El Niño ya no se considera una anomalía local frente a las costas de Perú: es un péndulo climático global que oscila cada 2–5 años. Sin embargo, su comportamiento cambia en escalas de décadas, y estos cambios son difíciles de predecir. Alrededor de este trabajo se sitúan investigaciones sobre el viento solar, el viento de neutrinos y esferas en rotación, todas ellas buscan cómo las fuerzas externas interactúan con la estratificación interna. Este artículo se distingue: no vincula simplemente viento y termoclina, sino que relaciona dos partes matemáticamente diferentes del campo de viento con dos escalas temporales distintas del océano.
Los autores tomaron datos de viento y temperatura de la superficie del océano del archivo ERA5 para el período 1960–2020, y perfiles de temperatura y salinidad de la base del Instituto de Física Atmosférica de la Academia China de Ciencias. Representaron el Pacífico tropical como un sistema de dos capas: una capa superior cálida y una inferior fría, separadas por la termoclina. Luego introdujeron la tensión del viento adimensional, es decir, la relación entre la tensión ordinaria y el producto de la densidad de la capa superior por el cuadrado de la velocidad del primer modo baroclínico. Esta relación se descompuso según el teorema de Helmholtz en una parte irrotacional (divergente) y una solenoidal (rotacional). Para relacionar la profundidad de la termoclina con el índice Niño-3.4, construyeron una relación integral con una función de transferencia, que determinaron mediante el método de funciones ortogonales empíricas.
La función de transferencia resultó estable: su estructura no cambiaba, ya se calculara para todo el período 1960–2020 o solo para 1960–1990. Mostró que incluso pequeños cambios en la profundidad de la termoclina en el este o el oeste de la cuenca afectan fuertemente la temperatura en el centro, mientras que grandes cambios en el propio centro casi no tienen efecto. La reconstrucción del índice Niño-3.4 solo con la parte de equilibrio de la termoclina dio una correlación de 0.83 con las observaciones, pero fallaba en los El Niño extremos. Añadir las ondas q, generadas por la parte rotacional del viento, mejoró notablemente el ajuste. Las propias ondas q tenían un período de 25–27 años y dependían débilmente de las condiciones iniciales. La gravedad reducida en el Pacífico tropical crecía linealmente a un ritmo de aproximadamente 0.66·10⁻⁴ m/s² por año, lo que refleja el fortalecimiento de la estratificación debido al calentamiento desigual de las capas.
El trabajo separa dos mecanismos que antes se mezclaban en un solo concepto de "forzamiento del viento". La parte irrotacional del viento es responsable de las oscilaciones rápidas, interanuales, mientras que la solenoidal lo es de las lentas, de décadas, a través de la interacción con la estratificación cambiante. Esto difiere de investigaciones vecinas, donde generalmente se considera solo el viento zonal o solo la termoclina, pero no se distinguen los componentes matemáticos del campo de viento. Aquí se muestra por primera vez que la parte rotacional del viento, que no tiene variabilidad propia de período largo, puede generar oscilaciones lentas del océano al multiplicarse por la gravedad reducida que cambia lentamente.
El método puede extenderse a otras cuencas y a series de datos más largas para comprobar cuán universal es la separación entre modos rápidos y lentos. También sería interesante incluir la salinidad como factor independiente en los cambios de la gravedad reducida, ya que la aceleración del ciclo hidrológico puede alterar las tendencias regionales de salinidad. Para eventos como El Niño de 2023–2024, cuando las anomalías del viento fueron débiles pero el calentamiento del océano fue fuerte, se necesitarán aproximaciones más finas que la geostrófica para captar la variabilidad interanual de las ondas q.
Los resultados son importantes para la modelización climática y los pronósticos estacionales: ofrecen una manera sencilla de separar el componente rápido de El Niño del lento. Esto puede mejorar la predicción de eventos extremos y la comprensión de la respuesta del Pacífico tropical al calentamiento global.
Realizar una prueba sistemática de sensibilidad de la función de transferencia a la elección del período para el análisis de EOF. Investigar el papel de la salinidad en los cambios de la gravedad reducida y su influencia en la variabilidad decadal de Niño-3.4.
En climatología sigue sin resolverse qué procesos controlan la variabilidad decadal e interdecadal de El Niño y por qué los eventos extremos se vuelven más frecuentes con el calentamiento. Este trabajo propone un mecanismo concreto: los cambios lentos en la estratificación del océano modulan la respuesta a la parte rotacional del viento, lo que podría explicar los cambios de régimen observados.
Esta sección está dirigida al autor del trabajo y a sus colegas. Los trabajos vecinos los encontró la búsqueda por significado en nuestro archivo, no por coincidencia de palabras. No evaluamos: mostramos el campo alrededor.
Qué hace el trabajo
Los autores descompusieron la tensión del viento en una parte irrotacional y otra solenoidal, y las relacionaron con las oscilaciones rápidas y lentas de la termoclina. Usando datos de reanálisis y un modelo de dos capas, obtuvieron una función de transferencia estable y mostraron que añadir las ondas q de la parte rotacional del viento mejora la reproducción de los El Niño extremos. La reconstrucción del índice Niño-3.4 con estas ondas alcanza una correlación de 0.83 con las observaciones.
Dónde está su fuerza
El trabajo separa por primera vez la contribución de las componentes irrotacional y solenoidal del viento en la dinámica de El Niño, mostrando que los cambios lentos pueden surgir de la interacción de la componente rotacional rápida con la estratificación que varía lentamente.
Hacia dónde puede avanzar
Vale la pena probar
Por qué puede importar
Si el mecanismo propuesto se confirma, proporcionaría una forma físicamente fundamentada de separar las fuentes de la variabilidad decadal de El Niño, lo que podría mejorar los pronósticos climáticos a largo plazo y la comprensión de la respuesta del sistema tropical del Pacífico al calentamiento global.
Trabajos cercanos en nuestro archivo
El archivo está vacío alrededor de este trabajo: el análisis más cercano queda en 0.52, frente a un 0.64 habitual. Parece que aquí al lado casi nadie ha perforado.
La primera mención científica de El Niño data de 1892, pero los pescadores peruanos ya conocían la corriente cálida frente a sus costas en Navidad desde el siglo XVII y la llamaban "el Niño Jesús".
En la novela de Kim Stanley Robinson "Cuarenta señales de lluvia", los climatólogos luchan contra las consecuencias de cambios bruscos en las corrientes oceánicas, que recuerdan los cambios de régimen de El Niño, aquí explicados por la modulación lenta de la estratificación.