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Foro de Meteorología de Venezuela

Elaborado por: Ing. Eric Augusto Parra @Eyestorm_Eric [email protected] Página 1

El Niño Oscilación Sur (ENOS)

En Ingles conocido como ENSO (El Niño Southern Oscillation), ENOS

constituye el ejemplo más dramático del rol esencial de la interacción entre los

océanos y la atmósfera. El ciclo ENOS es un proceso oceánico-atmosférico "acoplado"

causado por las redistribuciones recurrentes del calor y momento atmosférico en el

Pacífico ecuatorial. La distribución zonal del calentamiento de la superficie (tanto

continental como oceánica) en los trópicos produce un patrón de circulación de Este a

Oeste que se conoce como Circulación de Walker. ENOS perturba la circulación de

Walker y desencadena cambios importantes en los patrones de lluvia y convección

profunda de las regiones tropicales, lo cual altera las circulaciones atmosféricas y el

clima en todo el mundo. Las fases extremas de ENOS, denominadas El Niño y

La Niña, abarcan una amplia gama de condiciones climáticas.

ENOS exhibe un ciclo irregular de dos a siete años, abarca un área de gran

extensión (todo el Pacífico tropical) y sus impactos son de alcance global La

componente oceánica de ENOS, que se caracteriza por el debilitamiento de los alisios

y el calentamiento de la superficie del mar en el Pacífico ecuatorial se conoce como

El Niño, un nombre que proviene del uso local en las costas peruanas y ecuatorianas

de referirse a la aparición de aguas cálidas cerca de la época navideña como la

Corriente del Niño. En estas zonas, se había observado que en determinados años el

calentamiento era más intenso que en otros y perturbaba la pesca local. Hoy se

reconoce que éste fenómeno local forma parte de un evento climático global. Los

episodios de El Niño suelen durar entre 9 y 15 meses. La Niña está asociada con



vientos alisios más intensos de lo normal y Temperatura Superficial del Mar (TSM)

anormalmente frías. En promedio, La Niña es una anomalía menos extrema que

El Niño, pero tiende a durar más tiempo, entre uno y tres años. Las transiciones de

El Niño a La Niña ocurren mucho más rápidamente que las de La Niña a El Niño: casi

todas las transiciones de El Niño a La Niña se producen en espacio de un año.

La señal característica de ENOS es evidente en la Temperatura Superficial del

Mar (Sea Surface Temperature, SST), la profundidad de la capa de mezcla, las

corrientes oceánicas superficiales, los campos de tensión del viento en la superficie y

el desplazamiento de la circulación de Walker:

Circulación atmosférica bajo condiciones Niño



Circulación atmosférica bajo condiciones Niña

La amplitud de la anomalía de ENOS puede variar enormemente. Para

comprender la intensidad relativa de cada episodio de ENOS en comparación con los

demás y con el estado neutro, se miden muchas variables. Entre las que se observan

rutinariamente cabe mencionar las fluctuaciones de la Temperatura superficial del Mar

(TSM), los cambios en la presión de superficie, las variaciones en la intensidad de los

alisios y muchos otros factores que se siguen, ya sea por medio de observaciones

directas o mediante técnicas de teledetección.

En la siguiente gráfica se describe las regiones del Pacífico Ecuatorial donde

se observan las anomalías de la TSM de ENOS:



Monitoreo de la evolución del ENOS

La región Niño 3.4 se considera la más apta para vigilar la variabilidad del clima

a escala mundial, porque la variabilidad de la TSM que se observa en esta región

indica el efecto más intenso para el desplazamiento de los patrones de precipitación

del Pacífico occidental al Pacífico central También se ha observado que los modelos

de pronóstico numérico del tiempo exhiben el mayor grado de habilidad cuando se

inicializan con los datos de esta región.

Boyas del sistema TAO-Triton

El sistema de boyas de observación de la atmósfera y el océano tropical

(Tropical Atmosphere Ocean) TAO/TRITON es un esfuerzo de colaboración

multinacional entre Estados Unidos, Japón, Corea, Taiwán y Francia que comprende

aproximadamente 70 boyas ancladas. Las boyas miden una gama completa de

elementos atmosféricos, como los vientos de superficie, la temperatura superficial del

mar, las corrientes, la temperatura del aire ambiente y la humedad, y transmiten los

datos correspondientes a los receptores de datos terrestres. La disponibilidad de los

datos de la red TAO/TRITON en tiempo real ha sido de enorme beneficio para la

detección y predicción de las variaciones climáticas en el Pacífico.



