مشاهده پیوست 88781
بسم الله اترحمن الرحیم
پدیده النینو
نوسان جنوبی و پدیده النینو
رویداد النینو ونوسان جنوبی یکی از مهمترین وشاخص ترین رویدادهایی است که منجر به ظهور ناهنجاریهای بزرگ آب وهوایی در بسیاری از نقاط جهان می شود واین مساله ارتباطات ازراه دور شناخته شده است . پدیده نوسان جنوبی برای اولین بار توسط والکر درسال1923 ارائه گردید. گردش والکر،گردش اتمسفری،درصفحه ای عمود براستوا می باشد که باصعود هوا درشرق ارام استوایی شکل می گیرد وهمراه با آن دمای سطحی شرقی وبادهای غربی فوقانی به موازات استوا درسطح وسیعی از حوزه ارام استوایی ایجاد می شود .درواقع گردش والکر واکنش اتمسفر به گرادیان دمای سطح دریا درطول استوا ،میان دماهای پایین درشرق ارام استوایی می باشد وقویا در ارتباط با رویداد انسو است. درشرایط عادی منطقه،در غرب ارام حاره ای به واسطه با دمای تجارتی جنوب شرقی نسبتا ارام،گرمایش حاصل تشعشع خورشیدی موجب گرم شدن ابهای اقیانوس می شود. به طور همزمان با دمای تجارتی جنوب شرقی موجب فرارفت ابهای گرم به سمت غرب می شوند . بنابراین در غرب ارام حاره ای یک انباشتگی از ابهایی بادماهای بالا به وجود می اید وتراز دریا دراین منطقه بالاست . حال به دلیل تنش باد شرقی درارام استوایی حرکتی به سمت قطب درلایه اکمن اقیانوسی ایجاد می شود ودرطی آن به دلیل پیوستگی ،فراجهندگی آب سرد درنواحی مرکزی شرقی آرام استوایی به وجود می آید که این علتی بروجود زبانه آب خنک در نواحی مرکزی و شرقی آرام استوایی می باشد. بدین ترتیب در شرایط عادی منطقه درغرب ارام استوایی آبهای سطحی با دمای بالا ودرمرکز شرق آرام استوایی زبانه ای از آبهای سطحی بادمای پایین وجود دارد. بنابراین در شرق آرام استوایی پر فشار سطحی و در غرب آرام استوایی کم فشار سطحی شکل می گیرد و به دلیل گرادیان فشار به وجود امده ،حرکتی از شرق به غرب در سطح و به موازات استوا ایجاد شده و بدین سان گردش والکر که ماحصل گرمایش ادیاباتیک در نواحی استوایی است، شکل گرفته است و گاهی این گردش حاکم بر گردش هادلی در منطقه می شود. همراه با بادهای تجارتی جنوب شرقی قوی، گردش والکر شدت یابد اما قدرت گردش والکر با دمای سطح دریا در شرق آرام استوایی نیز در ارتباط است. به این ترتیب زمانیکه دماهای سطحی دریا در شرق آرام استوایی پایین تر از حد نرمال است (شرایط عکس الینو که لانینا نام گرفته است.) بادهای تجاری و گردش والکر در قویترین وضعیت خود قرار دارند. تحت این شرایط شرق استرالیا، اندونزی و هندوستان از هوای مرطوب و باران زا برخوردارند و در شرق آرام استوایی شرایط هوای خشک حاکم است. و این شرایط عادی منطقه می باشد. اما زمان وقوع رویداد enso یعنی شرایط غیر عادی منطقه زمانی است که گردش والکر ضعیف شده است و به دنبال آن هوای خشک و کم باران حاکم می شود.
برلاژ در سال 1966 پدیده نوسان جنوبی را چنین تعریف کرد:پدیده نوسان جنوبی، افت و خیزی از شدت گردش جو و جریانهای اقیانوسی بین حاره ای است. این افت و خیز گسترده شده بر اثر تبادل هوا بین پر فشار جنوب شرقی اقیانوس آرام و کم فشار استوایی اندونزی همزمان تولید می شود. دوره تناوب این پدیده از یک تا پنج سال متغیر بوده و مقدار متوسط آن تقریبا 30 ماه است.
نوسان جنوبی در دمایی که دمای سطح آب دریا در شرق حاره ای اقیانوس آرام گاهی در یک دوره زمانی یک ساله یا بیشتر خیلی گرمتر از متوسط آن می شود، با پدیده النینو همراه است. از نظر تاریخی النینو را پدیده مربوط به سواحل پرو در ایام کریسمس می دانند. ماهیگیران بندر پایتا در پرو این پدیده را "کورنیته دل النینو" و انگلیسی ها آن را "جریان فرزند مسیح" می نامند.
از اپرات متعدد انسو که بیشتر مورد توجه قرار گرفته تا ثیر بر میزان و توزیع بارش است. در سواحل غربی امریکای جنوبی و امریکای مرکزی در هنگام وقوع رویداد انسو، افزایش یا کاهش بارش سالانه دیده می شود
در فصل پاییز به دنبال رویداد انسو، بارش های شدید طوفانی در مرکز ارژانتین، اروگوئه، پاراگگوئه و جنوب برزیل رخ می دهد. در کالیفرنیا در دوره 95-1985 بیست وچهار رویداد سیل و طوفان در ارتباط با وقوع انسو دیده شده است. در افریقا 12 سال از بیست سالی که خشکسالی گزارش شده بوده است، همراه با انسو بوده است.
ارتباط انسو و ضعیف شدن مونسون تابستانی، باظاهر شدن خشکسالی در اسیا و اقیانوسیه ظاهر می شود. در ژاپن ناهنجاریهای بارش اغلب مثبت است. جنوب استرالیا هنگام وقوع النینو تا 85 درصد رویدادها با خشکسالی همراه است و در هاوایی 82درصد وقوع النینو، همراه باخشکسالی است .
