El Niño, selitetty:

Tutkijat ovat viime vuoden aikana pitäneet tarkasti silmällä tärkeää aluetta Tyynellämerellä, aivan päiväntasaajan tuntumassa. Kun olosuhteet ovat täällä juuri oikeat, voi muodostua El Niño -ilmiö, joka aiheuttaa tuhoa säämalleihin kaikkialla maailmassa.

Tyynellämerellä tällä hetkellä puhkeamassa oleva El Niño on yksi voimakkaimmista koskaan mitatuista. Ilmiön odotetaan saavuttavan huippunsa ennen tammikuuta, ja sillä on kauaskantoisia vaikutuksia koko talven ja kevään ajan. Aiempien kokemusten perusteella El Niño saattaa tuoda Kaliforniaan kipeästi kaivattuja sateita, mutta myös kuivuutta Australiaan, tuhoisia tulvia Peruun ja niin edelleen. El Niño on jo auttanut tekemään vuodesta 2015 kaikkien aikojen kuumimman vuoden – ja saattaa hyvinkin tehdä saman vuonna 2016.

El Niño -ilmiöt ovat kuitenkin usein arvaamattomia ja täynnä yllätyksiä. Seuraavassa on siis opas siitä, miten El Niño toimii, mitä tiedämme vuoden 2015 tapahtumasta ja miten mahdollisesti massiivinen El Niño voi mullistaa maailman sään tulevina kuukausina.

El Niñon perusmääritelmä

• El Niño on sääilmiö, jota esiintyy epäsäännöllisesti itäisellä trooppisella Tyynellämerellä kahdesta seitsemään vuoden välein. Kun yleensä idästä länteen puhaltavat pasaatituulet heikkenevät, meren pintalämpötilat alkavat nousta, mikä käynnistää ilmakehään kohdistuvien vaikutusten ketjun.
• El Niñot voivat olla voimakkaita tai heikkoja. Voimakkaat tapahtumat voivat tilapäisesti häiritä säämalleja eri puolilla maailmaa, jolloin tietyt alueet muuttuvat tyypillisesti kosteammiksi (esimerkiksi Peru tai Kalifornia) ja toiset kuivemmiksi (Kaakkois-Aasia). Jotkut maat kärsivät sen seurauksena suuria vahinkoja.
• El Niñot siirtävät myös meren syvempiin kerroksiin varastoitunutta lämpöä pinnalle. Yhdessä ilmaston lämpenemisen kanssa tämä voi johtaa ennätyskuumiin vuosiin, kuten vuonna 1998.
• ”El Niño” sai nimensä 1800-luvulla perulaisilta kalastajilta, jotka havaitsivat ensimmäisen kerran salaperäisen lämpimän virtauksen, joka ilmestyi joulun tienoilla. He kutsuivat sitä ”pikkupojaksi” tai ”Kristuksen lapseksi”.”

Miksi tämän vuoden El Niño on valtava juttu

Viimeisin todella massiivinen El Niño esiintyi vuosina 1997-’98, ja se aiheutti lopulta arviolta 35 miljardin dollarin vahingot ja 23 000 kuolemantapausta ympäri maailmaa. (Se innoitti myös sen kuuluisan Chris Farley -sketsin.) Nyt meillä on edessämme yhtä massiivinen tapahtuma:

Se on sinänsä yllätys. Maaliskuussa NOAA:n ilmastoennustekeskus ilmoitti, että Tyynenmeren alueelle oli muodostunut heikko El Niño -ilmiö, mutta monet asiantuntijat arvelivat aluksi, että se saattaa hiipua kesään mennessä. Sen sijaan tämä El Niño jatkoi voimistumistaan, ja valtamerten lämpötilat itäisellä trooppisella Tyynellämerellä jatkoivat nousuaan. Marraskuun puoliväliin mennessä lämpötilat eräässä valtameren kriittisessä osassa, Niño 3.4 -alueella, olivat jopa kuumemmat kuin vuonna 1997:

”Juuri nyt sanomme, että uskomme, että tästä tulee yksi kolmesta voimakkaimmasta”, sanoi Maailman ilmatieteen järjestön pääsihteeri Michel Jarraud, joka vertasi El Niñoa vuosien 1997-1998, 1982-83 ja 1972-73 El Niñoihin. ”Se voi olla yksi kahdesta; sitä emme vielä tiedä. Mutta ehdottomasti se on jo nyt hyvin voimakas.”