También existen arreglos de boyas en las aguas profundas de las zonas

tropicales de los océanos Índico y Atlántico. La red de boyas fijas del proyecto de

predicción e investigación en el Atlántico (Prediction and Research Moored Array in

The Atlantic, PIRATA) establecida en 1997 por Francia, Brasil y Estados Unidos tiene

como fin el estudio de la variabilidad tropical y la predicción del clima en el Atlántico,

en África y en las Américas. La red de boyas fijas para análisis y predicción del

monzón africano-asiático-australiano (Research Moored Array for African-Asian-

Australian Monsoon Analysis and Prediction, RAMA). Se estableció con el apoyo de

Japón, India, Estados Unidos, Indonesia, China y Francia. En mayo de 2008, se

instalaron los instrumentos en 18 de los 46 emplazamientos previstos para

proporcionar datos en apoyo a la investigación avanzada del monzón y al pronóstico

del clima.



Índice de la Oscilación del Sur (Tahití- Darwin)

La Oscilación del Sur es la componente atmosférica de ENSO, que ocurre en

concierto con El Niño e implica el subir y bajar de la presión en la superficie a través

del Pacífico ecuatorial. Aunque no queda claro si El Niño provoca la Oscilación del Sur

o viceversa, sí sabemos que la observación de una anomalía en uno de estos

fenómenos auspicia la llegada del otro. Por otra parte, podemos describir la relación

entre estos fenómenos desde una perspectiva acoplada en términos de una

dependencia y modulación mutua. El Índice de la Oscilación del Sur (IOS) (Southern

Oscillation Index) es la diferencia normalizada en la presión entre Darwin (Australia) y

Tahití (Polinesia Francesa) que se puede calcular como:

Donde Pdif es la diferencia entre la presión media mensual al nivel del mar en

Tahití y Darwin y Pdifmedia es la media a largo plazo de Pdif para ese mes.

Índice Oceánico de El Niño (ONI)

El índice oceánico de el Niño (Oceanic Niño Index, ONI) se define como la

media de tres meses de la desviación de la temperatura de la superficie del mar

respecto de lo normal para la región Niño 3.4 del Pacífico comprendido entre los

paralelos 5ºN y 5ºS y los meridianos 120ºO y 170ºO. Los valores medios se basan en

el conjunto de datos de reconstrucción extendida de la TSM (Extended Reconstruction

SST), que constituye un análisis histórico y homogéneo de la TSM. Los periodos

dominados por El Niño se caracterizan por valores de ONI positivos de 0,5 °C o

mayores. Los periodos dominados por La Niña se caracterizan por valores de ONI

negativos de -0,5 °C o menores. Para que un episodio se clasifique indiscutiblemente

como El Niño o La Niña, estos umbrales se deben superar en al menos cinco meses

consecutivos.

http://www.meted.ucar.edu/tropical/textbook_2nd_edition_es/navmenu.php?tab=5&page=2.1.2#soi



Una anomalía de 0,5 a 0,9 ºC es considerada como débil. Si la anomalía está

entre 1,0 y 1,4 ºC se considera como moderada, y si es o superior a 1,5 ºC se

considera como fuerte. Tomando como base este índice, los años en los que ha

habido un Niño fuerte son: 1957, 1965, 1972, 1982, 1991, 1997 y 2009. Los años en

los que ha habido una Niña fuerte son: 1955, 1973, 1975 y 1988.

Índice de la Agencia Meteorológica de Japón (JMA)

El índice de la JMA se define por la media móvil de 5 meses de las anomalías

de TSM en el Pacífico tropical (4°S-4°N, 150°O-90°O). De acuerdo con el índice de la

JMA, se produce una fase cálida cuando la media móvil de 5 meses de las anomalías

de TSM es mayor que 0,5 °C por al menos seis meses consecutivos, incluido el

período de octubre a diciembre. Ocurre una fase fría cuando las anomalías de TSM

son menores que 0,5 °C por al menos seis meses consecutivos, incluido el período de

octubre a diciembre. Según la JMA, un año dominado por ENOS comienza el mes de

octubre cuando se forma la fase cálida o fría y dura hasta el próximo mes de

septiembre.

