اقیانوس آرام با سرعتی غیرمعمول در حال گرم‌شدن است و پدیده ال‌نینوی امسال رکوردهای پیشین را پشت سر گذاشته است. کارشناسان پیش‌بینی وضع هوا انتظار دارند که این پدیده پیش از رسیدن به اوج معمول خود در حوالی ماه دسامبر، بیش از پیش تقویت شود.

ال‌نینو، فاز گرم یک نوسان طبیعی در سامانه اقلیمی کره زمین، می‌تواند الگوهای آب‌وهوایی را در فاصله هزاران کیلومتر دورتر دگرگون کند؛ به‌طوری‌که در برخی مناطق خشکسالی پدید آورد و در مناطقی دیگر خطر بارندگی‌های سنگین و سیلاب را افزایش دهد. برای درک چرایی این موضوع، باید مسیر جابه‌جایی آب گرم اقیانوس آرام و هوای بالای آن را دنبال کرد.

در شرایط معمول، بادها بر فراز بخش حاره‌ای اقیانوس آرام از شرق به غرب می‌وزند و آب گرم سطحی را به سمت غرب اقیانوس آرام می‌رانند؛ جایی که این آب گرم در اطراف اندونزی و مناطق مجاور انباشته می‌شود. این بادها همان بادهای بسامان (بادهای تجاری) هستند. با حرکت آب گرم به سمت غرب، آب سردتر از اعماق اقیانوس بالا می‌آید تا جایگزین آن در شرق شود؛ فرایندی که فراچاهش (Upwelling) نام دارد. به همین دلیل، غرب اقیانوس آرام معمولاً بسیار گرم‌تر از شرق آن است.

آب گرم‌تر تبخیر بیشتری به همراه دارد، درست همان‌گونه که گرم کردن آب روی اجاق گاز سبب تبدیل بیشتر آن به بخار می‌شود. از این رو، بخش گرم غرب اقیانوس آرام رطوبت بیشتری را وارد هوای بالای خود می‌کند. اقیانوس همچنین آن هوا را گرم می‌کند، چگالی آن را نسبت به هوای خنک‌تر پیرامون کاهش می‌دهد و در نتیجه هوا به سمت بالا صعود می‌کند.

با صعود هوا، هوای کمتری در بالای آن قرار دارد که به آن فشار وارد کند، بنابراین فشار پیرامونی کاهش می‌یابد. هوای صعودکننده در این محیط کم‌فشار منبسط و خنک می‌شود. سپس بخار آب متراکم شده و ابر و باران را شکل می‌دهد. هنگامی که این پدیده رخ می‌دهد، انرژی منتقل‌شده به بالا توسط بخار آب، به صورت گرما در جو آزاد می‌شود.

در ارتفاعات بالای اقیانوس آرام، هوای صعودکرده گسترش می‌یابد. بخشی از آن به سمت شرق حرکت می‌کند و سپس بر فراز بخش خنک‌تر شرق اقیانوس آرام دوباره فرومی‌نشیند. در نزدیکی سطح، هوا به صورت بادهای بسامان به سمت غرب بازمی‌گردد و چرخه گردش بزرگ موسوم به «گردش واکر» (Walker circulation) را کامل می‌کند.

این سازوکار یکی از دلایلی است که مناطق پیرامون اندونزی و غرب اقیانوس آرام بارندگی بسیار زیادی دریافت می‌کنند، در حالی که بخش حاره‌ای شرق اقیانوس آرام و بیشتر سواحل پرو معمولاً بسیار خشک‌ترند. در واقع، برخی از بخش‌های اندونزی در یک ماه بارشی بیش از کل بارش سالانه شهر لیما دریافت می‌کنند.

همین الگوی اقیانوس-جو به تداوم و پایداری خود نیز کمک می‌کند. غرب گرم اقیانوس آرام صعود هوا را تشدید می‌کند، در حالی که شرایط خنک‌تر در شرق به فرونشست هوا کمک می‌رساند. این وضعیت به حفظ بادهای بسامان شرق‌به‌غرب یاری می‌رساند. سپس این بادها به راندن آب گرم به سمت غرب و آوردن آب سردتر به سطح در شرق ادامه می‌دهند و اختلاف دمایی را که از ابتدا عامل ایجاد بادها بود حفظ می‌کنند. به این ترتیب، اقیانوس و جو یکدیگر را تقویت می‌کنند؛ فرایندی که دانشمندان آن را بازخورد بیِرکنس (Bjerknes feedback) می‌نامند.

در طول دوره ال‌نینو چه تغییراتی رخ می‌دهد؟

در برخی سال‌ها، بخش حاره‌ای اقیانوس آرام از روال همیشگی خود خارج می‌شود. بادهای بسامان شرق‌به‌غرب تضعیف می‌شوند، بنابراین آب گرم سطحی کمتری به سمت غرب اقیانوس آرام رانده می‌شود. آب گرم بیشتری در بخش مرکزی و شرقی اقیانوس آرام باقی می‌ماند، در حالی که غرب اقیانوس آرام می‌تواند نسبتاً خنک‌تر شود. این پدیده همان ال‌نینو است.