اثرات تغییرات دما،هنگام وقوع النینو در مناطق حاره ناچیز است ولی در کشورهای واقع در عرضهای میانی و بالاتر نابهنجاری دما بسیار قابل ملاحظه است. با وجود ابهاماتی که در مورد نقش انسو در اقلیم خاورمیانه و ایران به این صورت است که جریانات اب گرم در غرب اقیانوس آرام متمرکز می شوند،با دمای تجارتی و جریاهن والکر نیز قوی است،به واسطه صعود هوای مرطوب تا ارتفاع زیاد در منطقه کم فشار اندونزی بارش فراوانی ریزش می کند و به دلیل قوی بودن کمربند همگرایی بین حاره ای در این منطقه، بادهای شرقی تا مسافت زیادی به طرف نیمکره شمالی و جنوبی پیشروی نموده و پر فشار جنب حاره ای به طرف قطب متمایل می گردد. در نتیجه کمربند بادهای غربی در بخش کوچکی محدود شده و ناوه قطبی به سمت قطب و نیمکره متقابل جمع می شود که پیامد این سازوکار، مداری شدن جریانات غربی و کاهش بارش در ایران و خاورمیانه است. متقابلا هنگامی که آب گرم اقیانوس آرام استوایی به سمت شرق برگشت می کند و جریانات غربی حاکمنیت می یابد،به واسطه دور شدن جریانات آب گرم و ایجاد شرایط پر فشاری در غرب اقیانوس کمربند همگرایی بین حاره ای و جریانات والکر تضعیف می شود. این عامل باعث می شود که فعالیت پر فشار جنب حاره ای در نیمکره شمالی و جنوبی در غرب اقیانوس آرام تضعیف شده و به سمت استوا عقب نشینی می کند، لذا تمام قسمتهای عرضهای میانه و مدیترانه تحت تسلط کمربند بادهای غربی قرار می گیرند.
همچنین این عامل موجب گسترش ناوه قطبی به طرف عرضهای پایین تر سوق می یابد. البته باید در نظر داشت که به واسطه دور بودن خاورمیانه و ایران از منطقه مذکور و نیز پیچیدگی خاص این منطقه و مدیترانه، در ظاهر ارتباط شدیدی بین ناهنجاریهای اقلیمی خاورمیانه و ایران با پدیده انسو دیده نمی شود ولی مطالعات بر ارتباط محسوس بین آنها دلالت دارد به طوریکه بعضی سالهای مرطوب در ایران از جمله سالهای1986،1982،1976،1972،1969 بادوره گرم یا الینو مصادفند و برخی خشکسالیها، مانند سالهای 1988،1978،1973،1970،1966 با دوره سرد یا لانینا همزمان می باشد.
بررسی پدیده جغرافیایی (ال نینو )
مقدمه :
امروزه هر از چند گاهی از رسانه های مختلف واژه"ال نینو" را می شنوید. این واژه بدون شک برای مردم برخی کشورها تغییرات ناگهانی جوی و بروز طوفان و سیلاب و متقابلا برای اهالی برخی نقاط جهان وقوع خشکسالی و حتی اتش سوزی را تداعی می کند. لغات اسپانیایی ELL-NIN -YO&LA-NIN-YA
به اختصار EL-NINO&LA-NINA (ال نینو و لانینا ) گفته و نوشته می شود. ماهیگیران بندر پایتا (PAITA)در کشور پرو اسامی اخیر را به نوعی جریان جوی و اقیانوسی شرق آرام استوایی اطلاق میکنند. به علت همزمانی وقوع این جریانها در حوالی کریسمس اهالی بومی کشورهای پرو و اکوادور انها را به ترتیب "ال نینو" (یا پسر بچه مسیح ) و "لانینا"(یا دختر بچه مسیح ) نامگذاری کرده اند. این اسامی برای مردم این کشور تداعی کننده برکات یا زیانهای گوناگون است؛ به طوریکه "ال نینو" سبب بروز طوفان و سیلاب و کسادی فعالیت ماهیگیری و برعکس "لانینا" مقارن با هوای خنک و رونق فعالیت ماهیگیری می باشد. تداوم این پدیده ها از دسامبر تا مارس و آوریل طول می کشد .
در فرهنگ علوم زمین پدیده اقیانوسی ال نینو مقارن با ظهور جریان آب گرمی است که در مرکز و شرق آرام استوایی در حوالی پرو و اکوادور در طول ماههای ژانویه تا مارس به وقوع می پیوندد و در اثر آن کمربند همگرایی درون حاره ای به جنوب استوا و به مجاورت کشورهای مذکور سوق می یابد.
بررسی پدیده ال نینو:
اگرچه نام ال نینو چند سالی است که بر سر زبانها افتاده،اما ماهیگیران اهل پرو و اکوادور که در آبهای کرانه شرق اقیانوس آرام به دنبال ماهی می گردند، قرنها ست آنرا می شناسند. هر سه یا هفت سال در ماههای دسامبر و ژانویه آبهای ساحلی این کشورها ناگهان گرم می شوند و تعداد ماهیها در آن، به میزان قابل توجهی کاهش می یابد،ماهیگیران امریکای جنوبی به دلیل همزمانی این پدیده با جشن میلاد مسیح به آن "ال نینو"می گویند که در اسپانیایی به معنای"پسر بچه" یا مسیح کوچک است.
به طور معمول بادهای تجاری اقیانوس آرام از شرق بهغرب می وزند. این بادها آبهای گرم سطحی را نیز با خود به غرب می کشند و آنها را در ناحیه عمیق واقع در شرق اندونزی و شمال شرقی استرالیا انباشته می کنند. به این ترتیب در شرق اقیانوس،آبهای سرد می توانند از عمق به سطح بیایند ویک اختلاف دمای سطحی بین شرق و غرب اقیانوس بوجود بیاورند؛در این شرایط بیشترین تبخیر در غرب اقیانوس اتفاق می افتد که به ایجاد جبهه های کم فشار مرطوب و بارندگی در مناطق مجاور می انجامد.
