Das ENSO-Phänomen

ENSO-Asymmetrie

Die zwei Phasen von ENSO - El Niño und La Niña - sind keine exakten Spiegelbilder voneinander: Im Ostpazifik sind die Anomalien der warmen Temperaturen von El Niño-Ereignissen stärker als die Anomalien der kalten Temperaturen von La Niña-Ereignissen. Die Ursache liegt hauptsächlich bei den stärkeren positiven ozeanischen Rückkopplungen für El Niño.

Im zentralen Pazifik sind die Kälteanomalien von La Niña üblicherweise stärker ausgeprägt als die Wärmeanomalien von El Niño, und die Kaltanomalien bilden sich hier rascher aus dank einer stärkeren positiven Rückkopplung der Thermokline und einer schwächeren nichtlinearen Dämpfung. Ferner dauern La Niña-Ereignisse länger als El Niño-Ereignisse. (Guan et al. 2019)

Diese Unterschiede werden mit dem Begriff ENSO Asymmetrie bezeichnet (Burgers und Stephenson 1999). Die Asymmetrie ist eine intrinsische nichtlineare Eigenschaft des ENSO-Phänomens. (An 2004)

Die Asymmetrie zeigt sich sowohl in den Verhältnissen an der Meeresoberfläche, als auch darunter (z.B. Rodgers et al. 2004; Zhang et al. 2009b). Die Gründe für die Asymmetrie sind noch nicht klar verstanden (2019), aber viele Studien legen nahe, dass sie eine Folge der Nichtlinearität der Ozeandynamik ist.

Die Unterschiede zwischen El Niño und La Niña im Hinblick auf das räumliche Muster haben mit der Lage der Thermokline zu tun. Die Erwärmung der Meeresoberfläche während eines El Niño-Ereignisses ist im Osten stärker, wo sich die Thermokline dicht unterhalb der Oberfläche befindet. Während eines El Niño-Ereignisses schwächen sich die Passatwinde ab, wodurch sich der Auftrieb längs des Äquators verringert und sich die Thermokline im Osten nach unten bewegt. Damit nimmt der kühlende Einfluss des Auftriebs auf die Temperatur der Meeresoberfläche ab und die Temperatur innerhalb der Kaltwasserzunge steigt.

Mit umgekehrten Vorzeichen funktioniert die Änderung der Temperatur während eines La Niña-Ereignisses. Die Winde verstärken sich, der Auftrieb nimmt zu und die Thermokline wandert bis an die Meeresoberfläche. Weil die Thermokline im äquatorialen Ostpazifik aber ohnehin schon dicht unterhalb der Meeresoberfläche liegt, ist dort die Abkühlung an der Meeresoberfläche begrenzt. Das ist weiter im Westen, im zentralen Teil des Beckens, in diesem Maße nicht der Fall, weswegen sich die größten Temperaturanomalien während La Niña-Ereignissen im äquatorialen Zentralpazifik befinden (s. Abb.). Dies erklärt, warum die positiven Anomalien der Meeresoberflächentemperatur im Osten besonders stark ausgeprägt sind, während die negativen Anomalien ihre Maximalwerte im zentralen äquatorialen Pazifik erreichen. Ganz im Westen ist wegen der relativ tief liegenden Thermokline die Temperaturänderung an der Meeresoberfläche sehr begrenzt, so dass sowohl während El Niño- als auch während La Niña-Ereignissen kaum nennenswerte Anomalien zu beobachten sind. (Latif 2018)

Signifikante Unterschiede bestehen auch in der Dauer und bei den Phasenübergängen von El Niño und La Niña. So verfallen beispielsweise die El Niño-Ereignisse im Allgemeinen im Sommer nach ihrer Reifezeit, aber die La Niña-Ereignisse dauern oft ein zweites Jahr lang an. Das häufige Auftreten einer La Niña im zweiten Jahr ist eine bemerkenswerte Abweichung von einem rein linearen ENSO-Zyklus. Diese asymmetrischen Merkmale zwischen El Niño und La Niña können auf dekadische oder eine sogar noch längere Variabilität im tropischen Pazifik hindeuten. (Guan et al. 2019)