikában, különösen Alaszkában
• nedves és az átlagnál hűvösebb időjárás a Mexikói-öbölbél és az USA délkeleti tájain télen
• intenzív, az átlagnál jóval több csapadék Nyugat-Ázsiában és az Ural területén november és április között
• kevesebb trópusi ciklon a Csendes-óceán nyugati medencéjében, kiterjedt csapadékhiánnyal egész évben

4. ábra Átlagos El Niño hatásai régiónként. Forrás: WMO

Az 1950 óta végzett megfigyelések azt mutatják, hogy a La Niña eseményekhez kapcsolódó hatások az évszaktól függenek. Az El Niño-hoz hasonlóan közepes korreláció van bizonyos időjárási minták és a La Niña között, azonban, ha tartósan fennmarad, illetve szélsőségesen erős, akkor már közepesen erős a korreláció. Közepes a korreláció a nyugati szelek övének tartós vízgőz deficitje és a La Niña között, ha a jelenség legalább 24 hónapig nem épül le.

La Niña alatt a legjelentősebb globális/regionális anomáliák:

• száraz, meleg tél Közép-Amerikában, különösen Mexikóban és a Bahamáknál
• a Csendes-óceán trópusi területei egész évben hűvösek és az átlagnál jóval szárazabbak
• Új-Zéland, Ausztrália június és augusztus között szélsőségesen meleg, Tasmánia csapadékos
• erősödő monszun Indiában, árvizek Délkelet-Ázsiában
• Nyugat-Afrika nyáron az átlagnál hűvösebb
• Észak-Amerika télen az átlagnál jóval hidegebb és csapadékosabb, átlag feletti havazással
• gyengülő poláris és szubtrópusi jet stream** az északi félgömbön (közepes korreláció)

5. ábra Átlagos La Niña hatásai régiónként. Forrás: WMO

III. Európa időjárása El Niño és La Niña ideje alatt

Európa időjárását és hosszabb távon éghajlatát közvetlenül nem befolyásolja a csendes-óceáni ENSO. Eddig nem sikerült erős kapcsolatot kimutatni normál ENSO hatások és Európa időjárási mintázata között. Azonban, ha az átlagosnál erősebbek, azaz nagyobb anomália lép fel a Csendes-óceánon, illetve tartósan 24-36 hónapig sem épülnek le, akkor már képesek befolyásolni az Európa időjárását is befolyásoló cirkulációs folyamatokat. Erre példa 2022 nyara és 2022/2023 tele is.

Európában 2021 és 2022 nagyrésze a szélsőséges La Niña, a klímaváltozás és a jet streamek gyengülése miatt az átlagnál jóval melegebb és szárazabb volt. Különösen a csapadékhiány okozott problémákat, mivel nem volt megfelelő párolgás a Csendes-óceánon és a nedvességben amúgy is deficites északi mérséklet éghajlati öv nem jutott kellő mennyiségű vízgőzhöz a szállítószalagokon keresztül. Ami pedig érkezett nem volt képes telítetté válni a nagyon magas hőmérséklet miatt (minél magasabb a hőmérséklet, hatványozottan több vízgőz kell a kondenzációhoz majd a felhőképződéshez).

A légkörben felgyülemlett, de nem elégséges telítetlen vízgőz, mint erős üvegházhatású gáz visszacsatolást indított be és tovább fokozta a hőséget és a csapadékhiányt. Természetesen ehhez nem volt elég csak a La Niña, más makro-cirkulációs és éghajlati folyamatokra is szükség volt, pl. a jet stream tartós és éles hullámzására vagy az óceánok hőmérsékletének fokozatos emelkedésére is.

Az extrém El Niño hatása megfigyelhető Európában az őszi-téli hónapokban kialakult időjárási helyzetekben, különösen novemberben, amikor az átlagosnál csapadékosabb, de melegebb időjárás uralkodik a kontinens nagy részén, de az átlagnál szárazabb Skandinávia régiója (6. ábra). Extrém El Niño idején Közép-Európában a csapadékellátottság normális, a Mediterrániumban a nyarak az átlagnál felhősebbek, a Brit szigetek és a Germán-alföld felett jóval kevesebb eső hullik. A nyarak extrém La Niña esetén Európa nagyrészén az átlagnál szárazabbak, különösen a kontinens déli, középső és keleti régióiban, extrém El Niño esetén pedig az aktív mediterrán ciklonképződés miatt az észak-nyugati és északi régió szárazabb az átlagnál.

6. ábra Az extrém El Niño (bal) és La Niña (jobb) Európa nyári csapadékellátottságára gyakorolt hatása. A fehér sávozások 95%-os szinten szignifikánsak. Forrás: King et al., 2020

Megfigyelték, hogy a poláris jet stream extrém La Niña idején gyakrabban vet hullámot, mint El Niño fázisban. Ezért La Niña alatt Észak-Amerikában sokkal hidegebbek és havasabbak a telek, mint El Niño idején. Európában a zonalitás és az Azori maximum (anticiklon) télen megerősödik, melynek köszönhetően a tél enyhébb és csapadékosabb, a Skandináv-félsziget pedig az átlagnál fagyosabb.

IV. Folytatódik a szélsőséges időjárás Európában 2023-ban?

A klímaváltozás miatt a telek, a tavaszok és az őszök jóval enyhébbek, a nyarak pedig jóval melegebbek lettek az öreg kontinensen. Várhatóan 2023 is a legmelegebb évek közé fog tartozni az intenzív felmelegedés miatt, Európában régiónként változó szélsőségekkel.

