jasno — tisk
čas výtisku: 2024–02–24 | 13:47 UTC
publikováno: 2023–03–26 | 13:56 UTC
autor článku: Andrej Flis, Sever Weather Europe
Jaro 2023: Končí La Niňa, začíná El Niňo
La Nina skončila a podle předpovědí začne letos v létě jev El Nino. Událost El Nino může zcela změnit charakter počasí v nadcházejících ročních obdobích, zejména v období pozdního podzimu a zimy, takže to bude pravděpodobně jedna z největších globálních událostí v roce 2023.
Oceánské anomálie a zejména jejich změny mohou významně ovlivňovat sezónní průběh počasí. Snad ještě více v zimě, kdy jsou tlakové systémy nejsilnější. Nejprve se podíváme na to, proč tyto oceánské anomálie ovlivňují globální počasí ve velkém měřítku. Poté se podíváme na to, jak a kdy se objeví El Nino a jak může na základě historických dat ovlivnit zimní období 2023/2024.
Vztahy mezi oceánem a atmosférou

El Nino a La Nina jsou dvě fáze ENSO, což je zkratka pro "El Niño Southern Oscillation". Jedná se o oblast rovníkového Tichého oceánu, která prochází teplými a studenými fázemi. Obvykle dochází ke změně fáze přibližně jednou za 1-3 roky.

ENSO významně ovlivňuje tropické srážky, tlakové poměry a složitou výměnu energie mezi oceánem a atmosférou. V důsledku toho můžeme pozorovat rozsáhlé změny tlaku v tropech s každou rozvíjející se fází nebo během jejího rozpadu.

Na obrázku níže jsou znázorněny oblasti ENSO v tropickém Pacifiku. Oblasti 3 a 4 se rozprostírají nad východním a západním tropickým Pacifikem. Hlavní oblast kombinuje oblasti 3 a 4, na obrázku je vidět jako oblast Nino 3,4.
Každá fáze ENSO ovlivňuje tlak a počasí v tropech jinak. To má v průběhu času vliv na celkovou globální cirkulaci, která mění průběh počasí na celém světě. Nová (studená/teplá) fáze se obvykle vyvíjí mezi koncem léta a začátkem podzimu. Poté trvá až do jara, ale některé jevy mohou trvat až dva nebo tři roky.

Následující obrázek níže od NOAA Climate ukazuje typickou cirkulaci během studené fáze ENSO, která v současné době končí. Sestupující vzduch ve východním Pacifiku způsobuje vysoký tlak a stabilní počasí. Zároveň stoupá vzduch v západním Pacifiku, což způsobuje časté bouřky, nízký tlak a více srážek.
ENSO tak silně ovlivňuje tropické srážky a tlakové poměry, což má vliv na systém zpětné vazby mezi oceánem a atmosférou. Prostřednictvím tohoto systému oceán-atmosféra ovlivňuje ENSO počasí na celém světě.

Atmosférické změny

Studená fáze ENSO se nazývá La Nina a teplá fáze se nazývá El Nino. Kromě teplot oceánů je jedním z hlavních rozdílů mezi jednotlivými fázemi jejich tlaková charakteristika.
Během období El Nino je tlak nad tropickým Pacifikem nižší, což vede k většímu množství srážek a bouří v této oblasti. Během období La Nina je však tlak nad rovníkovou částí Tichého oceánu vyšší, což vytváří stabilní podmínky a méně bouří. Tyto změny tlaku se v průběhu času promítají do globální cirkulace a ovlivňují sezónní počasí na obou polokoulích.

Během vzniku fáze ENSO můžeme pozorovat globální změnu tlakových poměrů. Obvykle však má větší vliv během vrcholu své fáze. Jak ale vůbec dochází k přechodu mezi studenou a teplou fází ENSO? Nejjednodušší odpovědí je, že se tak děje díky složitému vztahu mezi tlakem, větry a oceánskými proudy.

Globální pasáty obvykle zahajují nebo zastavují určitou fázi ENSO tím, že utvářejí inverzi povrchových vrstev oceánu a mění oceánské proudy. Pasáty jsou stálé a vytrvalé větry, které vanou směrem k rovníku (a podél něj) na obou polokoulích. Klíčové však nejsou jen větry, protože ty se odvíjejí od tlakových rozdílů. Fáze ENSO tak přímo reaguje na změnu atmosférického tlaku, která se nazývá index jižní oscilace (SOI).

