Эль-Ниньо
Эль-Ни́ньо (исп. El Niño — «мальчик, малыш») — глобальное океано-атмосферное климатическое явление, проявляющееся в формировании положительной аномалии температуры поверхности моря в центральной и восточной экваториальной части Тихого океана[1]. Связано с ослаблением пассатов, замедлением апвеллинга и перестройкой циркуляции Уокера[2]. Вызывает экстремальные погодные явления такие как засухи, наводнения и температурные аномалии, в различных регионах планеты[3]. Является тёплой фазой Южного колебания. Противоположная, холодная, фаза — Ла-Нинья (исп. La Niña — «девочка, малышка»)[4].
Общие сведения
| Эль-Ниньо | |
|---|---|
| Дата открытия | 1892 |
| Первооткрыватель | Камило Каррило |
| Изучается | климатология |
| Происходит в | Тихом океане |
| Является частью | Эль-Ниньо — Южное колебание |
| Вызывает |
засухи наводнения |
Происхождение названия
El Niño в переводе с испанского означает «мальчик» или «малыш». Название возникло в XVII веке, когда перуанские рыбаки обратили внимание на периодическое появление необычно тёплого океанического течения у побережья Южной Америки. Поскольку это явление чаще всего наступало в конце декабря, в канун католического Рождества, рыбаки назвали его в честь младенца Иисуса (исп. El Niño de Navidad)[4].
Исторически этот термин применялся в более узком смысле для описания локального ежегодного потепления прибрежных вод в экваториальной части Тихого океана у берегов Перу и Эквадора[5].
В современной климатологии Эль-Ниньо определяется как тёплая фаза Эль-Ниньо — Южного колебания (ЭНЮК, англ. El Niño–Southern Oscillation, ENSO)[1][6].
Обратная фаза в рамках ЭНЮК получила название «Ла-Нинья»[1].
Механизм возникновения
Эль-Ниньо возникает в результате взаимодействия между океаном и атмосферой в экваториальной части Тихого океана[7]. Угасание пассатов и формирование аномалии западного ветра приводит к переносу тёплых экваториальных водных масс из западной акватории тропической зоны Тихого океана на восток и последующему выравниванию термоклина до берегов Южной Америки[8][9].
В нормальных климатических условиях над экваториальным Тихим океаном господствуют восточные пассаты[10]. Эти ветры сгоняют тёплые поверхностные воды в западную часть океана в район Индонезии и Филиппин, формируя так называемый Индо-Тихоокеанский тёплый бассейн[11][12]. В результате уровень моря на западе примерно на 50 сантиметров выше, а температура воды на 8 oC теплее, чем на востоке[13][2].
У берегов Южной Америки (Эквадор, Перу) происходит интенсивный апвеллинг — подъём холодных, богатых биогенами глубинных вод, который поддерживает высокую биологическую продуктивность Перуанского течения. Над тёплым бассейном на западе формируется зона низкого давления с восходящими потоками воздуха и обильными осадками, а над холодной восточной частью — зона высокого давления с нисходящими потоками и сухой погодой. Эта процесс получил название циркуляция Уокера[1][14].
Эль-Ниньо начинается, когда пассаты по различным причинам ослабевают. При ослаблении пассатов масса тёплой воды, накопленная на западе, начинает смещаться обратно на восток в виде экваториальных волн Кельвина[15]. По мере продвижения тёплых вод на восток, термоклин в восточной части Тихого океана опускается. Это подавляет холодный апвеллинг у берегов Южной Америки, приводя к резкому повышению температуры поверхности моря[2].
Южное колебание — атмосферный компонент ЭНЮК, которое представляет собой изменение атмосферного давления на уровне моря между западной и восточной экваториальной частью Тихого океана[5].
Если Эль-Ниньо отражает изменения в океане, то Южное колебание показывает изменения в атмосфере, выраженные в перепадах давления. Их неразрывное сочетание образует единую систему. Для измерения атмосферного компонента используется индекс южного колебания (англ. Southern Oscillation Index), который вычисляется как разность стандартизированного атмосферного давления между островом Таити (на востоке Тихого океана) и городом Дарвин (на западе)[16][17].