Índice Multivariado de ENOS (MEI)

El Índice Multivariado de ENOS (Multivariate ENSO Index, MEI) se basa en las

seis principales variables observadas sobre el Pacífico tropical: la presión, las

componentes zonal y meridional del viento de superficie, la temperatura superficial del

mar, la temperatura del aire en la superficie y la fracción de nubosidad total del cielo.

El MEI se calcula sobre la base de estaciones bimensuales (diciembre-enero, enero-

febrero... noviembre-diciembre) para cada variable. En primer lugar, los campos de las

variables individuales se filtran en grupos situacionales. A continuación, se calcula el

índice como el primer componente principal de los seis campos combinados no

invertidos.

http://www.meted.ucar.edu/tropical/textbook_2nd_edition_es/navmenu.php?tab=5&page=2.1.6#PCA

http://1.bp.blogspot.com/_H07QGNhZQzA/TCtkdRh6A9I/AAAAAAAAAWo/_KT1CrXWDnU/s1600/El+Ni%C3%B1o+-+regions.jpg



Cabe señalar que ningún índice de ENOS individual es capaz de representar

toda la variabilidad del fenómeno, sino se precisan hasta ocho modos de variabilidad

para caracterizar plenamente el desarrollo de ENOS. Los distintos índices de ENOS

sirven para comunicar el estado general del ciclo a los que están a cargo de tomar

decisiones y al público en general; por ejemplo, el sistema de alerta de ENOS del

NCEP disemina vigilancias, avisos y clasificaciones de intensidad para los episodios

de El Niño y La Niña. Sin embargo, el Pacífico tropical puede presentar las

características de El Niño y La Niña simultáneamente (por ejemplo, el Pacífico oriental

puede estar anormalmente cálido al tiempo que el Pacífico central está frío, como se

observó en el verano boreal de 2008).

Impactos climáticos relacionados con ENOS

La mayoría de los impactos climáticos de ENOS afectan el Pacífico ecuatorial y

las regiones circundantes. Los impactos más notables son la copiosa precipitación y

fuertes inundaciones en la región noroccidental de Sudamérica, especialmente en

Perú, Ecuador y Colombia, durante el período de diciembre a febrero de los episodios

de El Niño. Otro efecto es la disminución de las poblaciones de peces y almejas, que

constituyen importantes recursos alimenticios y económicos en esa región. En

Australia y el continente marítimo, el mismo período está marcado por sequía, los

problemas asociados a incendios y grandes zonas afectadas por el humo, que reduce

la visibilidad y aumenta la incidencia de enfermedades respiratorias. Los impactos de

El Niño son más intensos y extensos durante el invierno boreal. Esto contrasta con lo

que ocurre durante el invierno austral, cuando los impactos de El Niño son menos

marcados y repercuten principalmente en el hemisferio Sur.



Si bien los efectos relacionados con la precipitación aumentan a medida que un

episodio de El Niño o La Niña se intensifica, dos eventos de intensidad comparable

(según la definición de las anomalías) no producen efectos de igual magnitud.

Las fases extremas de ENOS provocan el desplazamiento o la perturbación de

las corrientes en chorro a través de Norteamérica. Durante la fase cálida (El Niño), en

invierno del hemisferio Norte la corriente en chorro subtropical se desplaza hacia el

Sur, lo cual produce el efecto de trasladar a través del Sur del territorio continental de

EE.UU las trayectorias generales de las tormentas, y también aumenta el flujo de

humedad desde el Pacífico provocando lluvias intensas. En los Estados Unidos ENOS



afecta la distribución de la precipitación y las temperaturas; la frecuencia de

generación de ciclones en el Golfo de México; la nubosidad; y una amplia gama de

manifestaciones meteorológicas peligrosas, como los tornados, los huracanes, los

rayos, el manto de nieve y los incendios forestales. Entre los efectos de El Niño que

pueden considerarse beneficiosos, podemos mencionar inviernos más cálidos en

Canadá y el norte de EE.UU. y un menor número de huracanes en el Atlántico.

Durante la fase de La Niña, la probabilidad de que un huracán toque tierra

aumenta en todo el Caribe, mientras en los periodos de El Niño se observan menos

huracanes. El aumento durante la fase fría se debe al cambio en el rumbo del viento en

altura, que sopla más desde el este y, por tanto, favorece la formación de huracanes

en pleno trópico, a diferencia de lo que ocurre durante la fase cálida, que se

caracteriza por intensos vientos del Oeste en altura y el aumento de la vorticidad

anticiclónica en la troposfera inferior. Los impactos de ENOS no son simétricos: los

efectos de El Niño son fuertes en el norte del Caribe y débiles en el Caribe oriental y

occidental, y durante La Niña, la probabilidad de que un huracán toque tierra aumenta

en toda la región.