با آغاز بهار در نیمکره شمالی، بادهای تجاری ضعیف می شوند و این فرایند را دچار اختلال می کنند. اما معمولا در این هنگام، بادهای موسمی آسیایی به کمک بادهای تجاری می آیند و اختلاف دمای حساس اقیانوس دوباره برقرار می شود. تا اینجا همه چیز خوب پیش می رود ولی بعضی اوقات به دلایلی که هنوز کاملا شناخته نشده اند، بادهای تجاری تقویت نمی شوند یا حتی از غرب به شرق می وزند. به این ترتیب آبهای گرم سطحی در ناحیه عمیق غربی شروع به حرکت به سمت شرق می کنند. در شرق، این آبها مانند یک پوشش عمل کرده و از بالا آمدن آبهای سرد عمیق جلوگیری می کنند و به این ترتیب اختلاف دمای شرق و غرب اقیانوس بسیار کم می شود.
بدون آبهای سرد، دمای اقیانوس شرقی و مرکزی 2تا 6 درجه افزایش می یابد و ال نینو متولد می شود. در سالهای عادی، جریانهای سرد عمیقی می توانند به سطح بیایند و مواد غذایی ارزشمند آبهای عمیق را نیز با خود بیاورند. فیتوپلانکتون ها که در آبهای سطحی زندگی می کنند برای بقا ، به این مواد محتاج اند و ماهیها به فیتوپلانکتونها، بنابراین وقتی آبهای گرم ال نینو جلوی پمپاژ این مواد غذایی را می گیرند، هماندیده ای روی می دهد که ماهیگیران این منطقه با آن به خوبی آشنایند و اما اثرات ال نینو تنها به این موارد موضعی محدود نمی شود. وقتی در یک ال نینوی شدید آبهای گرم به شرق می آیند، دما و رطوبت بیشتری در این نواحی واردجو می شود و این یعنی جابجایی توده های کم فشار به شرق.
به این ترتیب الگوهای آب و هوایی این نواحی کمی به شرق منتقل می شود. توده های هوای مرطوبی که قبلا اندونزی، هند، استرالیا را تحت تاثیر قرار می دادند به شرق می روند و در جنوب چین، کالیفرنیا و آرژانتین طوفان و سیل راه می اندازند و در عوض مناطق قبلی را دچار خشکسالی می کنند و این یعنی خسارت با همه روشهای ممکن.
رویداد ال نینو و نوسان جنوبی یکی از مهمترین و شاخص ترین رویدادهایی است که منجر به ظهور ناهنجاریهای بزرگ آب و هوایی در بسیاری از نقاط جهان می شود و این مساله ارتباطات از راه دور شناخته شده است. پدیده نوسان جنوبی برای اولین بار توسط والکر در سال 1923 ارائه گردید.
هواشناسان و اقیانوس شناسان جهان در سالهای اخیر مطالعات زیاد و دقیقی در مورد مکانیسم ایجاد ال نینو و تاثیرات متقابل جو و اقیانوس انجام داده اند، به ویژه مطالعات گسترده ای در ارتباط با ناموزونی دما در سطح دریا و نوسانات فشار و فشار جو در سالهایی که ال نینو رخ می دهد انجام گرفته است؛ مجموعه این تغییرات را به نام نوسانات جنوبی می نامند ، با کلمه اختصاری (ENSO ) ؛ که تمامی این کلمه مخفف شده کلمات : OSCILLATION ELNINO SOUTHERN باشد، بیان میکنند؛که ترکیبی ازدو کلمه ال نینو و نوسانات جنوبی است. برای نخستین بار والکر(1932م) و سپس بیلس(1937م) بر وجود نوسانی در فشار سطح و مقیاس جهانی اشاره کردند و آنرا نوسان جنوبی SO نامیدند. بدین سان SO یک الگوی ارتباط از راه دور جهانی (یا به اصطلاح پیوند از دور ) در اتمسفر است و به دلیل تمیز آن از سایر الگوهای ارتباط از راه دور (به ویژه نوسا نات اطلس وآرام شمالی ) جنوبی نامیده شده است.
مرکز عمل SO توسط یک گردش مداری شرق به غرب در امتداد صفحه استوا همراه با صعود هوا در غرب اقیانوس آرام و نزول هوا در شرق اقیانوس آرام به یکدیگر مربوط می شود، و به این ترتیب گردشی شکل می گیرد که توسط بژرگنس(1969) گردش والکر نامیده شد.
تعریف:
برلاژ در سال1966 پدیده نوسان جنوبی را چنین تعریف کرد: پدیده نوسان جنوبی ، افت و خیزی از شدت گردش جو وجریانهای اقیانوسی بین حاره ای است. این افت و خیز گسترده شده بر اثر تبادل هوای بین فشار جنوب شرقی اقیانوس آرام و کم فشار استوایی اندونزی همزمان تولید می شود. دوره تناوب این پدیده از یک تا پنج سال متغیر بوده و مقدار متوسط آن تقریبا سی ماه است.
نوسان جنوبی در دمایی که دمای سطح آب دریا در شرق حاره ای اقیانوس آرام گاهی در یک دوره زمانی یک ساله یا بیشتر خیلی گرمتر از متوسط آن می شود، با پدیده ال نینو همراه است .
دلایل وقوع ال نینو:
گردش والکر:گردش اتمسفری، در صفحه ای عمود بر استوا می باشد که با صعود هوا در غرب ارام استوایی و نزول هوا در شرق ارام استوایی شکل می گیرد و همراه با ان با دمای سطحی شرقی و بادهای غربی فوقانی به موازات استوا در سطح وسیعی از حوزه ارام استوایی ایجاد می شود. درواقع گردش والکر واکنش اتمسفر به گرادیان دمای سطح دریا در طول استوا، میان دماهای پایین در شرق ارام استوایی می باشد و قویا در ارتباط با رویداد انسو است .