Во время Эль-Ниньо давление на Таити падает, а в Дарвине растёт, что даёт устойчивые отрицательные значения индекса. Напротив, во время Ла-Ниньи значения индекса становятся устойчиво положительными[18].
Количественное описание
Базовым понятием является климатическая аномалия температуры поверхности моря, которая определяется как отклонение текущей температуры от многолетней климатической нормы в определённых экваториальных регионах Тихого океана[1].
Исторически для наблюдений были выделены четыре основные зоны (Niño 1+2, Niño 3, Niño 3.4 и Niño 4), номера которых совпадают с маршрутами торговых судов, собиравших первые данные о температуре воды[19]. Ключевым регионом для мониторинга системы ЭНЮК признан регион Niño 3.4 (от 5о с. ш. до 5о ю. ш., от 120о з. д. до 170о з. д.), поскольку здесь аномалии температуры поверхности моря наиболее тесно связаны со сдвигами в атмосферной циркуляции[20][21][5].
Основным стандартом, используемым Национальным управлением океанических и атмосферных исследований США для классификации событий Эль-Ниньо и Ла-Ниньи, является индекс океанического Эль-Ниньо[21]. Индекс рассчитывается как трёхмесячная скользящая средняя аномалий температуры поверхности моря в регионе Niño 3.4. Для расчётов используется центрированный 30-летний базовый период, который обновляется каждые пять лет, чтобы учесть фоновое глобальное потепление климата.
Событие классифицируется как Эль-Ниньо, если значение индекса превышает +0,5 оC в течение пяти последовательных трёхмесячных периодов. Аналогично, для фиксации Ла-Ниньи требуется падение индекса ниже −0,5 оC на тот же срок[19]. При использовании порога в 0,4—0,5 оC в регионе Niño 3.4 состояние Эль-Ниньо наблюдается примерно 31 % времени, Ла-Нинья — 23 %, а нейтральное состояние — оставшиеся 46 %[20].
Для оценки атмосферного компонента системы системы используется индекс южного колебания[16]. Этот индекс отражает силу циркуляции Уокера. Стабильно положительные значения индекса свидетельствуют о Ла-Нинье, стабильно отрицательные об Эль-Ниньо[16].
| Индекс | Что измеряет | Как используется | Эль-Ниньо | Ла-Ниньи |
|---|---|---|---|---|
| Индекс океанического Эль-Ниньо | 3-месячная скользящая средняя аномалий температуры поверхности моря Niño 3.4 | Основной стандарт Национальное управление океанических и атмосферных исследований США для определения событий | ≥ +0,5 оC
(пять последовательных трёхмесячных периодов) |
≤ −0,5 оC
(пять последовательных трёхмесячных периодов) |
| Индекс южного колебания | Разность атмосферного давления на уровне моря между Таити и Дарвином | Индикатор силы циркуляции Уокера | Стабильно отрицательные значения | Стабильно положительные значения |
| Индекс Niño 3.4 | Аномалии температура поверхности моря в регионе 5о с. ш. до 5о ю. ш., от 120о з. д. до 170о з. д. | Научные исследования ЭНЮК | ≥ +0,5 оC | ≤ −0,5 оC |
История исследований и наблюдений
Первое научное упоминание термина приписывается перуанскому морскому офицеру Камило Каррило (англ. Camilo Carrillo), который в 1892 году на конгрессе Географического общества в Лиме доложил о существовании тёплого южного течения, названного местными рыбаками «Эль-Ниньо»[22].
В 1893 году Чарльз Тодд предположил, что засухи в Индии и Австралии происходят синхронно[23]. В 1904 году Норман Локьер подтвердил эту взаимосвязь[5].
В 1895 году исследователи Пезет и Эгуигурен связали появление этого тёплого течения с наводнениями в Перу[24].
В 1924 году, анализируя глобальные метеорологические данные, Гилберт Уокер описал крупномасштабное колебание атмосферного давления между Индийским и Тихим океанами, введя термин «Южное колебание»[24][23].
В 1969 году Якоб Бьеркнес объединил Эль-Ниньо в океане и Южное колебание атмосферы в единую систему, показав, что они являются частями одного глобального механизма взаимодействия океана и атмосферы[25]. В частности, он обратил внимание, что аномалия температуры Тихого океана в тропиках связана с изменениями давления в центре области высокого давления в районе острова Пасха и в области низкого давления над Индонезией и Северной Австралией[17].
