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Teorías físicas de

El Niño-Oscilación Sur Ken Takahashi

Instituto Geofísico del Perú

Colouio de !ísica P"CP# $% de octu&re de $%''

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Cli(a )ro(edio en el Pacífico tro)ical

Vientos alisios

ecuatoriales

!uente de datos* NCEP

Te()eratura su)erficial del (ar + ,iento cerca a la su)erficie

C

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 T e r ( o c l i n a

Peru ustralia

Condiciones nor(ales

!i.ura* NO P/E0

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Procesos a lo lar.odel ecuador 

1

 .ua c2lida

 .ua fría

 T e r ( o c l i n a

3iento

 flora(ientoecuatorial4

4 El aflora(iento ecuatorial se de&e a la fuer5a del ,iento del este + a la fuer5a de Coriolis

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3ariación interanual e6tre(a ente()eratura su)erficial del (ar 

Setie(&re '778* 0a Niña

Setie(&re '779* El Niño

!uente de datos* NCEP

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 no(alía4 de te()eratura su)erficial del (ar 

4 :no(alía; < =iferencia con res)ecto al ,alor )ro(edio de al (enos $% años

Niño >?@

Niño'A$

!uente dedatos* NCEP

Setie(&re '778* 0a Niña

Setie(&re '779* El Niño

Niño @ Niño >

Pto? Chica(a

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   T  e  (  )  e  r  a   t  u  r  a   d  e   l   (  a  r  e  c  u  a   t  o  r   i  a   l

   O

  e  s   t  e

   E  s   t  e

/enor )resión en el este

/a+or )resión en el este

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Ballace et al?#GD '778

/enor)resión

/a+or )resión

=urante El Niño

Ca(&io en presión Fcontornos# )ositi,o sólido#ca(&io en lluvia Fau(ento<roHo# dis(inución<a5ul#

Ca(&io en viento superficial F,ectores

=arin

Tahiti

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 T e r ( o c l i n a

Peru ustralia

Condiciones nor(ales

!i.ura* NO P/E0

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 Ter(oclina

Peru

 ustralia

!i.ura* NO P/E0

Creci(iento del e,ento c2lido

Proceso de retroali(entación )ositi,a FJHerknes '77

'

'? Calenta(iento

$

$? =es)la5a(ientode la con,ección

>

>? =e&ilita(iento del,iento del este

@

@? Profundi5ación dela ter(oclina

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LMu detiene el creci(iento del Niño F'

Onda de Kel,in

ecuatorial

Onda de Doss&+

ecuatorial

=in2(ica ecuatorial

EH? E,olución de una)ertur&ación en laprofundidad de la

termoclina

Philander et al?# '78@t < '% dias

t < $% dias

0as ondas de Kel,in se sie()rese )ro)a.an al este a lo lar.o del

ecuador?0as de Doss&+ hacia el oestealrededor del ecuador?0a ,elocidad de las Kel,in es al(enos > ,eces (a+or ue las deDoss&+ Fde(oran Q> (eses en

cru5ar el Pacífico

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LMu detiene el creci(iento del Niño F$

Defle6ión en lascostas

EH? Huste ante un ,ientodel oeste sú&ita(entei()uesto

/cCrear+ + nderson# '78@

El ,iento .enera ondas Kel,inA,as hacia el este + Doss&+ R,asal oeste0as ondas de Kel,in A,as serefleHan co(o Doss&+ A,as0as de Doss&+ R,as se refleHanco(o Kel,in -,as

K

K

D

D D

DD

Ecuador 

Ecuador 

Ecuador 

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0a (e(oriaest2 en la

din2(icaoce2nica

   P  r  o   f  u  n   d   i   d  a   d   d  e   l  a

   t  e  r  (  o  c   l   i  n  a

Te()eratura su)erficial Kessler# $%%$

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El (odelo (2s si()le

T E * Te()eratura en el esteh* Profundidad de la ter(oclina

Jur.ers et al?#$%%

Oscilador a(orti.uado con )eriodo Q>9 (eses +tie()o de decai(iento de Q$@ (eses

Pero El Niño real es irre.ular# no )eriódico

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Es)ectro de )otencia FNiño >

O&ser,ado

Bitten&er.# $%%7

Si(ulaciones nu(ricas

El Niño

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/odelo si()le de ENOS

 t(ósfera

Oceano

?

Jasado en Cane

Ue&iak F'789

V

u T

Ter(oclina

V

h

-W

W

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/odelo si()le de ENOS

 t(ósfera

Oceano

?

