La Niña

Die Abkühlungsphase des ENSO-Zyklus

La Niña ist ein natürlich vorkommendes Klimamuster, das durch eine weit verbreitete Abkühlung der Meeresoberflächentemperaturen im zentralen und östlichen tropischen Pazifik gekennzeichnet ist. Als kalte Phase der El-Niño-Südlichen Oszillation (ENSO) ist La Niña das Gegenstück zur warmen Phase von El Niño. Zusammen spielen diese Oszillationen eine zentrale Rolle bei der Gestaltung der globalen Klimavariabilität und beeinflussen das regionale Wetter, die Ökosysteme und die Wirtschaftssysteme weltweit.

Der Begriff "La Niña" (spanisch für "das Mädchen") wurde als konzeptionelles Gegenstück zu El Niño eingeführt, nachdem Wissenschaftler beobachtet hatten, dass ungewöhnlich kühle Meeresbedingungen im äquatorialen Pazifik auf warme Ereignisse folgen oder sich mit diesen abwechseln. Diese kalten Episoden haben ihre eigenen, unverwechselbaren Auswirkungen auf das globale Klima, die oft im Gegensatz zu denen von El Niño stehen.

Wie La Niña funktioniert: Verstärkte Wechselwirkungen zwischen Ozean und Atmosphäre

La Niña tritt auf, wenn die üblichen Zirkulationsmuster im tropischen Pazifik stärker ausgeprägt sind. Das zugrunde liegende Ozean-Atmosphären-System intensiviert sich, was die natürlichen Rückkopplungen verstärkt und die Klimasignale verstärkt.

Unter neutralen Bedingungen:

• Passatwinde: Stetige östliche Passatwinde wehen von Ost nach West über den Pazifik und tragen dazu bei, dass sich das warme Oberflächenwasser im westlichen Pazifik in der Nähe von Indonesien und Australien konzentriert.
• Wärmeverteilung: Die starken Winde treiben warmes Oberflächenwasser nach Westen, vertiefen die Mischschicht im Westen und ermöglichen den Auftrieb von kaltem, nährstoffreichem Wasser im Osten. Dies führt zu einem starken Kontrast bei den Meeresoberflächentemperaturen (SST), mit warmem Wasser im Westen und kühleren Bedingungen im Osten.
• Atmosphärische Konvektion: Der warme Westpazifik führt zu intensiver Verdunstung und Konvektion, was zu anhaltender Gewitteraktivität in dieser Region führt.
• Walker-Zirkulation: Die Temperatur- und Druckgradienten treiben die Walker-Zirkulation an - aufsteigende Luft im Westen, nach Osten fließende Höhenwinde, absinkende Luft im Osten und Oberflächenwinde, die als Passatwinde nach Westen zurückkehren.

Während eines La-Niña-Ereignisses:

• Stärkere Passatwinde: La Niña ist durch eine Verstärkung der östlichen Passatwinde gekennzeichnet, die den Vorstoß des warmen Oberflächenwassers in den westlichen Pazifik verstärken.
• Westlicher Wärmestau: Da sich im äußersten Westen des Pazifiks mehr warmes Wasser ansammelt, steigen der Meeresspiegel und der Wärmeinhalt des Ozeans in dieser Region.
• Verstärkter Auftrieb: Im östlichen Pazifik ziehen die stärkeren Winde das Oberflächenwasser effektiver ab, so dass kälteres Wasser von unten an die Oberfläche steigt. Dies führt zu einer ausgeprägten Abkühlung der SST im äquatorialen Ost- und Zentralpazifik.
• Konvektion beschränkt sich auf den Westen: Gewitteraktivität und Konvektion konzentrieren sich weiterhin auf den westlichen Pazifik und können sich verstärken, während der östliche Pazifik relativ trocken bleibt.
• Verstärkte Walker-Zirkulation: Der SST-Unterschied zwischen Ost und West nimmt zu, wodurch der Druckgradient verstärkt und das Gesamtmuster der Walker-Zirkulation verstärkt wird.

Globale Auswirkungen von La Niña: Wetterauswirkungen durch Telekonnektionen

Durch die Umverteilung der Wärme und die Veränderung der atmosphärischen Zirkulation setzt La Niña eine Kettenreaktion von Klimaeffekten in der ganzen Welt in Gang. Diese "Telekonnektionen" spiegeln oft die von El Niño verursachten Effekte wider oder wirken ihnen entgegen.