این گرایان دما چگونه شکل می گیرد؟
در شرایط عادی منطقه،در غرب آرام حاره ای به واسطه دمای تجارتی جنوب شرقی نسبتا ارام ، گرمایش حاصل تشعشع خورشیدی موجب گرم شدن آبهای اقیانوس می شود.
به طور همزمان با دمای تجارتی جنوب شرقی موجب فرارفت آبهای گرم به سمت غرب می شوند بنابراین در غرب ارام حاره ای یک انباشتگی از آبهای با دماهای بالا به وجود می آیند و تراز دریا در این منطقه بالاست . حال به دلیل تنش باد شرقی در آرام استوایی حرکتی به سمت قطب در لایه اکمن اقیانوسی ایجاد می شود و در طی آن به دلیل پیوستگی ، فراجهندگی آب سرد در نواحی مرکزی و شرقی آرام استوایی به وجود می اید که این علتی بر وجود زبانه آب خنک در نواحی مرکزی و شرقی آرام استوایی می باشد.
بدین ترتیب در شرایط عادی منطقه در غرب آرام استوایی آبهای سطحی با دمای بالا و در ومرکز شرق آرام استوایی زبانه ای از آبهای سطحی با دمای پایین وجود دارد.
حال در نواحی استوایی توزیع فعالیتهای همرفتی قوی در اتنمسفر به میزان زیادی به همگرایی بادهای تجاری و دمای سطح دریا بستگی دارد، به طوریکه منطقه همگرایی درون حاره ای
(ITCZ-INTER TROPICOL CONVERGENCE ZONE)
ومنطقه همگرایی آرام جنوبی
(ZONE –SPCZ CONVERGENCE SOUT PASIFIL)
بر روی مناطقی واقع شده اند که دارای آبهای سطحی با دمای بالاتر از 27 درجه سانتیگراد می باشد.
بنابراین در غرب ارام استوایی توسط بادهای تجارتی همگرایی و در نتیجه صعود هوای گرم و مرطوب اتفاق می افتد و به دنبال آن در اثر فعالیتهای همرفتی و بارندگی، گرمای نهان به طور گسترده ای در اتمسفر فوقانی آزاد می شود و در این حال زمینه ای مساعد جهت یک شارژ برگشتی به سمت شرق و به موازات استوا در اتمسفر فوقانی پدید می آید و در پی آن هوای خشک در شرق آرام استوایی نزول می کند. بنابراین در شرق آرام استوایی پر فشار سطحی و در غرب آرام استوایی کم فشار سطحی شکل میگیرد و به دلیل گرادیان فشار به وجود آمده ، حرکتی از شرق به غرب در سطح و به موازات استوا ایجاد شده و بدین سان گردش والکر که ماحصل گرمایش آدیاباتیک در نواحی استوایی است، شکل گرفته است و گاهی این گردش حاکم بر گردش هادلی در منطقه می شود. همراه با بادهای تجارتی جنوب شرقی قوی گردش والکر شدت می یابد؛ اما قدرت گردش والکر با دمای سطح دریا در شرق آرام استوایی نیز در ارتباط است به این ترتیب زمانیکه دماهای سطحی دریا در شرق آرام استوایی پایین تر از حد نرمال است(شرایط عکس ال نینو که لانینا نام گرفته) بادهای تجاری و گردش والکر در قویترین وضعیت خود قرار دارد. تحت این شرایط، شرقاسترالیا ، اندونزی و هندوستان از هوای مرطوب و باران زا برخوردارند و در شرق آرام استوایی شرایط هوای خشک حاکم است و این شرایط عادی منطقه می باشد.
اما زمانی وقوع رویدادENSO یعنی شرایط غیر عادی منطقه زمانی است که گردش والکر ضعیف شده است و به دنبال آن هوای خشک و کم باران حاکم می شود.
مشخصات ال نینو:
در طول پدیده ال نینو بادها در استوا بر روی اقیانوس از غرب به شرق می وزند. این بادها در سطح آب اقیانوس جابجا شده و آبهای گرم سطح اقیانوس را که بوسیله خورشید در مناطق حاره ای حرارت دیده اند،به سواحل غربی شمال و جنوب قاره امریکا می اورند. به دنبال آبهای گرم بارندگی نیز به سمت مشرق متمایل می شود،به همراه سیل در پرو و خشک سالی در اندونزی و استرالیا.
نشانه کلیدی ال نینو؛افزایش دمای غیر عادی در امتدادو هر دو طرف خط استوا در اقیانوس آرام مرکزی و شرقی است. این جریان هر چند سال یک بار با یک گرمایش عظیم و غیر معمول همراه می شود،به طوریکه در این حال دمای سطح دریا حداقل برای چند ماه پیاپی در 3 تا 5 محل ساحلی بالای حد نرمال می رود و در پی آن دمای سطح دریا برای یک سال ویا حتی بیشتر به صورت غیر عادی باقی می ماند و برای برگشت به شرایط عادی منطقه، حداقل تا ژانویه یا مارس آینده زمان لازم است. ال نینو اصولا تغییراتی در موقعیت تندبادها به وجود آورده و موجب پدید آمدن رفتارهای آب و هوایی غیر معمول در کره زمین می گردد. تغییرات در تندبادها که توسط ENSO صورت می گیرد بر آب و هوا نه تنها در شمال و جنوب قاره امریکا ،بلکه در نقاط دور دستی همچون افریقا و نواحی جنوبگان تاثیر می گذارد. در حالت عادی آب وهوای نواحی گرمسیری منطقه غرب دارای دمای بیشتر از ده درجه سانتیگراد نسبت به سواحل شرق پرو و اکوادور می باشد.
