Das ENSO-Phänomen

Pacific Decadal Oscillation (PDO)

Syn. Pacific decadal variability; dt. Pazifische Dekaden-Oszillation; Hypothese von einer langzeitigen, ENSO-ähnlichen Temperatur- und Wasserspiegelfluktuation des Pazifiks mit einem Rhythmus von ca. 20 bis 30 Jahren. Ihre Ursache ist unbekannt. Daten des TOPEX/Poseidon-Satelliten und andere Datenquellen über Ozean und Atmosphäre lassen Wissenschaftler annehmen, dass wir 1999 in die kühle Phase der PDO eingetreten sind. Gegenüber der Normalsituation wird die kühle Phase gekennzeichnet durch einen Keil mit niedrigeren Oberflächentemperaturen und eine tiefer liegende Meeresoberfläche im östlichen äquatorialen Pazifik sowie ein warmes "Hufeisen" mit erhöhter Meeresoberfläche, das den nördlichen, westlichen und südlichen Pazifik verbindet. In der warmen oder positiven Phase, die offensichtlich von 1977 - 1999 andauerte, wird der westliche Pazifik kühl und der Keil im Osten erwärmt sich.

Gegensätzliche Anomaliemuster der PDO Typische Abweichungsmuster während Warmphasen (links) und Kaltphasen (rechts) der PDO: - von Winter-SST (Farben), - von Luftdruck auf NN (Konturen) und - von Oberflächen-Winden (Pfeile). Quelle: Joint Institute for the Study of the Atmosphere and Ocean

Während PDO und ENSO ähnliche räumlich-klimatische Fingerabdrücke aufweisen, so ist ihr zeitliches Verhalten doch sehr verschieden. Zwei Hauptmerkmale unterscheiden PDO von ENSO: Zum Einen hatten die PDO-Ereignisse des 20. Jh. eine Dauer von 20-30 Jahren, wohingegen typische ENSO-Ereignisse 6-18 Monate dauern. Zum Anderen sind die klimatischen Fingerabdrücke der PDO am deutlichsten im Bereich Nordpazifik/Nordamerika sichtbar, während in den Tropen nur sekundäre Signaturen auftreten. Für ENSO trifft das Umgekehrte zu.

El Niño und La Niña werden nach der PDO-Hypothese weiterhin auftreten. Sie sind danach als Muster zu verstehen, das der durch die PDO bestimmten, großskaligen Temperaturverteilung aufgesetzt ist. Eine Pressemitteilung des Jet Propulsion Laboratory findet die Metapher: "If El Niño is a brief sonata, then the Pacific Decadal Oscillation is a much larger symphony." In der aktuell angenommenen kühlen Phase rechnet mit weniger El Niños und häufigeren La Niñas.

Zeitreihe für den PDO-Index von 1900 bis 2022 Die rote Linie stellt die Jahresmittelwerte für den PDO-Index dar, die blaue Linie die laufenden Fünfjahresmittelwerte und die grauen Balken die Monatswerte. Quelle: Japan Meteorological Agency

Als wesentliche Auswirkungen bestimmt PDO die Lage der Jet Streams, den Wassergehalt der Luft und Luftströmungen. Gegenüber El Niño, der seine stärksten Auswirkungen auf das Wetter in einem Streifen von jeweils 1.000 Meilen beidseits des Äquators besitzt, nimmt man an, dass Änderungen der PDO vor allem in den Mittelbreiten der Nordhalbkugel spürbar sind.Markante Veränderungen in den marinen Ökosystemen des nordöstlichen Pazifiks konnten mit Phasenveränderungen der PDO korreliert werden: warme Phasen zeigen eine verstärkte biologische Produktivität vor den Küsten Alaskas und verringerte Produktivität vor der Westküste des Kernraumes der USA. Demgegenüber weist die Kaltphase ein umgekehrtes N-S-Muster bezüglich der marinen Produktivität auf.

Der Begriff 'PDO' wurde 1996 vom Fischereiwissenschaftler Steven Hare von der University of Washington geprägt. Er entdeckte das Muster, als er zusammen mit Kollegen Fluktuationen von Fischpopulationen in Abhängigkeit vom pazifischen Klima untersuchte. Die Hypothese wird intensiv diskutiert. Allerdings halten viele Wissenschaftler es für wahrscheinlicher, dass das PDO-Muster doch rein zufällig fluktuiert und keinen nachvollziehbaren Regeln folgt. Und so wenig wie die Gründe für die PDO bekannt sind, so wenig vermag man z. Z. über die Voraussagbarkeit dieser Klimaoszillation sagen.

Da allerdings keine Einigkeit darüber besteht, dass es sich um eine Oszillation handelt, verwendet die Fachwelt häufig die Bezeichnung "Pacific decadal variability" (PDV), dt. "Pazifische Dekadische Variabilität".