Maiden eri puolilla maailmaa on valmistauduttava, kun tämä tapahtuma saavuttaa huippunsa tänä talvena ja jatkuu kevään yli. El Niño on jo aiheuttanut pidempiä kuivuuskausia Indonesiassa, mikä on mahdollistanut massiivisten ihmisen aiheuttamien turvepalojen riehumisen hallitsemattomasti ja aiheuttanut myrkyllistä sumua, joka on levinnyt Singaporeen asti. Lämpimät merilämpötilat ovat myös aiheuttaneet suuren korallien valkaisutapahtuman, joka on vahingoittanut riuttoja eri puolilla maailmaa.

Ja El Niño saattaa olla vasta alkamassa: Aiemmin suuret tapahtumat ovat tuoneet Australiaan epätavallisen kuumaa ja kuivaa säätä, joka voi heikentää vehnän satoa ja lisätä maastopaloja. Se voi tuoda kuumempaa ja kuivempaa säätä Intiaan, mikä haittaa maataloutta. Peruun se voi tuoda rankkasateita ja tuhoisia tulvia, jotka huuhtovat taloja ja levittävät koleraa.

El Niño ei kuitenkaan ole pelkästään paha. Yhdysvalloissa se voi tuoda tänä talvena kaivattuja sateita lievittämään Kalifornian kuivuutta (tosin myös tappavia mutavyöryjä ja tulvia). Historiallisesti El Niño on myös tarjonnut leudompia talvia Yhdysvalloissa ja hillinnyt Atlantin hurrikaaneja.

Yksi tärkeä varoitus on kuitenkin se, että jokainen El Niño kehittyy hieman eri tavalla – ja joillakin on odottamattomia vaikutuksia. Kuten NOAA:n Emily Becker huomauttaa, voimakkaat El Niño -ilmiöt tuovat Kaliforniaan yleensä sateista talvea (kuten vuosina 1982-’83), mutta toisinaan ne eivät tuo (kuten vuosina 1965-’66):

Toinen keskeinen seurattava asia on se, miten voimakas El Niño saattaa nostaa lämpötiloja maailmanlaajuisesti. Maailmanlaajuinen keskilämpötila nousee jo nyt ajan myötä, kiitos kaiken sen hiilidioksidin, jota lisäämme ilmakehään. NASA:n mukaan vuosi 2014 oli kaikkien aikojen kuumin vuosi. Tuona vuonna ei kuitenkaan ollut El Niñoa – ja El Niño-vuosilla on tapana olla hieman keskimääräistä kuumempia, koska lämpöä siirtyy merestä maanpinnalle.

El Niñon ja hiilidioksidin nousun yhdistelmä auttaa jo nyt vuotta 2015 rikkomaan lämpöennätyksiä. Suuri kysymys on nyt, tekeekö se saman vuonna 2016:

Bottom line: On vielä paljon kysymysmerkkejä siitä, miten tämä kehittyy. Mutta El Niño voi hyvinkin olla seuraavien kuukausien suurin säätarina, jolla on aaltoilevia vaikutuksia ympäri maailmaa.

