De afkoelfase van de ENSO-cyclus
La Niña is een natuurlijk klimaatpatroon dat gekenmerkt wordt door een wijdverspreide afkoeling van de zeeoppervlaktetemperaturen in het centrale en oostelijke deel van de tropische Stille Oceaan. La Niña is de koude fase van de El Niño-Southern Oscillation (ENSO) en de tegenhanger van de warme fase van El Niño. Samen spelen deze schommelingen een cruciale rol bij het vormgeven van de wereldwijde klimaatvariabiliteit en beïnvloeden ze regionaal weer, ecosystemen en economische systemen over de hele wereld.
De term "La Niña" (Spaans voor "het meisje") werd geïntroduceerd als het conceptuele tegenovergestelde van El Niño, nadat wetenschappers hadden waargenomen dat ongewoon koele oceaanomstandigheden in de equatoriale Stille Oceaan werden gevolgd door of afgewisseld met warme gebeurtenissen. Deze koude perioden hebben hun eigen specifieke wereldwijde klimaateffecten, die vaak contrasteren met die van El Niño.
Hoe La Niña werkt: Versterkte interacties tussen oceaan en atmosfeer
La Niña ontstaat wanneer de gebruikelijke circulatiepatronen in de tropische Stille Oceaan meer uitgesproken worden. Het onderliggende oceaan-atmosferen-systeem intensiveert, waardoor natuurlijke terugkoppelingen worden versterkt en klimaatsignalen worden versterkt.
Onder neutrale omstandigheden:
- Passaatwinden: Gestage oostelijke passaatwinden blazen van oost naar west over de Stille Oceaan en helpen bij het concentreren van warm oppervlaktewater in de westelijke Stille Oceaan in de buurt van Indonesië en Australië.
- Warmteverdeling: De sterke winden duwen warm oppervlaktewater westwaarts, waardoor de gemengde laag in het westen verdiept en upwelling van koud, voedselrijk water in het oosten mogelijk wordt. Dit leidt tot een sterk contrast in zeeoppervlaktetemperaturen (SST's), met warm water in het westen en koeler water in het oosten.
- Atmosferische convectie: De warme westelijke Stille Oceaan voedt intense verdamping en convectie, wat leidt tot aanhoudende onweersactiviteit in die regio.
- Walker circulatie: De temperatuur- en drukgradiënten drijven de Walker-circulatie aan - stijgende lucht in het westen, winden op het bovenste niveau die naar het oosten stromen, dalende lucht in het oosten en oppervlaktewinden die naar het westen terugkeren als de passaatwinden.
Tijdens een La Niña gebeurtenis:
- Sterkere passaatwinden: La Niña wordt gekenmerkt door een intensivering van de oostelijke passaatwinden, die de stuwkracht van het warme oppervlaktewater naar het westelijke deel van de Stille Oceaan versterken.
- Ophoping van warmte in het westen: Naarmate zich meer warm water ophoopt in het uiterste westen van de Stille Oceaan, stijgen het zeeniveau en de warmte-inhoud van de oceaan in die regio.
- Verbeterde upwelling: In het oostelijke deel van de Stille Oceaan trekken de sterkere winden het oppervlaktewater effectiever weg, waardoor kouder water van onderaf naar het oppervlak kan stijgen. Dit resulteert in een uitgesproken afkoeling van de SST's in het equatoriale oostelijke en centrale deel van de Stille Oceaan.
- Convectie beperkt zich westwaarts: Onweersactiviteit en convectie blijven geconcentreerd boven de westelijke Stille Oceaan en kunnen intenser worden, terwijl de oostelijke Stille Oceaan relatief droog blijft.
- Versterkte Walker Circulatie: Het verschil in SST tussen oost en west neemt toe, wat de drukgradiënt versterkt en het algemene patroon van de Walker-circulatie versterkt.
Wereldwijde effecten van La Niña: Weersinvloeden via teleconnecties
Door de herverdeling van warmte en de verandering van de atmosferische circulatie veroorzaakt La Niña een kettingreactie van klimaateffecten over de hele wereld. Deze "teleconnecties" weerspiegelen of bestrijden vaak de effecten die door El Niño worden veroorzaakt.