به‌محض اینکه آب گرم به سمت شرق جابه‌جا می‌شود، جو بالای آن نیز شروع به تغییر می‌کند. این پدیده را مانند جابه‌جا کردن اجاق در نظر بگیرید: منطقه‌ای که بیشترین تبخیر، صعود هوای مرطوب، تشکیل ابر و بارندگی در آن رخ می‌دهد نیز به سمت شرق، یعنی بخش‌های مرکزی و شرقی اقیانوس آرام حرکت می‌کند. به همین دلیل ال‌نینو می‌تواند شرایط بسیار مرطوب‌تری را برای بخش‌هایی از شرق اقیانوس آرام و مناطق مجاور، از جمله سواحل پرو، به همراه آورد.

اما این جابه‌جایی پیامدهایی در دیگر نقاط جهان دارد. با صعود بیشتر هوا بر فراز بخش مرکزی و شرقی اقیانوس آرام، هوا در لایه‌های فوقانی جو به اطراف پراکنده شده و بخشی از آن بر فراز غرب اقیانوس آرام فرومی‌نشیند. فرونشست هوا تشکیل ابر را دشوار می‌سازد؛ از این رو مناطقی مانند اندونزی و نواحی پیرامون آن در نزدیکی غرب اقیانوس آرام ممکن است بسیار خشک‌تر از حد معمول شوند؛ شرایطی که می‌تواند خطر آتش‌سوزی‌های جنگلی و تورب‌زارها را در اندونزی به شدت افزایش دهد.

هم‌زمان، اختلاف دمای بین غرب و شرق اقیانوس آرام کاهش می‌یابد. این امر اختلاف فشار را که محرک بادهای بسامان است ضعیف کرده و باعث تضعیف بیشتر این بادها می‌شود. در نتیجه، کل گردش واکر ضعیف‌تر شده و به سمت شرق متمایل می‌گردد.

ال‌نینو چگونه بر سراسر جهان اثر می‌گذارد؟

تاثیر ال‌نینو به اقیانوس آرام محدود نمی‌شود. این پدیده می‌تواند از طریق آنچه دانشمندان «پیوند از دور» (تله‌کانکشن / Teleconnections) می‌نامند، آب‌وهوا را در فاصله هزاران کیلومتر دورتر تحت تاثیر قرار دهد.

گرمای آزادشده هنگام تراکم بخار آب و تشکیل ابرها را به خاطر آورید؛ با جابه‌جایی منطقه اصلی صعود هوای مرطوب به سمت شرق در طول ال‌نینو، این گرمایش جوی نیز به شرق منتقل می‌شود. این فرایند می‌تواند جو میانی و بالایی مناطق حاره‌ای را بسیار فراتر از اقیانوس آرام گرم کند.

در مناطقی مانند ساحل آفریقا (حاشیه جنوبی صحرای بزرگ)، این تغییر صعود هوای گرم و مرطوب نزدیک سطح را دشوارتر کرده، مانع از تشکیل ابرهای باران‌زا می‌شود و شرایط خشک‌تر را پدید می‌آورد. کاهش ابرها همچنین اجازه می‌دهد نور خورشید بیشتری به سطح زمین برسد و موجب گرمایش و خشکی بیشتر خاک شود. دانشمندان از این پدیده با عنوان «سازوکار دمای تروپوسفری» یاد می‌کنند.

این تنها یکی از مسیرهای اثرگذاری است. مسیر دیگر شامل امواج عظیم جوی است که در پی جابه‌جایی منطقه اصلی صعود هوا و بارندگی به سمت شرق فعال می‌شوند. این امواج می‌توانند تا فواصل بسیار دور از اقیانوس آرام حرکت کنند و بادها و مسیرهای طوفان را در طول مسیر خود تغییر دهند. حتی بریتانیا نیز می‌تواند این اثرات را تجربه کند: ال‌نینو می‌تواند احتمال بروز آب‌وهوای مرطوب‌تر و طوفانی‌تر را در پاییز و اوایل زمستان افزایش دهد و همچنین خطر دوره‌های سرمای شدید را در اواخر زمستان بالا ببرد. با این حال، این ارتباط‌ها قطعیت کمتری نسبت به اثرات حاره‌ای دارند، زیرا آب‌وهوای بریتانیا تحت تاثیر عوامل جوی متعدد دیگری نیز شکل می‌گیرد.

مسیر سوم به تغییر شرایط در سایر اقیانوس‌ها توسط ال‌نینو مربوط می‌شود. این دگرگونی‌ها می‌توانند به عنوان مثال با دوقطبی اقیانوس هند تعامل داشته باشند؛ نوسانی دمایی میان بخش غربی و شرقی اقیانوس هند که تأثیر چشمگیری بر بارندگی در شرق آفریقا و بخش‌هایی از هند بر جای می‌گذارد.