Miten El Niño todellisuudessa toimii, askel askeleelta

Voidaksemme ymmärtää, miten El Niño toimii, auttaa ymmärtämään, miltä päiväntasaajan Tyynellämerellä näyttää normaaleissa eli ”neutraaleissa” olosuhteissa:

1) Neutraalit olosuhteet päiväntasaajan Tyynellämerellä

Normaalisti trooppisella Tyynellämerellä vallitsevat voimakkaat pasaatituulet, jotka puhaltavat lämpimän valtamerenveden itäisestä lännessä, jossa se kasaantuu Indonesian lähellä. Samaan aikaan Etelä-Amerikan itäpuolella syvällä valtameressä oleva jäinen vesi nousee lähemmäs pintaa, mikä viilentää Perun ympärillä olevaa aluetta. Tässä on kaavio:

Tuloksena on, että ”neutraalien” olosuhteiden vallitessa merenpinta on Indonesian lähellä noin puoli metriä korkeammalla kuin Perussa. Ja pintavesi Indonesian lähellä on noin 8 °C lämpimämpää kuin Perun lähellä. Tämä lämpötilaero luo ilmakehään konvektiosilmukan, joka puolestaan vahvistaa pasaatituulet.

Tämä vaikuttaa lopulta paljon muuhunkin kuin vain tähän merialueeseen. Koska Tyynimeri on niin laaja, tämä järjestelmä on merkittävä globaalin ilmaston liikkeellepaneva voima. Indonesian lähellä sijaitseva suuri lämmin vesilammikko saa sen yläpuolella olevan ilman kohoamaan, mikä saa aikaan sateet alueella. Ja tämä järjestelmä muokkaa suihkuvirtoja, jotka ohjaavat säätä ja myrskyjä ympäri maailmaa.

Niin se toimii ainakin normaalioloissa. Mutta asiat näyttävät hieman erilaisilta, kun El Niño tulee mukaan.

2) Nyt tulee El Niño

Joka muutaman vuoden välein nuo vallitsevat Tyynenmeren pasaatituulet, jotka puhaltavat idästä länteen, voivat heikentyä. (Tutkijat kiistelevät yhä siitä, miksi näin tarkalleen ottaen tapahtuu.)

Kun pasaatituulet heikkenevät, kaikki se lämmin vesi, joka oli kasaantunut Indonesian lähelle, alkaa painovoiman vetämänä valua takaisin itään. Lisäksi vedenalainen kerros, jota kutsutaan termokliiniksi, alkaa vajota. Tämän seurauksena Etelä-Amerikan läheisyydessä sijaitsevasta syvänteestä nousee vähemmän kylmää vettä, joten Perun lähellä olevat vedet alkavat lämmetä. Tässä toinen kaavio:

Tämän seurauksena Tyynenmeren itä- ja keskiosien merenpinnan lämpötila alkaa nousta ja pasaatituulet heikkenevät entisestään. Lisäksi sateet alkavat seurata tätä lämmintä vesilammikkoa sen kulkiessa itään päin. Siksi El Niñoon liittyy yleensä kuivempaa säätä esimerkiksi Indonesiassa ja Australiassa sekä runsaampia sateita esimerkiksi Perussa (tai Kaliforniassa). Sade siirtyy käytännössä itään.

Tiedemiehet julistavat virallisesti El Niñoksi, kun meren pintalämpötila päiväntasaajan Tyynellämerellä (joka tunnetaan nimellä Niño 3.4 -alue) nousee kolmena peräkkäisenä kuukautena 0,5 celsiusastetta historiallista lähtötasoa korkeammaksi – ja kun ilmakehän olosuhteet ja sadekuviot muuttuvat sen mukaisesti.

Koska Tyynellämerellä on niin suuri pinta-ala, El Niño -ilmiöllä voi olla laajoja vaikutuksia säähän eri puolilla maailmaa, erityisesti talvikuukausina. Seuraavassa tarkastellaan muutoksia, jotka ovat historiallisesti liittyneet El Niño -tapahtumiin:

Tyypillisiä El Niñon vaikutuksia talvella:

Vahva El Niño voi heikentää monsuunia esimerkiksi Intian valtamerellä. Se voi myös aiheuttaa sen, että suihkuvirta alkaa venyä itäiseltä Tyyneltämereltä Yhdysvaltojen eteläosien yli tuoden mukanaan sateita ja myrskyjä. Silti paljon riippuu siitä, kuinka voimakas El Niño todella on – ja toisinaan on poikkeamia ja poikkeuksia sääntöön. Siitä lisää jäljempänä.