Событие Эль-Ниньо 1982—1983 годов способствовало развитию работ по созданию систем раннего прогнозирования ЭНЮК. В 1985 году Марк Кейн опубликовал первую успешную модель прогноза Эль-Ниньо[26].
Во второй половине XX и начале XXI века развёртывание океанических буёв и спутниковый мониторинг позволили улучшить систему наблюдения за ЭНЮК[27].
Согласно методологии Национального управления океанических и атмосферных исследований США, события классифицируются по индексу океанического Эль-Ниньо на слабые (0,5—0,9 оC), умеренные (1,0—1,4 оC), сильные (1,5—1,9 оC) и очень сильные (≥ 2,0 оC)[28]. До начала регулярного расчёта индекса океанического Эль-Ниньо в 1950 году информация о событиях ЭНЮК основана на косвенных данных[29].
С 1950 по 2025 год зарегистрировано 28 эпизодов тёплой фазы, три из которых были классифицированы как очень сильные[30].
| Период | Пик индекса (оC) | Категория | Основные последствия |
|---|---|---|---|
| 1957—1958 | +1,8 | Сильное | Одно из первых хорошо задокументированных событий |
| 1965—1966 | +1,7 | Сильное | Засуха в Индии и Австралии |
| 1972—1973 | +2,0 | Очень сильное | Коллапс перуанского рыболовства, продовольственный кризис[31] |
| 1982—1983 | +2,2 | Очень сильное | Наводнения в Южной Америке, засуха в Австралии. Ущерб свыше 10 млрд долларов[31] |
| 1987—1988 | +1,6 | Сильное | Засуха в Африке и Южной Азии |
| 1991—1992 | +1,7 | Сильное | Засуха в Австралии и Южной Африке |
| 1997—1998 | +2,4 | Очень сильное | 23 000 погибших, ущерб 33—45 млрд долларов, гибель 16 % кораллов[31] |
| 2015—2016 | +2,6 | Очень сильное | Глобальное обесцвечивание кораллов[32] |
| 2023—2024 | +2,0 | Очень сильное | Рекордно жаркие годы (+1,55 оC)[32] |
С 1950 по 2025 год зарегистрировано 25 эпизодов холодной фазы, семь из которых были классифицированы как сильные[28].
| Период | Пик индекса (оC) | Основные последствия |
|---|---|---|
| 1955—1956 | −1,7 | Наводнения в Австралии[33] |
| 1973—1974 | −2,0 | Засуха в Сахеле, наводнения в Австралии[28] |
| 1975—1976 | −1,7 | Продолжение «двойной» Ла-Ниньи |
| 1988—1989 | −1,8 | Засуха в Северной Америке, пожары в Йеллоустоне, ущерб 86 млрд долларов[34] |
| 1998—1999 | −1,5 | Начало двойной Ла-Ниньи |
| 1999—2000 | −1,7 | Наводнения в Мозамбике и Венесуэле[35] |
| 2007—2008 | −1,6 | Наводнения в Юго-Восточной Азии[30] |
| 2010—2011 | −1,6 | Наводнения в Австралии и Пакистане, снижение уровня океана[36] |
Фазы ЭНЮК
Климатическая система ЭНЮК имеет три основных состояния: тёплая фаза (Эль-Ниньо), холодная фаза (Ла-Нинья) и нейтральная фаза[37].
- Эль-Ниньо. Наблюдается ослабление или смена направления пассатов. Тёплые воды смещаются к центру и востоку Тихого океана. Апвеллинг у берегов Южной Америки ослабевает. Зона активных осадков смещается на восток, вызывая наводнения в Перу и засухи в Индонезии и Австралии[2].
- Ла-Нинья. Усиливаются восточные пассаты. Тёплые воды оттесняются к западу Тихого океана. В восточной части Тихого океана происходит интенсивный подъём аномально холодных глубинных вод. Усиливаются осадки над Индонезией и Австралией, тогда как на востоке Тихого океана устанавливается сухая погода[1].