Atribución de los impactos de ENOS

Desde el intenso episodio de El Niño de 1982-83 y el reconocimiento de su

vínculo a efectos de escala mundial, los medios de comunicación han buscado formas

de relacionar casi todos los impactos del cambio climático con ENOS. Sin embargo,

pese a que la señal de ENOS constituye la manifestación extrema más importante de



la variabilidad interanual en las regiones tropicales, no es la única causa de la

variabilidad estacional e interanual. Hay otros patrones de circulación que influyen en

el clima regional y es preciso proceder con cautela antes de atribuir determinados

impactos a ENOS. Antes de declarar que un evento es producto de ENOS, conviene

plantear las siguientes preguntas sugeridas por el IRI (International Research Institute

for Climate and Society):

¿Qué constituye un impacto de ENOS y qué no?

¿Con qué grado de coherencia ocurren los impactos durante eventos de

ENOS?

¿Cómo y por qué varían los efectos de un evento a otro?

La siguiente figura ilustra los problemas que se plantean al atribuir impactos

específicos a ENOS. Esta situación se presenta como una serie de pasos desde la

atribución de la intensificación de la corriente en chorro a un episodio de El Niño hasta

la intoxicación por monóxido de carbono sufrida por algunos residentes que utilizaron



estufas a gas para calentar sus casas mal ventiladas después de una tormenta de

hielo. Cada paso agrega cierta medida de incertidumbre a la atribución.

Otro asunto que puede ser particularmente relevante es cómo ENOS modula el

comportamiento de los patrones de mayor frecuencia: aunque tales efectos de

modulación no se correlacionarían de forma lineal con ENOS, estarían todavía

asociados a dicho fenómeno.

Predicción del ENOS

Qué pronostican los modelos numéricos para ENOS? La temperatura

superficial del mar en el Pacífico ecuatorial. Se utilizan dos tipos de modelos:

"dinámicos" y "estadísticos". Los modelos dinámicos aplican las leyes físicas que rigen

el comportamiento de la atmósfera y del océano para predecir sus condiciones en el

futuro. Por ejemplo, empleamos las leyes del movimiento de Newton para predecir la

velocidad del viento. Las representaciones matemáticas de las leyes físicas se

convierten en programas informáticos. Todo aumento en la potencia de cálculo facilita



la representación de comportamientos más complejos de la atmósfera y del océano en

los modelos dinámicos. Los modelos estadísticos recurren a las observaciones

realizadas en el pasado para predecir el futuro. A partir de un largo período de datos

históricos (30 a 50 años), se examinan las tendencias, los extremos y las relaciones

entre las variables relacionadas con el ciclo ENOS. Por ejemplo, un modelo estadístico

de base haría una regresión simple de las anomalías del viento del oeste y de la TSM

para una serie de regiones del Pacífico ecuatorial. Un modelo estadístico más

complejo utilizaría redes neuronales en las cuales se entrena el modelo para

reconocer los eventos precursores y predecir la probabilidad de que ocurran distintas

condiciones relacionadas con ENOS.



Por lo general, los modelos estadísticos tienen una mayor habilidad de

pronóstico para plazos cortos (menos de seis meses) y son menos precisos para

plazos más largos. La habilidad de los modelos dinámicos ha mejorado con la adición

de diversos esquemas que permiten asimilar los datos reales en las simulaciones

Pese a que los modelos de pronóstico siguen mejorando, una serie de factores

limita la capacidad de pronosticar el ciclo de ENOS. Los pronósticos son más difíciles

entre enero y abril, un período que se puede describir como "barrera primaveral",

durante el cual la predictibilidad se ve obstaculizada porque El Niño ya está en marcha

antes de que los modelos pronostiquen su aparición.



Fuentes

http://www.meted.ucar.edu

http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/enso_advisory/index.shtml

http://www.pmel.noaa.gov/tao/elnino/nino-home.html

http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/ensocycle/enso_cycle.sht

ml

http://www.meted.ucar.edu/

http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/enso_advisory/index.shtml

http://www.pmel.noaa.gov/tao/elnino/nino-home.html

http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/ensocycle/enso_cycle.shtml

http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/ensocycle/enso_cycle.shtml

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