El Niñon paluu vuonna 2015 – ja miksi tiedemiehet ovat puhuneet ”Godzilla”-tapahtumasta

Tiedemiehet ovat alkuvuodesta 2014 lähtien odottaneet tämän viimeisimmän El Niñon muodostumista. Merkkinä siitä, miten liukas järjestelmä voi olla, El Niño kuitenkin uhmasi jatkuvasti ennusteita eikä ilmaantunut.

Viime maaliskuussa 2015, useiden väärien alkujen jälkeen, NOAA:n ilmastoennustekeskuksen tiedemiehet olivat valmiita julistamaan, että heikko El Niño oli syntymässä. Tarkemmin sanottuna meren pintalämpötilat kyseisellä Niño 3.4 -alueella (suurin piirtein alla olevan kaavion keskellä) olivat syyskuusta lähtien olleet vähintään 0,5 celsiusastetta perustasoa korkeammat. Ja mikä tärkeintä, ilmakehän olosuhteet reagoivat vuorostaan: Tyynenmeren keskiosassa satoi enemmän ja Indonesiassa vähemmän:

Tällöin NOAA:n ennustajat kuitenkin sanoivat, että tämä El Niño näytti ”heikolta”, ja sillä oli mahdollisesti vain vähäisiä vaikutuksia maailmanlaajuisiin säämalleihin, ja että sillä oli vain 50-60 prosentin todennäköisyys kestää kesän yli.

Sitten, jokseenkin odottamattomasti, El Niño jatkoi voimistumistaan. Ja vahvemmaksi. Lokakuuhun 2015 mennessä meren pintalämpötilat olivat kohonneet yli 2 °C perusarvoa korkeammiksi Niño 3.4 -alueella, ja tiedemiehet havaitsivat voimakkaita, paljastavia ilmakehän muutoksia. Huomatkaa, kuinka poikkeavan lämmin alue on siirtynyt itään ja on paljon, paljon tavallista lämpimämpi:

Ennustajat odottavat nyt, että tämä El Niño saavuttaa huippunsa lokakuun ja tammikuun välisenä aikana, ja kun se saavuttaa huippunsa, se on todennäköisesti kahden tai kolmen kaikkien aikojen voimakkaimman ennätyksen joukossa (yhdessä vuosien 1997-1998, 1982-1983 ja 1972-1973 kanssa.) Jotkut ennustajat ovat jopa kutsuneet tätä El Niñoa potentiaaliseksi ”Godzillaksi.”

Olemme jo alkaneet nähdä joitakin merkittäviä El Niñon vaikutuksia ympäri maailmaa. Vähäiset sateet Indonesiassa tänä syksynä saivat ihmisen tekemät metsä- ja turvepalot riehumaan hallitsemattomasti ja tukahduttivat alueen paksuun myrkylliseen sumuun. Lämpimät Tyynenmeren vedet ovat lisäksi edistäneet poikkeuksellisen aktiivista trooppisten pyörremyrskyjen kautta, mikä on El Niñon tunnusmerkki. Toisaalta tapahtuma on kuitenkin myös lisännyt Atlantilla tuuliviiriä, mikä on hillinnyt hurrikaanitoimintaa.

El Niño voi tuoda sateet Kaliforniaan – mutta ei ehkä lopeta kuivuutta

Kuten edellä todettiin, El Niñolla on tapana liittyä muutoksiin säämalleissa eri puolilla maailmaa, erityisesti pohjoisen pallonpuoliskon talven aikana. Yksi kutkuttava mahdollisuus on, että voimakas El Niño tuo Kaliforniaan lisää sadetta, mikä lievittää osavaltion kuivuutta.