- Нейтральное состояние. Температуры поверхности моря, пассаты и распределение осадков близки к многолетним климатическим нормам. Цикл ЭНЮК повторяется с нерегулярной периодичностью от двух до семи лет[3].
| Параметр | Эль-Ниньо | Ла-Нинья | Нейтральное фаза |
|---|---|---|---|
| Аномалии температуры поверхности моря | Положительные (≥ +0,5 оC) | Отрицательные (≤ −0,5 оC) | Близки к норме (−0,5 оC — +0,5 оC) |
| Состояние пассатов | Ослаблены или дуют на восток | Значительно усилены | Нормальные (дуют на запад) |
| Положение тёплого бассейна | Смещён в центральную/восточную часть Тихого океана | Смещён на запад Тихого океана | Находится в западной части Тихого океана |
| Типичные эффекты | Наводнения в Перу и Эквадоре | Засухи в Перу | Условия близки к климатической норме |
| Индекс Южного колебания | Устойчиво отрицательный | Устойчиво положительный | Колеблется вблизи нуля |
Влияние на климат и погоду
Перераспределение огромных масс тёплой воды в экваториальной зоне Тихого океана вызывает каскадные изменения атмосферной циркуляции по всему земному шару через механизм дальних связей[1]. В годы Эль-Ниньо глобальная средняя температура приземного воздуха, как правило, повышается на 0,1—0,2 °C по сравнению с нейтральными годами[38].
- Тропический Тихий океан и западное побережье Южной Америки: Потепление вод подавляет апвеллинг у берегов Перу и Эквадора, что приводит к резкому сокращению рыбных запасов и наводнениям на побережье[39]. Во время Эль-Ниньо 1997—1998 годов ливневые дожди в Перу вызвали масштабные оползни и разрушения инфраструктуры[40].
- Австралия и Юго-Восточная Азия: Смещение зоны конвекции на восток приводит к дефициту осадков в Австралии, Индонезии и Малайзии. Это провоцирует масштабные засухи и лесные пожары. Во время Эль-Ниньо 1997—1998 годов лесные пожары в Индонезии охватили миллионы гектаров и вызвали экологическую катастрофу регионального масштаба[3].
- Южная Азия: Эль-Ниньо ослабляет индийский муссон, что может приводить к дефициту осадков и засухам на Индийском субконтиненте[1]. Снижение муссонных осадков негативно сказывается на урожайности риса и других сельскохозяйственных культур, от которых зависит продовольственная безопасность региона[41].
- Северная Америка: В зимний период Эль-Ниньо способствует усилению субтропического струйного течения над южной частью США. Это приносит обильные осадки и прохладную погоду в южные штаты (от Калифорнии до Флориды), тогда как в северных штатах и Канаде устанавливается более тёплая и сухая погода[5].
- Европа и Евразия: Влияние Эль-Ниньо на Европу и Россию менее прямолинейно. Тем не менее, по данным климатических исследований, мощные события Эль-Ниньо оказывают статистически значимое влияние на климат Сибири и Дальнего Востока. В частности, отмечается влияние на перестройку атмосферной циркуляции, что может приводить к усилению Сибирского антициклона и установлению продолжительных сильных морозов в Сибири зимой, а также к увеличению количества осадков на Дальнем Востоке осенью[42].
- Тропическая Атлантика: Эль-Ниньо усиливает вертикальный сдвиг ветра над тропической Атлантикой, что затрудняет формирование и развитие атлантических ураганов, приводя к более спокойному сезону ураганов в этом регионе[1].
Последствия
Исследованию показывают, что глобальные экономические потери от Эль-Ниньо в 1982—1983 годах составили 4,1 трлн долларов, а событие 1997—1998 годов привело к потере 5,7 трлн долларов[43][44]. В США наблюдалось падение ВВП на 3 % даже через пять лет после каждого такого явления, а в Перу и Индонезии ВВП упал более чем на 10 %[45].
В сфере рыболовства Эль-Ниньо вызывает миграцию или гибель промысловых видов рыб из-за потепления воды и снижения количества фитопланктона. По данным ФАО, это наносит серьёзный ущерб экспортным доходам и средствам к существованию сотен тысяч семейных хозяйств в странах Южной Америки[39]. Кроме того, у берегов Перу наблюдается сокращение вылова анчоусов, что оказывает экономическое воздействие на прибрежные общины[46].