Index jižní oscilace neboli SOI představuje rozdíl tlaku vzduchu měřený na Tahiti (Francouzská Polynésie) a v Darwinu (Austrálie). Kladné hodnoty SOI znamenají, že tlak nad Tahiti je vyšší než nad Darwinem v Austrálii. To odpovídá silnějším východním pasátům, které podporují podmínky La Nina.

Během El Nina však pozorujeme nižší tlak ve východním Pacifiku nad Tahiti a vyšší tlak nad Darwinem. To vede k záporné hodnotě SOI a slabším pasátům, což znamená menší ochlazování povrchu oceánu. Ochlazování ENSO se znovu rozběhlo v srpnu, kdy zesílily pasáty. V důsledku toho se v rovníkovém Pacifiku vytvořily studené vlny, protože větry tlačily povrchové vody na západ.

Zimní sezóna 2022/2023 končí

La Nina pomalu končí a proto se krátce podíváme na její vliv na zimní sezónu. Typickým důsledkem studené fáze ENSO (La Nina) je silný blokující systém vysokého tlaku vzduchu v severním Pacifiku. Ten obvykle přesouvá polární jet-stream směrem nad sever Spojených států.

Chladnější vzduch se obvykle dostává nad severozápad Spojených států, Středozápad a západní Kanadu. Teplejší než normální zimní počasí se vyskytuje v jihovýchodní a východní části Spojených států.

Při pohledu níže na aktuální analýzu zimy 22/23 můžete vidět takové schéma počasí. Chladnější vzduch se soustřeďuje nad západní Kanadou, severozápadem USA a částí středozápadu. Zbytek Spojených států skončil teplejší, než je obvyklé. Evropa je také teplejší než normál, ale to není pro La Ninu typické.
To je způsobeno změnami jet-streamu, které se odrážejí v tlakových anomáliích. Anomálie vysokého tlaku se vyskytuje od severního Pacifiku až do polárních oblastí. Nad západem USA se nacházela oblast nízkého tlaku vzduchu, která přinášela na západ více proměnlivou zimu a do východní části Spojených států advehovala teplou vzduchovou hmotu.

Nad Evropou pozorujeme hlavně nadprůměrný tlak vzduchu a tlakovou níže na jihozápadě. To ukazovaly sezónní předpovědní modely, které tento vývoj odhadly správně. A co sněhové srážky? Historické údaje ukazují, že tryskové proudění při La Nině mění i potenciál sněhových srážek nad Severní Amerikou, protože tlakové systémy se přesouvají jinou trajektorií.

Chladnější vzduch se snáze dostává na sever USA, což zvyšuje potenciál sněžení, pokud je k dispozici vlhkost. Kromě severozápadu USA a Středozápadu můžeme pozorovat větší potenciál sněžení nad severovýchodem Spojených států a východem Kanady.

Aktuální anomálie sněhových srážek ukazují větší sněhovou pokrývku na západě a severu Spojených států. Při jevu La Nina zde obvykle bývá v zimě více sněhu. Ve středních a východních Spojených státech je však sněhových srážek velký nedostatek. La Nina se však již rozpadá a pomalu ztrácí svůj vliv.

La Niňa končí

Nejnovější analýza teplot světového oceánu ukazuje slábnoucí studenou fázi teplotní anomálie v tropickém Pacifiku. V západních oblastech však studené anomálie přetrvávají. Na západním pobřeží Severní Ameriky přetrvává poměrně silná oblast teplotně podnormálních vod, která souvisí s negativní fází PDO.

Údaje o anomáliích z posledních let v celé oblasti ENSO ukazují první událost La Nina v roce 2020. Druhá La Nina nastala na konci roku 2021 a trvala přes zimu. V současné době je aktivní událost třetího roku, která je však již končí. Současná La Nina byla třetí v pořadí. Nikdy se nepozorovalo, aby chladná fáze ENSO přešla do 4. roku. Očekává se tedy, že se jedná na nějakou dobu o poslední fázi La Niny, což zvyšuje statistickou pravděpodobnost nástupu teplé fáze v sezóně 2023/2024.