Mutta tällöinkään mikään ei ole varmaa. El Niño vaikuttaa Yhdysvaltojen säähän vain epäsuorasti muuttamalla ilmakehän kiertoa ja siirtämällä Pohjois-Tyynenmeren suihkuvirtaa. (Katso tästä Columbian yliopiston Anthony Barnstonin selkeä selitys.) Kyseessä on monimutkainen tapahtumaketju, ja pienet mutkat tietyissä kohdissa voivat vaikuttaa lopulliseen lopputulokseen.

Sen vuoksi Becker varoittaa ihmisiä ajattelemaan varmuuden sijaan todennäköisyyksiä. Tässä on esimerkki siitä, miten El Niño voisi muuttaa keskimääräistä sateisemman talven todennäköisyyttä Kaliforniassa (hän huomauttaa, että tämä ei ole ennuste, vain havainnollistus):

Toisin sanoen El Niñon ansiosta Kaliforniassa on suurempi mahdollisuus sateisempaan talveen, mutta ei sataprosenttinen mahdollisuus.

Myöskin, vaikka sadetta tulisikin, se ei välttämättä riitä poistamaan kokonaan Kalifornian viimeisten viiden vuoden aikana syntynyttä massiivista vesivajetta. Osavaltio tarvitsee todennäköisesti ennätykselliset sademäärät lopettaakseen kuivuuden, ja se tarvitsee myös oikean sekoituksen sadetta (täyttääkseen altaat) ja lunta Sierra Nevadan vuoristossa (sulamaan kevään ja kesän aikana).

Varoitetaan myös: Kuivuuden jälkeiset rankkasateet voivat aiheuttaa tulvia ja mutavyöryjä. Etelä-Kalifornia sai mahdollisen esimakua lokakuun puolivälissä, kun lyhyt voimakas sadekuuro johti suuriin mutavyöryihin, jotka vangitsivat satoja autoja. Ihmisten on siis oltava valmiina.

El Niñolla on tapana vahingoittaa joitakin maita ja hyödyttää toisia

Ei ole aivan oikein sanoa, että El Niño -ilmiöt ovat ”huonoja” tai ”hyviä”. Niillä on yleensä erilaisia vaikutuksia eri alueisiin.

Yksi Cambridgen yliopiston hiljattain tekemässä tutkimuksessa todettiin, että El Niño -tapahtumat vahingoittavat keskimäärin taloudellista toimintaa Australiassa, Chilessä, Indonesiassa, Intiassa, Japanissa, Uudessa-Seelannissa ja Etelä-Afrikassa. Syyt vaihtelivat: kuivuus ja satojen väheneminen Australiassa ja Intiassa, metsäpalot Indonesiassa, vähemmän tuottava kalastus Perussa.

Mutta kyseisessä tutkimuksessa havaittiin myös, että keskimäärin El Niño -ilmiöt edistivät Argentiinan, Kanadan, Meksikon ja jopa Yhdysvaltojen taloutta, ainakin hyvin lyhyellä aikavälillä. Jälleen kerran monet tekijät vaikuttivat asiaan: Sen lisäksi, että El Niño toi kaivattuja sateita Kaliforniaan ja Teksasiin, se liittyi myös vähäisempään tornadoaktiivisuuteen Yhdysvaltojen keskilännessä ja harvempiin hurrikaaneihin Atlantin valtamerellä.

Tässä on taulukko arvioiduista taloudellisista vaikutuksista laajalle joukolle maita:

Jälleen kerran, jokainen suuri El Niño on erilainen, ja sillä on omat omituisuutensa. Ajattele siis tätä taulukkoa pikemminkin karkeana ohjeena kuin evankeliumina.

Tässä on myös kaksi tärkeää käännettä. Kuten WMO:n Michel Jarraud korosti lokakuussa pitämässään lehdistötilaisuudessa, monet maat ovat ottaneet opikseen menneisyydestä ja toteuttaneet toimenpiteitä El Niñon vaikutuksilta suojautumiseksi. (Esimerkiksi Meksiko oli hyvin valmistautunut ennätyksellisen voimakkaaseen Tyynenmeren hurrikaaniin, joka iski osavaltioon viime kuussa.)