• Niederschlagsmuster:
  
  • Erhöhte Niederschlag: Länder im und in der Nähe des westlichen Pazifiks - wie Indonesien, die Philippinen sowie Nord- und Ostaustralien - verzeichnen häufig überdurchschnittliche Niederschläge und ein erhöhtes Hochwasserrisiko. Auch in einigen Gebieten Südostasiens, des südlichen Afrikas und Nordbrasiliens kann es mehr regnen.
  • Trockenere Bedingungen: La Niña ist häufig mit trockenerem Wetter im äquatorialen Ostpazifik verbunden, einschließlich der Küstengebiete Perus und Ecuadors. In anderen Regionen wie dem Süden der Vereinigten Staaten, Teilen Südamerikas (z. B. Argentinien und Südbrasilien) und Teilen Ostafrikas kann es ebenfalls zu geringeren Niederschlägen kommen.
• Temperaturverschiebungen:
  
  • Globale Trends: Obwohl La Niña im Vergleich zu El-Niño-Jahren zu einer leichten Abkühlung der globalen Durchschnittstemperaturen führt, wirkt es dem langfristigen Trend der globalen Erwärmung nicht entgegen.
  • Regionale Unterschiede: In den Vereinigten Staaten bringen La-Niña-Winter oft kühleres, feuchteres Wetter im pazifischen Nordwesten und wärmere, trockenere Bedingungen in den Südstaaten.
• Tropische Wirbelstürme:
  
  • Atlantisches Becken: La Niña schafft in der Regel günstige Bedingungen für Hurrikane im Atlantik, indem es die vertikale Windscherung verringert, so dass Stürme leichter wachsen können.
  • Pazifikbecken: Im Gegensatz dazu nimmt die Aktivität tropischer Wirbelstürme im östlichen und zentralen Pazifik während La Niña tendenziell ab, was auf kühlere SSTs und stabilere atmosphärische Bedingungen zurückzuführen ist.
• Ökosysteme der Ozeane:
  
  • Gesteigerte Produktivität: Der verstärkte Auftrieb entlang der südamerikanischen Küste bringt nährstoffreiches Wasser an die Oberfläche, das die Blüte des Phytoplanktons und robuste Fischpopulationen fördert. Davon profitieren die Küstenfischerei und das gesamte marine Nahrungsnetz.

Die Rolle der Bjerknes-Rückkopplung bei der Aufrechterhaltung von La Niña

Die Bjerknes-Rückkopplungsschleife wird zwar häufig mit der Verstärkung von El Niño in Verbindung gebracht, sie unterstützt aber auch die Intensivierung von La Niña-Ereignissen, indem sie die Kälteanomalien verstärkt.

• Auslöser: Eine leichte anfängliche Verstärkung der Passatwinde könnte das System in Gang setzen.
• Reaktion des Ozeans: Stärkere Winde treiben warmes Wasser weiter nach Westen und verstärken den Auftrieb von kaltem Wasser im Osten. Die Sprungschicht wird im östlichen Pazifik flacher.
• Abkühlende SSTs: Da im zentralen und östlichen Pazifik kaltes Wasser vorherrscht, fallen die Meeresoberflächentemperaturen deutlich unter den Normalwert.
• Atmosphärische Reaktion: Kältere SSTs reduzieren die Verdunstung und unterdrücken die Konvektion im Osten. Der warme Westen sorgt für stärkere Konvektion und vertieft das dortige Tiefdruckgebiet.
• Verstärkung der Passatwinde: Durch den erhöhten Druckunterschied werden die Passatwinde weiter verstärkt, was zu einer Verstärkung des Systems führt.

Diese positive Rückkopplungsschleife (stärkere Winde → Auftrieb von kaltem Wasser → kühlere SST → Konvektion verlagert sich nach Westen → stärkerer Druckgradient → stärkere Winde) trägt zur Aufrechterhaltung der La-Niña-Bedingungen bei, bis gegenläufige Kräfte den Zyklus zu unterbrechen beginnen. Schließlich schwächt sich die Rückkopplung ab, oft aufgrund der Dynamik von Wellen unter der Oberfläche (wie Rossby- und Kelvin-Wellen) oder aufgrund von Veränderungen der atmosphärischen Einflüsse. Das System geht dann zurück zu neutralen Bedingungen oder in eine El-Niño-Phase über.

Warum La Niña wichtig ist

Das Verständnis und die Überwachung von La Niña sind entscheidend für die Vorhersage ihrer weitreichenden Klimaauswirkungen. Die Vorhersage dieser Ereignisse verbessert die Planung und Widerstandsfähigkeit in Bereichen wie Landwirtschaft, Wassermanagement, Katastrophenschutz und öffentliche Gesundheit. Ebenso wichtig ist, dass die Wissenschaftler untersuchen, wie sich der Klimawandel auf den Zeitpunkt, die Intensität und die Art künftiger La-Niña-Ereignisse auswirken könnte, was diese Forschung zu einem wichtigen Puzzleteil für das Verständnis des sich verändernden globalen Klimas macht.