Podíváme-li se podrobněji na nejnovější analýzu regionů ENSO, zjistíme, že chladné anomálie se nad východem rozpadají. Celkově lze tedy La Ninu v tuto chvíli opravdu těžko definovat. Ale i když se oceánské anomálie mění, vliv na atmosféru ještě nějakou dobu přetrvává.

Předpověď El Niňo na rok 2023

Předpověď teploty oceánů podle modelu ECMWF ukazuje, že východní a centrální oblasti ENSO se letos na jaře oteplí. Předpokládá se, že podmínky La Nina rychle zaniknou. Během jara se očekává posun k vyšším teplotám, přičemž práh El Nino by měl být vyšší než +0,5. Zatím to vypadá, že vývoj k tomuto stavu skutečně směřuje.

Nejnovější krátkodobá sezónní předpověď pro hlavní oblast ENSO ukazuje v porovnání s předchozím výpočtem modelu ještě lepší konsolidaci v oblasti El Nino během léta. Většina variant modelu přesahuje hranici El Nino. To se dá vidět i v rozšířené sezónní předpovědi ECMWF pro hlavní oblast ENSO. Ukazuje, že studená fáze do začátku jara rychle odezní. Trvalý posun do oblasti El Nino je předpovídán pro příští podzimní a zimní období 2023/2024.

Předpověď ENSO z předpovědi více modelů NOAA je podobná. Nejprve ukazuje, že současné chladné anomálie budou v průběhu zimy slábnout. Poté soubor předpovědí přechází do teplé fáze, ale prozatím ne tak přesvědčivě jako ostatní modelová řešení.

Oficiální pravděpodobnostní předpověď ENSO od IRI rovněž ukazuje, že současná La Nina rychle končí. Pro novou fázi je však typické, že se objevuje na přelomu léta a podzimu se sezónními změnami tlaku. Pokud jde o nadcházející teplé období, ECMWF předpovídá silný pás teplých anomálií v rovníkovém Pacifiku. Tyto podmínky podle předpovědi ukazují na plný výskyt jevu El Nino, který začne v létě a pravděpodobně potrvá až do jara příštího roku.

V předpovědi srážek je vidět silná oblast zvýšeného množství srážek nad oblastmi ENSO. To je způsobeno tím, že událost El Nino generuje nižší tlak nad středním a východním tropickým Pacifikem, což zvyšuje počet bouřek a srážek. Stejné anomálie se v létě objevují i v předpovědi severoamerického multimodelového souboru (NMME). Je o něco slabší než předpověď ECMWF. Protože však anomálie mají tendenci během podzimu zesilovat, jedná se o pravděpodobný vývoj pro budoucí zimní sezónu El Nino 2023/2024.

Atmosférický prekurzor

Na další příznak vývoje El Nina upozornil Eric Webb. Ukázal údaje ze studie Vimonta et al. (2002) o tom, jak specifické tlakové poměry v severním Pacifiku předcházejí událostem El Nino. Hlavní schéma tlakového pole tvoří systém vysokého tlaku vzduchu v severním Pacifiku. Pod tímto systémem se nachází oblast nízkého tlaku vzduchu, která je zdrojem západních větrů v rovníkovém Pacifiku. Předpověď tlaku EMCWF pro letošní jaro ukazuje velmi podobný průběh. Silný přízemní systém vysokého tlaku vzduchu se základní oblastí nízkého tlaku vzduchu. To zvyšuje pravděpodobnost výskytu slabého až mírného jevu El Nino, který by se mohl v průběhu roku dále rozvinout.

Jak ale El Nino mění průběh počasí v chladném období?

Vliv El Niňa na počasí v zimě

Během zimního období El Nino se v severním Pacifiku obvykle nachází výrazná a trvající oblast nízkého tlaku vzduchu. Ta posouvá polární jet-stream dále na sever a přináší na sever Spojených států a do západní Kanady vyšší teploty, než je obvyklé. Jižní tichomořský jet-stream však zesiluje a přináší na jih Spojených států bouřky s množstvím srážek a chladnější počasí. Průměrná zima El Nino má nižší teploty v jižní polovině Spojených států a v některých částech východních Spojených států. Severní polovina země je teplejší než obvykle, stejně jako jih Kanady. Z hlediska srážek může průměrná zima El Nino přinést více srážek do jižní poloviny Spojených států, zejména na jihovýchod, a to díky silnějšímu subtropickému proudění. Na severozápadě Spojených států a v okolí Velkých jezer však převládají sušší zimní podmínky, které jsou opakem vlivu La Niny.