Jasado enCane

Ue&iak F'789

0ainteracción

entre laat(ósfera +el ocanoes esencial

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Si(ulación con el (odelo si()le

Ue&iak Cane '789

Indice Niño >

 no(alías de TS/

0a irre.ularidad

)arece realista )eroLu la )roduce

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LEs El Niño unfenó(eno caótico

Science# '77@

En el (odelo de Cane-

Ue&iak# el caos )aracesur.ir de la interacciónno-lineal con el cicloanual

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LO es El Niñoun fenó(eno

estoc2stico

Tho()son Jattisti# $%%'

/odelosfor5ados )orruido &lanco

Neutro

Esta&le

O&ser,ado

"n (odelo lineal esta&leFi?e? no oscilatoriofor5ado )or ruido )uede)roducir :oscilaciones;irre.ulares si(ilares a lo

o&ser,ado?La predictabilidad es baja

en este caso.

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LCaótico o estoc2stico

Sarachik Cane# $%'%

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E E

El Niñ '79 8 El Niñ '7 =ata* VadISST '?'

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El Niño '79-8 El Niño '7- =ata* VadISST '?'

El Niñ '7 El Niñ '79$ 9> =ata* VadISST '?'

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El Niño '7- El Niño '79$-9> =ata* VadISST '?'

El Niño '78$ 8> El Niño '779 78 =ata* VadISST '?'4Escala

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El Niño '78$-8> El Niño '779-78Escaladiferente

El Niño '799 98 El Niño '77' 7$ =ata* VadISST '?'

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El Niño '799-98 El Niño '77'-7$

El Niño $%%$ %> El Niño $%%7 '% =ata* VadISST '?'

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El Niño $%%$-%> El Niño $%%7-'%

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  J

CA -

-

Patronesdo(inante

s en TS/FCo()onentes)rinci)ales o!uncionesOrto.onalesE()íricas

 shok et al?# $%%9

“ENSO mode” 

“El Niño Modoki

mode” 

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Correlationlineal nula

)orconstrucción

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Nor(al

El Niño El Niño /odoki

 shok Xa(a.ata# $%%7

LEs este unnue,o fenó(eno

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Th fi t EO! t i d d t

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Takahashi et al?# $%''

The first EO!s are not inde)endent

  C   a  x   i  s

E    a   x  

i   s  

E FPC'-PC$YZ$

C FPC'APC$YZ$

Ne indices

E  [ N'A$ - %?N@

C  [ '?9N@ - %?'N'A$

 ))ro6?*

=! (eans

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Takahashi et al?# $%''

=! (ean

/oderateEl Niño

E6tre(eEl Niño

0a Niña

El Niño/odoki

ENSO re.i(es

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Sea surface te()erature ano(al+ )atterns

Joth E  and C  )atterns are related to ENSO

Takahashi et al?# $%''

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o < /a+6 < !olloin.

anuar+

Takahashi et al?# $%''

E6tre(e

/odoki-like

Canonical

Other(oderate

e,ents

E,olution of historical El Niño e,ents in )hase s)ace

B   a  r  (  

i   n   .   i   n   

e  a  s  t   e  r  n  

 P   a  c  i   f   i   c  

   B  a  r  (

   i  n  .     i  n

 

  c  e  n  t  r  a   l    P  a

  c   i  f   i  c

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/oderate canonicalor /odoki El Niño

E6traordinar+El Niño

0a Niña

Takahashi et al?# $%''

× )r to Se) Oct to /ar 

/onthl+ data

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Increasin. trend in central Pacific El Niño

0ee and/cPhaden#$%'%

C &i d d l i t El Niñ

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/edia (ó,il

=es,? Est? (ó,il

E C 

C 

E 

E no /e.aNiños

Takahashi et al?# $%''

Ca(&ios decadales recientes en El Niño

=ata* NOEDSST

E no /e.aNiños

El Niño and

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El Niño andcli(ate chan.e

These cli(ate

(odels )roHect ashift of El Niño tothe central Pacific

Xeh et al? $%%7

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Este co()orta(ientose o&ser,a

a)ro6i(ada(ente enal.unos (odelos

e6istentes# inclusoen los si()les

/odelo :realista;

/odelo si()leno-lineal

/odelo )oco (enossi()le no-lineal

O&ser,aciones

Takahashi et al?# $%''

/ d l i l d El Niñ l f t

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/odelo si()le de El Niño + el efectodel ca(&io cli(2tico

Ki( n# $%''

T !* Te()eratura oeste

T " * Te()eratura este

T # * Te()eratura de&alance radiati,o

   T  e  (  )  e  r  a   t  u  r  a

  e  s   t  e

Te()eratura oeste

FT # # T # 

 C a l e n t

 a ( i e n

 t o  ) o r  r a d i

 a c i ó n

Pero este (odelo no)resenta los dos re.í(enes

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 l.unas conclusiones

Se ha a,an5ado (ucho en elentendi(iento de la din2(ica de ElNiño en los últi(os >% años

No se conoce u condiciona laocurrencia de los e,entos e6tre(os

No se sa&e có(o el ca(&io cli(2ticoafectar2 a El Niño

Gracias