- Neerslagpatronen:
- Verhoogde neerslag: Landen in en nabij het westelijke deel van de Stille Oceaan - zoals Indonesië, de Filippijnen en het noorden en oosten van Australië - krijgen vaak te maken met bovengemiddelde neerslag en een verhoogd overstromingsrisico. Sommige gebieden in Zuidoost-Azië, zuidelijk Afrika en het noorden van Brazilië kunnen ook meer regen krijgen.
- Drogere omstandigheden: La Niña gaat vaak gepaard met droger weer in het equatoriale oostelijke deel van de Stille Oceaan, inclusief Peru en Ecuador aan de kust. Andere regio's, zoals het zuiden van de Verenigde Staten, delen van Zuid-Amerika (bijv. Argentinië en het zuiden van Brazilië) en delen van Oost-Afrika, kunnen ook te maken krijgen met minder neerslag.
- Temperatuurverschuivingen:
- Wereldwijde trends: Hoewel La Niña de gemiddelde temperatuur wereldwijd iets afkoelt in vergelijking met El Niño jaren, gaat het de langetermijntrend van opwarming van de aarde niet tegen.
- Regionale variatie: In de Verenigde Staten brengen La Niña winters vaak koeler, natter weer naar het noordwesten van de Stille Oceaan en warmere, drogere omstandigheden naar de zuidelijke staten.
- Tropische cyclonen:
- Atlantisch bekken: La Niña creëert meestal gunstige omstandigheden voor orkanen in de Atlantische Oceaan door de verticale windschering te verminderen, waardoor stormen gemakkelijker kunnen groeien.
- Pacifisch bekken: Daarentegen neemt de activiteit van tropische cyclonen in het oostelijke en centrale deel van de Stille Oceaan af tijdens La Niña, als gevolg van koelere SST's en stabielere atmosferische omstandigheden.
- Oceanecosystemen:
- Verhoogde productiviteit: De versterkte upwelling langs de Zuid-Amerikaanse kust brengt voedselrijk water naar het oppervlak, wat bloei van fytoplankton en robuuste vispopulaties ondersteunt. Dit komt de kustvisserij en het bredere mariene voedselweb ten goede.
De rol van de Bjerknes feedback in het in stand houden van La Niña
Terwijl de Bjerknes feedbackloop vaak in verband wordt gebracht met de versterking van El Niño, ondersteunt deze ook de intensivering van La Niña gebeurtenissen door de koude anomalieën te versterken.
- Trigger: Een kleine initiële versterking van de passaatwinden kan het systeem in beweging zetten.
- Reactie oceaan: Sterkere winden duwen warm water verder naar het westen en versterken de opwelling van koud water in het oosten. De thermocline wordt ondieper in het oosten van de Stille Oceaan.
- Afkoelende SST's: Omdat koud water het centrale en oostelijke deel van de Stille Oceaan domineert, dalen de zeeoppervlaktetemperaturen tot ver onder normaal.
- Atmosferische reactie: Koudere SST's verminderen de verdamping en onderdrukken de convectie in het oosten. Ondertussen zorgt het warme westen voor sterkere convectie, waardoor het lagedrukgebied daar dieper wordt.
- Versterking van de passaatwind: Dit verhoogde drukcontrast versterkt de passaatwinden nog meer, waardoor het systeem sterker wordt.
Deze positieve terugkoppeling ( Sterkere winden → Opwelling van koud water → Koelere SST's → Convectie verschuift naar het westen → Sterkere drukgradiënt → Sterkere winden ) helpt La Niña-omstandigheden in stand te houden totdat tegenwerkende krachten de cyclus beginnen te verstoren. Uiteindelijk verzwakt de terugkoppeling, vaak door ondergrondse golfdynamica (zoals Rossby- en Kelvin-golven) of veranderingen in de atmosferische forcering. Het systeem gaat dan terug naar neutrale omstandigheden of naar een El Niño fase.
Waarom La Niña belangrijk is
Het begrijpen en monitoren van La Niña is cruciaal om te kunnen anticiperen op de verstrekkende gevolgen voor het klimaat. Het voorspellen van deze gebeurtenissen verbetert de planning en veerkracht in sectoren als landbouw, waterbeheer, paraatheid bij rampen en volksgezondheid. Net zo belangrijk is dat wetenschappers onderzoeken hoe klimaatverandering de timing, intensiteit en aard van toekomstige La Niña-gebeurtenissen kan beïnvloeden, waardoor dit onderzoek een belangrijk puzzelstukje is in het begrijpen van een veranderend wereldwijd klimaat.
