لماذا يأتي إل نينيو في الشتاء؟ ✛

الأصل: "A Stochastic-Thermodynamic Constraint on the Seasonal Phase Locking of the El Niño-Southern Oscillation"

arXiv:2606.19778 · 2026-06-18 · CC BY 4.0 · 1 دقيقة

المحيط كحوض استحمام بسدادة غير محكمة: لا يرتفع الماء إلا عندما تتباطأ التسربات.

في كل شتاء، يحدث شيء غريب في المنطقة الاستوائية من المحيط الهادئ: تصبح المياه قبالة سواحل بيرو أكثر دفئًا بشكل ملحوظ من المعتاد. تُعرف هذه الظاهرة باسم إل نينيو، وهي تؤثر على الطقس في جميع أنحاء العالم. اللغز الرئيسي هو لماذا تبلغ ذروة إل نينيو دائمًا تقريبًا في ديسمبر. فالحرارة في المحيط كافية حتى في الصيف، لكن ارتفاع درجة الحرارة لا يبدأ إلا في الخريف.

شبه العلماء المحيط بحوض استحمام يفتح فيه الصنبور ويغلق، والسدادة ليست محكمة تمامًا. يدخل الماء، لكن جزءًا منه يذهب إلى البالوعة. لكي يرتفع المستوى، يجب أن يدخل أكثر مما يخرج. اتضح أنه في نوفمبر تتباطأ "التسربات": يبدو أن المحيط يتوقف عن "نسيان" حالته الدافئة، وتبدأ درجة الحرارة في الارتفاع بسرعة. في سبتمبر وفبراير، تكون التسربات في أقصى حد لها، لذلك في هذه الأشهر يكون ارتفاع درجة الحرارة مكبوتًا.

يطلق العلماء على هذه "التسربات" اسم اللارجعة. وهي تُظهر مدى صعوبة عكس العملية. في نوفمبر تكون اللارجعة في أدنى مستوياتها، ويمكن للمحيط أن يسخن بسرعة.

كان يُعتقد سابقًا أن كمية الحرارة وحدها هي التي تحدد كل شيء. الآن اتضح أن هناك عاملًا آخر مهمًا أيضًا: مدى لارجعة تغيرات درجة الحرارة. يساعد هذا الاكتشاف في فهم سبب ارتكاب النماذج المناخية أخطاءً في توقيت إل نينيو. ربما تقيّم هذه النماذج بشكل غير صحيح كيف "ينسى" المحيط ماضيه في المواسم المختلفة.

الرسم كاملاً →

ذروة إنتاج الإنتروبيا في سبتمبر وفبراير تعني أنه في هذين الشهرين تكون انتقالات درجة حرارة المحيط الأكثر لارجعة: النظام "ينسى" الماضي أسرع من المواسم الأخرى.

\frac{\dot{P}}{2} \ge \frac{1}{(\sigma_T)^2 \langle T^2 \rangle} \left( \frac{1}{2} \frac{d}{dt} \langle T^2 \rangle \right)^2

معدل الإنتاج الجزئي للإنتروبيا يحد من أعلى معدل طبيعي لتغير تباين درجة الحرارة.

\dot{P} = \frac{2\dot{Q}}{(\sigma_T)^2} + \frac{dS}{dt} - \dot{I}

يتكون الإنتاج الجزئي للإنتروبيا من مؤشر اللارجعة، وتغير إنتروبيا شانون، وتدفق المعلومات.

العلماء

Rudolf Clausius James Clerk Maxwell Ludwig Boltzmann Emmy Noether Albert Einstein

المفاهيم

ENSO El Niño-Southern Oscillation spring predictability barrier TAO/TRITON moorings recharge oscillator model Jin-Timmermann model Multivariate ENSO Index La Niña El Niño index Southern Oscillation ERSST natural variability seasonal forcing sea surface temperature Westerly wind burst North Equatorial Countercurrent seasonal cycle Warm water volume حد كارنو relative ONI

أنا المؤلف

لماذا يأتي إل نينيو في الشتاء؟ ✛