فشار هوا در بالای ابهای گرم کاملا پا یین است، هوای مرطوب برخاسته ازمنطقه باعث تشکیل ابرهای سنگین و بارانهای شدیدی، مشابه بارانهای جنوبی شرق اسیا، گینه نو و شمال استرالیا می شود؛ که نهایتا منچر به افزایش بارندگی در مناطق چنوبی امریکا وپرو وخشکسالی در قسمت غربی اقیانوس آرام؛ که استرالیا و کشورهای مجاور را نیز تحت تاثیر قرار می دهد؛ می گردد. در طی یک رویداد ال نینو نابهنجاریهای دمای سطح دریا، سطحی به وسعت 5میلیون کیلو متر مربع را در طی مراحل انتقال تا تکامل پوشش می دهد.
نوسان جنوبی: به طوری که می دانیم گردش عمومی جو شامل سه سلول اصلی است؛ که سلول نیمروزان (MERIDONAL CELL ) و هادلی (HADLIY ) محور اصلی آن میباشند. در منطقه حاره ای و بین حاره ای سلول هادلی علاوه بر حالت نیمروزان از شکل زناری / کمربندی (ZONAL) نیز برخوردار است که این وضعیت با توجه به توزیع مراکز پر فشار جنب حاره، زبانه کم فشار استوایی و جریانهای اقیانوسی، سلولهای جداگانه ای را ظاهر می کند.
این سلولها درواقع معلول صود و نزول هوا در امتداد مدارات عرضهای جنب حاره ای است؛ برای مثال از نزول هوا در پر فشار غرب امریکای جنوبی در مجمع الجزایر تاهیتی (ISLAND TAHITI ) در موقعیت ریاضی "17 درجه جنوبی و 15درجه غربی" و صعود در زبانه کم فشار اندونزی-داروین (DARWIN LOW) در موقعیت ریاضی "7تا12درجه جنوبی و 130 درجه شرقی ".
تغییرات فشار این مراکز در آرام استوایی برای اولین بار توسط گیلبرت واکر در 23-1922 به عنوان نوسان جنوبی شناسایی و تعریف شد. نوسان جنوبی در واقع یک حرکت الاکلنگی فشار هوا در مقیاس جهانی بین غرب و شرق آرام استوایی است.
سلول هادلی و جریان واکر تحت تاثیر تغییرات فشار هوای این مراکز قرار گرفته و دگرگونی های خاص خود را ایجاد می کنند. واکر با محاسبه پراکنش فشار هوا بین مناطق فوق الذکر یک شاخص عددی به دست آورد که به شاخص نوسان جنوبی موسوم است. شاخص مثبت بیانگر فشار زیاد هوا در تاهیتی و فشار کم در حوالی اندونزی و داروین استرالیا و شاخص منفی بیانگر فشار نسبتا زیاد هوا در حوالی اندونزی – داروین و فشار تقریبا کم در حوالی تاهیتی می باشد.
مرحله شاخص مثبت (بالا): در این حالت همان طور که ذکر شد، فشار هوا در جزایر تاهیتی بیشتر از ناحیه داروین و اندونزی است، و کم فشار درون حاره ای در مناطق اخیر قوی بوده و باعث بارشهای شدیدی در جنوب شرق آسیا و شمال استرالیا می شود. با توجه به حرکت زناری سلولهای فرعی دیگر در هندوستان، افریقای مرکزی و آریزونای امریکا نیز بارشهای زیادی به چشم می خورد، متقابلا در پرو، اکوادور و غرب اقیانوس هند و جنوب اقیانوس اطلس بارشها به طور فاحشی کاهش می یابد. در طول این مرحله بارشها در غرب امریکای جنوبی نیز کاهش می یابد، لذا دوره اوج آن به پدیده "لانینا" می انجامد.
در این مرحله فشار هوا در اندونزی و داروین بالاتر از حد متوسط و در شرق و مرکز آرام استوایی کاهش می یابد و منطقه بارشها از غرب آرام به مرکز و شرق آن انتقال می یابد. در این حالت کشورهای پرو، اکوادور، مناطق جنوبی اطلس و آریزونای امریکا کاهش بارش را تجربه می کنند. شاخص های بسیار پایین این دوره با "ال نینو" مصادف است. ارقام نوسان جنوبی با توجه به دمای سطح دریاها و گردش عمومی جو تغییرات فصلی و سالانه ای را نشان می دهد که در واقع دربرگیرنده شرایط عادی است. تشدید این شرایط به مرحله شاخص بالا می انجامد (لانینا)، ولی جابجایی الگوهای زناری فشار و جریانهای اقیانوسی باعث تحقق شرایط شاخص پایین و پدیده ال نینو می شود. ظهور این پدیده نظم زمانی خاصی نداشته و تکرار انها بین 2 تا 10 سال (ودقیق تر 3 تا 7 سال و متوسط 5 سال) طول می کشد. در سالهای عادی غالبا در غرب آرام استوایی و جنوب شرق آسیا آب، گرم و در شرق اقیانوس آب سرد است که این حالت ناشی از جریانهای اقیانوسی به ویژه جریانهای پرو (Peru Current ) و همبولت (Humbolt Current ) می باشد. ساز و کار جریانهای دریایی شناخته شده است ولی به طورخلاصه انرا می توان بالا آیی (Upwwelling ) آب سرد عمقی در مناطق شرقی حاره، حرکت به طرف مرکز و غرب، گرم شدن تدریجی و رسیدن به نواحی غربی و سرمایش و نهایتا فرونشینی به اعماق در عرضهای بالا در نظر گرفت که نیروی کوریولیس سبب چرخش ساعتگرد آن در نیمکره شمالی و پاد ساعتگرد در نیمکره جنوبی می شود.
بالا آیی همزمان آب سرد عمقی در کناره غربی آمریکای جنوبی و حرکت آن به طرف غرب اقیانوس، سبب پایداری هوا و بروز شرایط واچرخندی و درنتیجه استمرار آب و هوای خشک کشورهای پرو و اکوادور می شود. به دلیل این ساز و کارها عمق کژدمایی در نواحی اخیر بالا بوده و آب گرم فقط چندین متر مربع سطح دریا را پوشش
می دهد.