El Nino samozřejmě mění i průběh sněhových srážek. V zimních obdobích El Nino je na severu Spojených států obvykle méně sněhu. Více sněhu než obvykle však během El Nina napadne ve středních a jižních Spojených státech. A také nad některými částmi východu.

To je způsobeno především systémy nízkého tlaku vzduchu, které se táhnou přes jih Spojených států. S advekcí chladnějšího vzduchu a větším množstvím vlhkosti se v jižní polovině USA zvyšuje pravděpodobnost sněžení. Hodně však záleží na množství studeného vzduchu proudícího ze severu. Po přesunu přes Kanadu a USA se jet-stream dostává do severního Atlantiku, odkud se může vydat různými cestami směrem k Evropě.

Vliv ENSO je však v Evropě mnohem méně zjevný, než v Severní Americe. Proto se při sledování přímých (a předvídatelnějších) změn počasí zaměřujeme spíše na Severní Ameriku.
Přesto zde ale určitý vliv na evropské počasí je. První je signál zimní tlakové anomálie. Ukazuje tendenci vysokého tlaku nad většinou Evropy, přičemž subtropický hřeben se během zimního období El Nino rozšiřuje.

Z toho vyplývající teplota je samozřejmě na většině kontinentu vyšší než obvykle. Signál je však málo výrazný, protože vliv ENSO je v takové vzdálenosti slabý. Ačkoli tedy průměrný signál existuje, nelze jej použít pro přímé předpovědi vývoje počasí nad Evropou.

El Nino mění počasí po celém světě, a tak není snad jediné místo na světě, kde by jeho vliv byl úplně nulová. Změny počasí ve vzdálenějších oblastech jsou však méně předvídatelné. Je to proto, že místní povětrnostní systémy hrají specifickou roli, stejně jako další globální faktory počasí.

Co však ukazují dlouhodobé předpovědi pro nadcházející jaro, které je stále částečně pod vlivem končícího období La Nina?

Výhled počasí na jaro 2023

Předpověď ECMWF ukazuje typický systém vysokého tlaku vzduchu La Nina v severním Pacifiku. Nad západní Kanadou se předpokládá tlaková níže, další oblast vysokého tlaku nad Grónskem. Díky tomu se nad západní Kanadou a jihozápadní/západní Evropou udržuje tlaková níže.

Severní Atlantik je také v režimu západní negativní severoatlantické oscilace (NAO) a nad severním Atlantikem dochází k blokování. V Evropě je teplota vzduchu většinou nad normálem. To je způsobeno oblastí nízkého tlaku vzduchu situovanou na jihozápadě, která vytváří teplejší jižní proudění nad kontinentem.

Nad severní Amerikou předpověď ECMWF naznačuje normální až nižší než normální přízemní teploty nad severozápadem Spojených států a horním Středozápadem. Kromě toho vidíme náznak nebo mezeru v teplejších anomáliích směrem k údolí Ohia. To je pravděpodobně způsobeno studenou advekcí, která je na jaře, zejména na začátku sezóny, běžná.

Přestože je v centrálních částech Spojených států předpovídáno teplejší počasí, než je obvyklé, může se během tohoto proudění na začátku jara občas ochladit a sněžit. Teplejší teploty, než je obvyklé, jsou však většinou předpovídány nad vzdáleným jihem a jihozápadem Spojených států.

Co se týče srážek, Evropa má tendenci k větším srážkovým úhrnům. To je očekávatelné, protože model počítá s oblastí nižšího tlaku nad západní a jihozápadní Evropou, která udržuje teplé a vlhké jižní proudění nad pevninou.

Předpověď srážkových anomálií v Severní Americe ukazuje, že nad Kanadou a Spojenými státy se bude vyskytovat spíše počasí typu La Nina. Výsledkem je, že Spojené státy mají vlhčí podmínky na severozápadě a severovýchodě a sušší podmínky nad jihozápadem.

V Kanadě aktuálně předpověď ukazuje více srážek nad západem a jihovýchodem. V kombinaci s nižšími teplotami to ovlivňuje i možnost sněhových srážek na začátku jara.