Das ENSO-Phänomen

ENSO Zyklus

Zusammengesetzte Entwicklung der El-Niño-Ereignisse von 1958 bis 2015.
a, b,
Mittlere SST (a) und potentielle subsurface temperature (b) zwischen 2° N und 2° S. Die Tiefe der 20 °C-Isotherme (Z20) wird durch die schwarze Linie angezeigt.
c-h,
Zusammengesetzte Anomalie der Meeresoberflächentemperaturen (engl. sea surface temperature anomaly, SSTA) und subsurface temperature anomalies von 17 El-Niño-Ereignissen (1963, 1965, 1968, 1969, 1972, 1976, 1977, 1982, 1986, 1987, 1991, 1994, 1997, 2002, 2004, 2006 und 2009), basierend auf der 0.5 °C Überschreitung des dreimonatigen Mittelwertes der NOAA ERSST.v5 (Extended Reconstructed Sea Surface Temperature dataset, Version 5) SSTAs in der Niño3.4-Region (gemittelt über 5° S-5° N und 120° W-170° W). Die Pfeile stellen Windanomalien dar, und in den Kästen sind die wichtigsten Prozesse aufgeführt, die an den Phasen der El-Niño-Evolution beteiligt sind.
i,
Die jahreszeitlichen zusammengesetzten Mittelwerte (Linien) und die Ausbreitung (Schattierung) der ostäquatorialen pazifischen SSTA (rot; gemittelt über die Niño3-Region: 5° S-5° N und 90° W-150° W) und der äquatorialen pazifischen Zonenmittelwerte Z20 (blau) für die 17 El-Niño-Ereignisse. Die Raute veranschaulicht, dass die Vorhersagbarkeit von ENSO mit zunehmender ENSO-Signalstärke zunimmt.
j,
Die monatliche Standardabweichung (s.d.) des Niño3 SSTA (rote Linie) und eine Schätzung der monatlichen ENSO-Wachstumsrate auf der Grundlage des Bjerknes-Stabilitätsindex. Die Fehlerbalken zeigen den 90%-Konfidenzbereich für den Index, der aus dem Standardfehler der Regressionssteigung berechnet wurde.
k,
Zeitreihe der Niño3 SSTA und zonale mittlere äquatoriale äquatoriale Pazifik-Tiefenanomalie aus der 20 °C-Isotherme (2° S-2°N und 120° E-80° W) aus dem zusammengeführten Datenprodukt.

Raum-zeitliche Komplexität von ENSO

a, b,
Erste (a) und zweite (b) EOF-Muster eines linear entzerrten SSTA95, berechnet für 25° S-25° N und 140° E-80° W im Zeitraum 1920-2016, mit der zugehörigen varianzerhaltenden spektralen Leistungsdichte der links dargestellten normalisierten Hauptkomponenten (die vertikale Achse ist die Periode in Jahren und die horizontale Achse ist der Logarithmus der Leistung). Zahlen in Klammern geben die Varianz der EOF-Modi an.

c–e,
Die raum-zeitliche Entwicklung des pazifischen SSTA betrug im Durchschnitt über 5° S-5° N für ausgewählte beobachtete ENSO-Ereignisse, den 28. 5 °C-Isotherme des SST (rote Kurve), die den Rand des westpazifischen Wärmebeckens darstellt, die Länge und Stärke von WWEs99 (schwarze Kreise) und (links) die zugehörige äquatoriale pazifische Wärmeinhaltsanomalie (Temperaturanomalie gemittelt über die oberen 300 m des Ozeans und zwischen 5° S-5° N und 120° E-90° W; Bereich von -1 K bis 1 K; rot, positiv; blau, negativ).
f–m,
Räumliches Muster von SSTA (schattiert) und Niederschlagsanomalie (Konturen; durchgezogene Linie, positiv; gestrichelte Linie, negativ; 2 mm d-1-Intervall; Nullkontur weggelassen), gemittelt über die Saison November-Januar ausgewählter ENSO-Ereignisse. Wir stellen fest, dass starke Wärmeereignisse (1997/98 und 2015/16) sehr starke Verschiebungen der Niederschläge nach Osten und zum Äquator hin verursachen. Unten rechts von a, b und f-m zeigen wir die zugehörigen Hauptkomponenten (PC); nämlich die Projektion jedes räumlichen SSTA-Musters auf die EOF-Muster in a und b. Die Abszisse ist PC1, die Ordinate PC2 und die Pfeillänge ist proportional zur Magnitude im Raum PC1-PC2 (eine Pfeilamplitude von 1 wird durch die Kreise angezeigt).