بالا آیی آب سبب به سطح آمدن مواد عمقی مغذی و وجود ماهیان زیاد و رونق فعالیت ماهیگیری در این مناطق است. متقابلا در غرب آرام به دلیل وجود آب گرم، عمق کژدمایی بسیار پایین تر قرار می گیرد. به علت حرکت آب از شرق به غرب آرام و روند گرمایشی آن تا شمال استرالیا و جنوب شرق آسیا و انباشتگی آب و عدم تخلیه کافی، سطح دریا در مناطق اخیر نسبت به شرق بالا می آید که مرحله اوج آن همزمان با پدیده لانینا می باشد. فقط در سالهای ال نینو، ناموزونی مذکور تقلیل یافته و سطح آرام استوایی به حالت تراز برمی گردد.
جریان مداوم آب گرم و تجمع شدید آن در غرب آرام سبب تقویت کم فشار درون حاره ای در این ناحیه شده است و در نهایت به علت عدم تعادل بین ورود و خروج آب گرم سازوکار پس زدگی جریان آب به طرف شرق رخ داده و زبانه ای از آب گرم سطحی به سمت مرکز و شرق آرام انتقال می یابد که در طی این مراحل، بالا آیی در شرق به تدریج مختل شده و علائم ال نینو آشکار می شود. در خلال این فرآیندها دمای شرق اقیانوس بین 1 تا 4 درجه سلسیوس گرمتر شده و عمق کژدمایی تا حدود 150 متر پایین می رود. در خلال رسیدن آب گرم به شرق، زبانه کم فشار درون حاره ای از شمال خط استوا به جنوب لغزیده، بر آبهای گرم منطبق شده و بارشهای سنگین در شمال غرب آمریکای جنوبی آغاز می شود. نظرها در مورد برگشت آب گرم به طرف شرق متفاوت است، به طوریکه برخی از دانشمندان تغییر الگوی جریانهای اقیانوسی و عده ای توزیع مجدد فشار آزام استوایی را دلیل این پدیده می دانند. چون جریان شرقی واکر ناشی از فشار هوای منطقه حاره است؛ لذا تضعیف و تغییر آن (غربی شدن) باید بدوا ناشی از تغییر اوضاع هیدروکلیماتولوژی اقیانوس باشد که علت آن می تواند جابجایی به شرق زبانه آب گرم و یا روند تغییرات فشار هوا در ناحیه داروین و اندونزی باشد. توضیحی که برای حرکت آب گرم به شرق ارائه می شود باید تلفیقی از سازوکار تجمع و برگشت آب گرم و نیز تاثیر وقوع بارشهای فراوان در غرب آرام باشد؛ بدین صورت که ابتدا در اثر ورودی زیاد و خروجی کمتر آب گرم، بارشهای زیادی در اندونزی و شمال استرالیا اتفاق می افتد که نقطه اوج آن با مرحله لانینا مصادف است؛ لازم به توضیح است که در لانینا به علت تمرکز آب گرم در مرکز و غرب آرام میانگین کلی دمای اقیانوس پایین تر از حالت عادی بوده و برخی آنرا دوره آرامش اقیانوس آرام در نظر می گیرند. ریزشهای فراوان در دوره آغاز تا پایان مرحله لانینا و قبل از آن نهایتا دمای سیستم اقیانوس _جو در حوضه کم فشار داروین_ اندونزی پایین آورده و این آغازی برای افزایش فشار هوا در بخش وسیعی از منطقه و ایجاد بادهای غربی (بدوا به طرف آرام استوایی ونهایتا تاشرق آن) می شود. بادهای غربی استوایی و آب برگشتی به صورت یک مجموعه به هم بافته به طرف شرق حرکت کرده و سرانجام سیستم کامل جریانهای اقیانوسی-جوی غربی در منطقه فوق حاکم شده و تا پایان مرحله ال نینو وجود دارد. لازم به ذکر است که: ناهنجاریهای شدید سطح آرام غربی بویژه در مرحله لانینا و لزوم برگشت به حالت تعادل خود نیز همراه با سازوکارهای فوق الذکر (باد غربی و زبانه آب برگشتی) در ایجاد پدیده ال نینو موثر می باشد. این حالت مشابه امواج سش(Seiche Wave امواج ایستا) بوده ولی سازوکار آن حالت ترکیبی بین امواج انتقالی و ایستا را نشان می دهد. بنا به عقیده برخی دانشمندان این حرکات آب ناشی از امواج کلوین(Kelvin ) یعنی تلفیقی از اثرات دینامیکی دمایی آب و نیروی کوریو لیس می باشد. با توجه به این توضیحات آنچه مسلم است تغییر فشار هوا و گرایش به شاخص پایین نوسان جنوبی نسبت به برگشت آب در الویت بوده و سازوکار موجبه آن نیز سرمایش نسبی آب گرم غرب آرام استوایی به دلیل ابر آلودگی بالا و بارشهای فراوان در مرحله لانینا و اندکی بعد از آن می باشد. متقابلا در شرق آرام با وجود بالاآیی آب سرد عمقی به دلیل هوای صاف و ساعات آفتابی بالا، بویژه در حوالی پر فشار غرب آمریکای جنوبی در طی دوره تکرار(تقریبا 5سال) آب به نسبت گرمتر شده و کم فشار می شود؛به ویژه در تاهیتی.
با این تفسیر توالی مراحل شاخص بالا و پایین وبروز ال نینو و لانینا را می توان بدین گونه در نظر گرفت؛که ابتدا لانینا اتفاق می افتد و متعاقب آن در فاصله زمانی نسبتا کوتاهی ال نینو نیز صورت می گیرد.
ولی فاصله زمانی بین وقوع ال نینو تا لانینا بیشتر است. در هردو پدیده نقش سرویس دهی آب گرم منطقه مرکزی اقیانوس آرام استوایی از اهمیت زیادی برخوردار است وتداوم هر کدام به ایجاد و ذخیره سازی آب گرم در این منطقه بستگی دارد.