Эль-Ниньо также оказывает негативное влияние на здоровье населения. Изменения климатических условий (режима осадков, температуры и влажности) создают благоприятную среду для размножения переносчиков трансмиссивных болезней, таких как комары. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), во время Эль-Ниньо возрастает риск вспышек малярии, лихорадки денге и лихорадки Рифт-Валли в эндемичных регионах Африки, Южной Америки и Азии[3].
Засухи способствуют возникновению лесных пожаров, задымление от которых резко ухудшает качество воздуха и вызывает респираторные заболевания. Кроме того, повышение глобальных температур на фоне Эль-Ниньо увеличивает частоту и интенсивность опасных тепловых волн[3].
Помимо прямого воздействия на рыбный промысел, Эль-Ниньо оказывает влияние на морские экосистемы в целом. Повышение температуры воды в тропических и субтропических широтах вызывает массовое обесцвечивание кораллов. Коралловые полипы в условиях температурного стресса исторгают симбиотические водоросли зооксантеллы, которые обеспечивают их питанием и придают окраску. Если аномально высокие температуры сохраняются продолжительное время, коралловые рифы могут погибнуть, что ведёт к разрушению среды обитания для многих видов морских организмов. По оценкам, в период 1997—1999 годов было утрачено более 15 % мировых коралловых рифов[47].
Во время Эль-Ниньо 2015—2016 годов наблюдалось одно из самых масштабных глобальных обесцвечиваний кораллов в истории наблюдений, затронувшее Большой Барьерный риф и многие другие рифовые системы Мирового океана[5].
Кроме того, изменение системы течений и распределения температур влияет на пути миграции морских млекопитающих, птиц и черепах. В годы сильных Эль-Ниньо на побережье Южной Америки часто фиксируется повышенная смертность морских львов, морских котиков и морских птиц, поскольку истощение рыбных запасов оставляет их без основного источника пищи[39].
По данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата, существует вероятность того, что глобальное потепление может привести к увеличению частоты и интенсивности экстремальных явлений Эль-Ниньо в будущем. Повышение базовой температуры поверхности Тихого океана означает, что для достижения пороговых значений аномалий требуется меньше дополнительного тепла. Это может привести к тому, что последствия Эль-Ниньо станут более выраженными и нанесут ещё больший ущерб социально-экономическим системам и экосистемам[3].
Кроме того, сами события Эль-Ниньо вносят временный, но значительный вклад в глобальное повышение температур. В годы сильных Эль-Ниньо огромные объёмы тепла, накопленные в океане, высвобождаются в атмосферу, что приводит к установлению рекордов глобальной средней температуры поверхности Земли[44].
Прогнозирование
Мониторинг и прогнозирование ЭНЮК важно для раннего предупреждения о стихийных бедствиях и подготовки к ним. Современная система наблюдений включает спутниковый мониторинг температуры поверхности океана, высоты уровня моря и поверхностных ветров[1]. Важнейшим элементом наблюдений является сеть буёв Tropical Atmosphere Ocean (TAO/TRITON), развёрнутая в экваториальной части Тихого океана. Эти буи в реальном времени передают данные о температуре воды на разных глубинах, океанических течениях и метеорологических параметрах[2].
Национальное управлением океанических и атмосферных исследований США, Всемирная метеорологическая организация и другие климатические центры анализируют эти данные[21].
Для прогнозирования развития ЭНЮК на несколько сезонов вперёд используются сложные динамические климатические модели и статистические модели. Центр прогнозирования климата Национального управления океанических и атмосферных исследований США ежемесячно выпускает бюллетень, Всемирная метеорологическая организация публикует регулярные обзоры[48]. Прогнозы Центр прогнозирования климата США обычно предоставляют вероятностную оценку развития, сохранения или завершения фаз Эль-Ниньо, Ла-Ниньи или нейтрального состояния[49].
Горизонт прогнозирования ЭНЮК составляет от 6 до 12 месяцев, при этом наибольшая точность достигается для прогнозов на 3—6 месяцев вперёд. Так называемый весенний барьер предсказуемости снижает точность прогнозов, составленных в весенние месяцы, поскольку в этот период система ЭНЮК наиболее нестабильна[1].
По состоянию на апрель 2026 года, Национальное управление океанических и атмосферных исследований США оценивало вероятность формирования Эль-Ниньо в июне—августе 2026 года в 62 %[49].