Kääntäen tämä El Niño tapahtuu myös ennätyksellisen lämpimissä merilämpötiloissa, joten sen vaikutukset voivat olla arvaamattomia. ”Tieteellinen ymmärryksemme El Niñosta on lisääntynyt huomattavasti viime vuosina. Tämä tapahtuma tapahtuu kuitenkin tuntemattomalla alueella”, Jarraud sanoi. ”Tämä luonnossa esiintyvä El Niño -tapahtuma ja ihmisen aiheuttama ilmastonmuutos voivat olla vuorovaikutuksessa keskenään ja muokata toisiaan tavoilla, joita emme ole koskaan ennen kokeneet.”

El Niño auttaa tekemään vuodesta 2015 ennätyshelteisen vuoden. Entä 2016?

Maailman lämpenemisen ansiosta maapallon keskimääräinen pintalämpötila on noussut ajan myötä. Mutta vaihtelua on paljon vuodesta toiseen. El Niño -vuodet ovat yleensä hieman keskimääräistä kuumempia. La Niña -vuodet (jolloin pasaatituulet pikemminkin vahvistuvat kuin heikkenevät) ovat yleensä hieman keskimääräistä viileämpiä. Näin:

Mitä täällä tapahtuu? Kun ihmiset kuormittavat ilmakehään lisää kasvihuonekaasuja, sitomme yhä enemmän lämpöä maapallon pinnalle. Mutta yli 90 prosenttia tästä ylimääräisestä lämmöstä imeytyy valtameriin. Meren ja ilmakehän väliset hienovaraiset vuorovaikutussuhteet voivat siis vaikuttaa merkittävästi pintalämpötiloihin.

Kun Tyynenmeren olosuhteet ovat neutraalit, enemmän lämpöä sitoutuu meren pinnan alle. Kun muodostuu voimakas El Niño, enemmän lämpöä siirtyy pintaan. Siksi maapallon keskimääräiset pintalämpötilat saavuttivat uudet huippulämpötilat vuonna 1998: kyseessä oli ilmaston lämpenemisen ja erittäin voimakkaan El Niñon yhdistelmä.

Huomionarvoista vuonna 2014 oli se, että se oli todennäköisesti kaikkien aikojen kuumin vuosi, vaikka El Niño -tapahtumaa ei esiintynytkään – mikä on merkki siitä, että maapallo lämpenee kaiken kaikkiaan yhä enemmän. Samaan aikaan vuodesta 2015 tulee käytännössä taatusti vieläkin kuumempi kuin vuodesta 2014.

Nyt kun mukaan lisätään vielä hirviömäinen El Niño, ennätykset saattavat rikkoutua. Tammikuussa NASAn Gavin Schmidt selitti lehdistötilaisuudessa, että lämpötilat ovat tyypillisesti huipussaan noin kolme kuukautta El Niño -ilmiön jälkeen. Kun otetaan huomioon, että ennustajat odottavat tämän nykyisen El Niñon kestävän ensi kevääseen asti, on täysin mahdollista, että myös vuonna 2016 saavutetaan uusia ennätyksiä. Jäämme odottamaan ja katsomaan.

Lisälukemista:

• NOAA:n ENSO-blogi on loistava tietolähde El Niñoa koskeviin päivityksiin. Myös Weather Underground julkaisee usein oivaltavia päivityksiä.
• Se kannattaa lukea myös tämä Eric Guilyardin Readingin yliopistosta kirjoittama artikkeli, joka käsittelee ennustajien haasteita ENSO:n, Tyynen valtameren järjestelmän, jonka osa El Niño on, mallintamisessa. ”Kunnes ymmärrämme enemmän, meidän on ehkä hyväksyttävä se, että lähitulevaisuudessa ENSO:ta ei ehkä voida ennustaa luotettavasti muutamaa kuukautta pidemmälle”, hän kirjoittaa.