روش محاسبه و اندازه گیری پدیده ال نینو:
برای مطالعه پدیده ال نینو از فرایند"پیوند از دور" استفاده می شود. طی این فرایند اقلیم شناسان با استفاده از روابط آماری مانند همبستگی و گراسیون رابطه احتمالی موجود بین تغییرات عناصر اقیمی نقاط مختلف جهان را شناسایی و بررسی می کنند. این نوع پیوندهای دور و روابط، تحت نام عمومی شاخص قرار می گیرند،مانند شاخص وزش مداری بادهای غربی، یا شاخص آتلانتیک شمالی.
یکی دیگر از شاخصها، شاخص نوسان جنوبی(Soi) است که توسط واکر به شرح زیر محاسبه شده است:
SOI=Pt-Pd
که در آن Pt نشانگر فشار سطح دریا در ایتگاه تاهیتی و Pd فشار سطح دریا در داروین است.
هر قدر فشار تاهیتی بیشتر باشد،نشان می دهد که پرفشار پرو بیشتر از حد معمول به طرف شمال جابجا شده است و جریان آب سرد پرو بیشتر به استوا نزدیک شده است.
شاخص نوسان جنوبی تغییرات و وابستگیهای پراکندگی فشار را در تابستان نیمکره جنوبی در اقیانوس آرام اندازه می گیرد. اندازه های بالای آن نشان می دهد که شیب فشار سطح دریا بین شرق و غرب اقیانوس آرام شدیدتر است. اندازه های کمتر شاخص نشان می دهد که پر فشار، پرو را نمی پوشاند.
نوسانهای اب و هوایی ایران و پدیده انسو:
انسو ( ENSO ) نشانگر یک سازو کار جهانی بوده و لذا تاثیرات آن فرا تر از یک قاره یا یک کشور است. با جا بجایی و تغییر جهت جریانهای هوا در آغاز و اثنای دوره ال نینو (شاخص پایین) ولانینا (شاخص بالا) مناطق مختلف تحت تاثیر دگرگونی قرار می گیرند. هر چند این دگرگونی ها در عرضهای حاره وجنب حاره رو به استوا شناخته شده ولی در نواحی دیگر مثل مدیترانه، خاورمیانه وایران تاثیر گذاری آنها هنوز در پرده ابهام است. همان گونه که می دانیم ایران کشوری با آب وهوای خشک تا نیمه خشک می باشد، که بین عرضهای25 تا40 درجه شمالی قرار گرفته است، وبه علت دارا بودن اشکال گوناگون ناهمواریها، نسبت به دیگر کشورهای خاورمیانه از آب وهوای متنوعی برخوردار است. البته این حالت تنها ناشی از تنوع ناهمواریها نبوده؛ بلکه بیشتر از جریانهای جوی در مقیاس جهانی و سینوپتیکی نشات می گیرد. در مورد تاثیر پدیده انسو در آب و هوای کشور ابتدا باید اذعان کرد که دوری و نزدیکی مناطق مختلف با ناحیه شرق آرام استوایی در میزان تاثیر گذاری موثر است و بدیهی است که بین میزان تاثیر و دوری از منطقه فوق رابطه معکوس وجود دارد. جون شاخص نوسان جنوبی در حال حاضر تنها شاخص عددی مورد استفاده برای مطالعه انسو و سازوکارهای ال نینو و لانینا در واقع یک فرایند فیزیکی در رابطه با آن است، لذا در بررسی پدیده انسو فعلا جز نوسان جنوبی، کمیت دیگری وجود ندارد.
یک مقایسه ساده آماری که بین خشکسالیها و ترسالیهای نوسان جنوبی کشور انجام گرفت؛ نشان داد که خشکسالیهای ایران در 89-1988 ،
1978،1973،1971،1970،1966 میلادی با شاخص بالا(لانینا) و ترسالیهای کشوردر 1986،1982،1976،1972،1969 میلادی با شاخص پایین(ال نینو) همزمان بوده است.(خوش اخلاق 1377 )
بررسی بارش سالانه ایران:
در طول سی سال (63-1962 الی 92-1991 ) شاخص استاندارد محاسبه شده برای متوسط بارش کشور در بیشتر موارد نسبت به شاخص نوسان جنوبی معکوس است. البته مواردی نیز دیده می شود که در آنها همخوانی وجود دارد، ولی چندان شدید نبوده و فراوانی کمی دارند. بعلاوه همواسازی چندجمله ای که درمورد داده ها انجام شد؛ نشانگر روند متفاوت در منحنی شاخص بارش کشور و نوسان جنوبی است. ضریب همبستگی بارش سی ساله 37ایستگاه کشور ب بارش سالانه نوسان جنوبی نشانگر فراوانی زیاد ضرایب منفی بارش این ایستگاه نسبت به شاخص مذکور می باشد.
این مقادیر از لحاظ آماری معنی دار نبوده و فقط در چند ایستگاه معنی دار است. ولی نکته مهم تعداد ایستگاههای دارای ارقام منفی می باشد،که به 31 مورد می رسد. از این تعداد 22 ایستگاه ضریب همبستگی کمتر از18/.= r دارند. منفی بودن ضرایب همبستگی نشانگر این است که در دوره شاخص بالا، بارش ایران کاهش و در دوره شاخص پایین، افزایش می یابد.