Egyelőre nagyon nehéz megmondani, hogy 2023-ban milyen időjárásra számíthatunk évszakonként. Az már látható, hogy az elmúlt két év csapadékhiánya mérséklődik a ciklonaktvitásnak köszönhetően. Megerősödött a mediterrán ciklon képződés és a zonalitás is, folyamatos a mérsékletövi ciklongenezis az Atlanti-óceánon. Ennek köszönhetően a talajok kezdenek teljesen visszatöltődni nedvességgel, és ha tavasszal is kitart a csapadékos periódus, akkor még egy forró, száraz nyár esetén sem kell, olyan erős aszálytól tartani, mint 2022-ben.

Az év elején a La Niña tovább gyengült. Nagy valószínűséggel februárban már semleges fázisba lép az ENSO, de még így is 10-15% az esélye, hogy a La Niña kitart (7. ábra). Ennek azaz oka, hogy a klímaváltozás miatt a Csendes-óceán nyugati medencéje jobban melegszik, mint a keleti medence és a nagymennyiségű melegvíz nehezebben mozog keletre, a hideg mélységi víz helyére. Azonban a legtöbb modellszámítás azt mutatja, hogy késő nyártól/kora ősztől erősödő El Niño lehet 45-46% eséllyel. Idén nyáron és ősszel közel biztosra vehető, hogy jelentősen már nem fog hatást gyakorolni Európa időjárására az ENSO, azonban télen már befolyásolhatja a jet stream mozgását, mely Európa téli időjárását is nagymértékben meghatározza.

7. ábra A tengerek, óceánok vízhőmérsékletének anomáliája az Ausztrál Meteorológiai Hivatal előrejelzése szerint 2023. január és március között (lent) és a mért adatok (fent). Forrás: saját szerkesztés a http://www.bom.gov.au/climate/enso/ alapján

Irodalom

Cai et al. (2015): Increased frequency of extreme La Niña events under greenhouse warming. Nature Climate Change doi.org/ 10.1038/nclimate2492

Geng, X. et al. (2017): Strong sub-seasonal wintertime cooling over East Asia and Northern Europe associated with super El Niño events. Sci. Rep. 7, doi.org/10.1038/s41598-017-03977-2.

King et al. (2020): Impact of strong and extreme El Ninos on European hydroclimate. Dynamic Meteorology and Oceanography doi.org/10.1080/16000870.2019.1704342/

Koós G. (2019): Az ENSO-fázisok hatásai globális és regionális skálán. Kézirat, ELTE

McGregor, G., Ebi K. (2018): El Niño Southern Oscillation (ENSO) and Health: An Overview for Climate and Health Researchers. Atmosphere doi.org/10.3390/atmos9070282

Rousi et al. (2022): Accelerated western European heatwave trends linked to more-persistent double jets over Eurasia. Nature doi.org/10.1038/s41467-022-31432-y

http://www.bom.gov.au/climate/enso/outlook/

https://www.climate.gov/news-features/blogs/july-2022-la-ni%C3%B1a-update-comic-timing

https://www.met.hu/ismeret-tar/erdekessegek_tanulmanyok/index.php?id=3200&hir=A_2022-es_rendkivuli_szarazsag_fizikai-meteorologiai_hattere

https://www.met.hu/ismeret-tar/erdekessegek_tanulmanyok/index.php?id=3212&hir=A_viz_korforgalma_a_legkorben_%E2%80%93_a_rendkivuli_aszaly_idojarasi_hattere

https://klimapolitikaiintezet.hu/cikk/aszaly-klimavaltozas

https://www.pmel.noaa.gov/enso

https://psl.noaa.gov/enso/

https://www.jpl.nasa.gov/news/nasa-estimates-the-global-reach-of-atmospheric-rivers

https://www.weather.gov/jetstream/enso_impacts

https://wildlife.ca.gov/Conservation/Marine/El-Nino

https://public.wmo.int/en/about-us/frequently-asked-questions/el-ni%C3%B1o-la-ni%C3%B1a

https://public.wmo.int/en/media/news/2023-warm-start-breaking-records-across-europe

Bartholy J. egyetemi előadás

---

*az óceánnak az a rétege, amelyben a víz hőmérséklete hirtelen lecsökken. A legtöbb óceánban, beleértve a trópusi tengereket is, kb. 100 m mélységben kezdődik, közvetlenül a szél által felkavart felszíni réteg alatt, ahol a tenger-felszín hőmérséklete a 28 °C-ot is elérheti. Kb. 1000-1200 m mélységig terjed, ahol már csupán +2 °C van. Néhány óceáni területen, pl. az Atlanti-óceán északi részén az időszakos felmelegedés az állandó mélyebb termoklin felett időszakos termoklint hozhat létre.

**a légkör magasabb részein, a középső és felső troposzférában a közepes földrajzi szélességeken egy nyugatról kelet felé áramló hullámzó mozgású futóáramlás. Sebessége minimum 30-40 m/s. Nagy általánosságban a talaj közeli alacsonynyomású területek ennek a középtroposzférában (kb. 5000 m magasságban) uralkodó áramlásnak az irányát követik, sebességük pedig nagyjából az alapáramlás sebességének a fele.