-چگونگی تاثیرگذاری پدیده انسو در ناهنجاریهای بارش ایران
درپدیده انسو تغییرات فشار هوا و وقوع شاخص بالا یا پایین نوسان جنوبی نسبت به رویداد ال نینو و لانینا تقدم زمانی دارد و نیز اینکه مرحله لانینا و ناهنجاری سطح آب اقیانوس نهایتا به رخداد ال نینو منجر می شود. در مرحله شاخص بالا و وقوع لانینا در استرالیای شمالی و جنوب شرقی آسیا بارشهای زیادی اتفاق می افتد و برعکس در حوالی جنوب خاورمیانه و دریای عرب (میان شبه جزیره عربستان و هند، درجنوب دریای عمان) هوا حالت فرونشینی دارد و پر فشارهای جنب حاره در این قسمت تقویت شده و به صورت نیمروزان گسترش می یابد که از حوالی استوا تا ناحیه رو به قطب کمربند پرفشار جنب حاره کشیده می شود. متقابلا در دوره شاخص پایین و پدیده ال نینو در استرالیای شمالی و جنوبی شرق آسیا بارش به شدت کاهش یافته و جریان هوا در جنوب خاورمیانه و جنوب غرب آسیا از افزایش برخوردار بوده و احتمالا کم فشار سودانی و دریای سرخ نسبت به متوسط قویتر بوده و انتقال دهنده انرژی و رطوبت عرضهای استوایی به سمت عرضهای میانه و بالا می باشد.
در مقیاس نیمروزان وقتی کم فشار درون حاره ای در شرق آرام به دلیل فرایند ال نینو گسترش یافت، پر فشار جنب حاره ای موازی با آن به طرفین رانده شده و کمربند پر فشارهای جنب حاره ای به سمت قطبین سوق می یابد. بالمال تاوه قطبی (Polar Vartex )به نیمکره مقابل لغزیده و سطح غربی پیر قطبی (Ircumpolar Westerly ) افزایش می یابد. به دنبال این سازوکار، سیستم پر فشار جنب حاره در نیمکره شرقی به سمت استوا عقب نشسته و در مقابل، کمربند بادهای غربی و امواج آن به طرف استوا پیشروی می کند و در خاورمیانه و ایران (با شدت و ضعف) دوره مرطوبتری آغاز می شود.
در وضعیت لانینا پر فشارهای موجود در نیمکره غربی به ویژه در امتداد نیمروزان 90درجه غربی قوی تر است که علت آن وجود جریانهای سرد کالیفرنیا، همبولت در شرق اقیانوس آرام است. در این شرایط کم فشار درون حاره ای ضعیف وپر فشار جنب حاره به سمت استوا سوق یافته و متقابلا در نیمکره مقابل پر فشارهای مذکور به دلیل تقویت نسبی کم فشار اخیر به سمت قطب کشیده می شوند و در خاورمیانه وایران وقوع خشکسالیها، فراوانی نسبتا بیشتری می یابد. البته این نکته را باید پذیرفت؛که برخی از مراحل شاخص پایین(ال نینوی سال 73-1972 ) در کشور ما مقارن با خشکسالی بوده است. در این مورد تغییرات در هم بافته الگو های جهانی و سینو پتیکی نیز موثر می باشد.
برای مثال می توان به موقعیت و ارتفاع تاوه قطبی ونیز جهت گیری محور تاوه وپشته بادهای غربی در آسیا نسبت به مناطق خاص مانند کوههای اورال یا شبه جزیره اسکاند یناوی اشاره کرد.
در این خصوص لغزش تاوه قطبی(فرضا رویداد ال نینو) به سمت شرق اورال باعث جریان شمال غربی در کشور و آغاز دوره خشک و انتقال آن به غرب اورال باعث جریان جنوب غربی و دوره مرطوب می شود؛که حالت اخیر فراوانی بیشتری دارد.
تاثیرات آل نینو بر زندگی بشر:
در زمان استیلای پدیده آل نینو پر فشار جنب حاره پرو به دنبال جریان آب سرد پرو به طرف جنوب جابجا می شود به دنبال این تغییرات جریان آب گرم، سواحل پرو و اکوادور را هم در بر می گیرد. این جریان گرمتر و کم املاح تر ودر نتیجه از مواد غذایی فقیر تر است.
علاوه بر آن در سواحل پرو مانع بالا آمدن آبهای حاصل خیز تر زیرین می شود؛ که این سبب مرگ ومیر ماهیها و بخصوص ماهی کولی که غذای عمده پرندگان دریایی است می شود. به دنبال مرگ ومیر ماهیان، میلیونها پرنده دریایی به علت عدم وجود غذای عمده خود یعنی ماهی کولی در ساحل نابود می شوند؛که این لطمه اقتصادی جبران ناپذیری را در صنایع ماهیگیری وکود مرغ دریایی گیری برای کشورهای پرو واکوادور به بار می آورد.
از آسیبهای محلی دیگر؛ بارندگی های سیل آسا در بخشهایی از سواحل پرو واکوادور که به طور معمول لم یرزع می باشد، است که سبب ته نشست های گلی وتخریب شالوده این مناطق می شود ودر مجموع به دلیل شرایط نابهنجار به وجود آمده،پدیده ال نینو در منطقه به عنوان فاجعه طبیعت شناخته شده است.
نتایج:
پدیده انسو ساز وکار در مقیاس جهانی بوده ونقاط گوناگون کره زمین با شدت و ضعف از آن تاثیر می پذیرند.
با وجود محرز بودن رابطه بین نوسان جنوبی وبارشهای کشور به سبب بعد مسافت بین آن منطقه و ایران و نیز وجود عوامل دیگر تاثیرات آن تعدیل، تخفیف ویا حتی به شکل معکوس در می آید.
پدیده انسو نه مستقیما بلکه به صورت غیر مستقیم از طریق دگرگون سازی الگوهای گردش عمومی جو ومراکز فشار مربوطه یا به عبارت دیگر از طریق"لانینا"و35%وکمتر با شاخص پایین "ال نینو"همراه بوده است.البته این ارقام تقریبی بوده ونیاز به بررسیهای بیشتر دارد.
با توجه به موقعیت مکانی واستقرار متفاوت امواج راسبی(Rossby Wave)وسیستمهای مربوطه در دوره های ال نینو و لانینا، وقوع پدیده های اخیر، معیار کاملی برای پیش بینی دقیق تغییرات بارش نبوده است، ولی نشان دهنده این است که شرایط آب وهوایی کشور دچار تغییرات مشخصی خواهد شد.