مقدمـه :


امروزه هر از چند گاهی از رسانه های مختلف واژه "ال نینو " را می شنویم . این واژه بدون شک برای مردم برخی کشورها تغییرات ناگهانی جوی و بروز توفان و سیلاب و متقابلاً برای اهالی برخی نقاط جهان وقوع خشکسالی و حتی آتش سوزی را تداعی می کند . لغات اسپانیاییLa- Nin-Ya & Ell-Nin-Yo به اختصار La-Nina & El-Nino ( ال نینو و لانینا ) گفته و نوشته می شود . ماهیگیران بندر پایتا ( Paita ) در کشور پرو اسامی اخیر را به نوعی جریان جوی و اقیانوسی شرق آرام استوایی اطلاق می کنند . به علت همزمانی وقوع این جریانها در حوالی کریسمس اهالی بومی کشورهای پرو و اکوادور آنها را به ترتیب " ال نینو " یا پسر بچه مسیح و " لانینا" یا دختر بچه مسیح نامگذاری کرده اند. این اسامی برای مردم این کشور تداعی کننده برکات یا زیانهای گوناگون است ؛ به طوری که "ال نینو " سبب بروز توفان سیلاب و کسادی فعالیت ماهیگیری و بر عکس "لایننا " مقارن با هوای خوب و رونق فعالیت ماهیگیری می باشد . تداوم این پدیده ها از دسامبر تا مارس و آوریل طول می کشد
در فرهنگ علوم زمین پدیده اقیانوسی ال نینو مقارن با ظهور جریان آب گرمی است که در مرکز و شرق آرام استوایی در حوالی پرو و اکوادور در طول ماههای ژانویه تا مارس به وقوع می پیوندد و در اثر آن کمربند همگرایی درون حاره ای به جنوی استوا و به مجاورت کشورهای مذکور سوق می یابد.

بررسی پدیده ال نینو:

اگر چه نام ال نينو چند سالى است كه بر سر زبان‏ها افتاده، اما ماهيگيران اهل پرو و اكوادور كه در آب‏هاى كرانه شرقى اقيانوس آرام به دنبال ماهى مى‏گردند، قرن‏ها است آن را مى‏شناسند.
هر 3 يا 7 سال، در ماه‏هاى دسامبر و ژانويه آب‏هاى ساحلى اين كشورها ناگهان گرم مى‏شوند و تعداد ماهى‏ها در آن، به ميزان قابل توجهى كاهش مى‏يابد، ماهيگيران آمريكاى جنوبى به دليل همزمانى اين پديده با جشن ميلاد مسيح به آن «ال نينو» مى‏گويند كه در اسپانيايى به معنای« پسربچه» يا مسيح كوچك است
به طور معمول بادهاى تجارى اقيانوس آرام از شرق به غرب مى‏وزند. اين بادها آب‏هاى گرم سطحى را نيز با خود به غرب مى‏كشند و آن‏ها را در ناحيه‏ى عميق واقع در شرق اندونزى و شمال شرقى استراليا انباشته مى‏كنند. به اين ترتيب در شرق اقيانوس، آب‏هاى سرد مى‏توانند از عمق به سطح بيايند و يك اختلاف دماى سطحى بين شرق و غرب اقيانوس به وجود بياورند؛ در اين شرايط، بيشترين تبخير در غرب اقيانوس اتفاق مى‏افتد كه به ايجاد جبهه‏هاى كم فشار مرطوب و بارندگى در مناطق مجاور مى‏انجامد.
با آغاز بهار در نيمكره شمالى، بادهاى تجارى ضعيف مى‏شوند و اين فرآيند را دچار اختلال مى‏كنند. اما معمولاً در اين هنگام، بادهاى موسمى آسيايى به كمك بادهاى تجارى مى‏آيند و اختلاف دماى حساس اقيانوس دوباره برقرار مى‏شود. تا اينجا همه چيز به خوبى پيش مى‏رود ولى بعضى اوقات به دلايلى كه هنوز كاملاً شناخته نشده‏اند بادهاى تجارى تقويت نمى‏شوند يا حتى از غرب به شرق مى‏وزند. به اين ترتيب آب‏هاى گرم سطحى در ناحيه عميق غربى شروع به حركت به سمت شرق مى‏كنند. در شرق، اين آب‏ها مانند يك پوشش عمل كرده و از بالا آمدن آب‏هاى سرد عميق جلوگيرى مى‏كنند و به اين ترتيب اختلاف دماى شرق و غرب اقيانوس بسيار كم مى‏شود.
بدون آب‏هاى سرد،دماى اقيانوس آرام شرقى و مركزى 2 تا 6 درجه افزايش مى‏يابد و ال نينو متولد مى‏شود. در سال‏هاى عادىجريان‏هاى سرد عمقى مى‏توانند به سطح بيايند و مواد غذايى ارزشمند آب‏هاى عميق را نيز با خود بياورند.فيتوپلانكتون‏ها كه در آب‏هاى سطحى زندگى مى‏كنند براى بقا، به اين مواد محتاجند و ماهى به فيتوپلانكتون‏ها، بنابراين وقتى آبهاى گرم ال نينو جلوى پمپاژ اين مواد غذايى را مى‏گيرند، همان پديده‏اى روى مى‏دهد كه ماهيگيران اين منطقه با آن به خوبى آشنايند و اما اثرات ال نينو تنها به اين موارد موضعى محدود نمى‏شود. وقتى در يك ال نينوى شديد آب‏هاى گرم به شرق مى‏آيند، دما و رطوبت بيشترى در اين نواحى وارد جومى‏شود و اين يعنى جابه‏جايى توده‏هاى هواى كم فشار به شرق
به اين ترتيب الگوهاى آب و هوايى اين نواحى كمى به شرق منتقل مى‏شود، توده‏هاى هواى مرطوبى كه قبلاً اندونزى، هند، استراليا را تحت تأثير قرار مى‏دادند به شرق مى‏روند و در جنوب چين، كاليفرنيا و آرژانتين طوفان و سيل راه مى‏اندازند و در عوض مناطق قبلى را دچار خشكسالى مى‏كند و اين يعنى خسارت با همه‏ى روش‏هاى ممكن
رویداد النینو و نوسان جنوبی یکی از مهمترین و شاخص ترین رویدادهایی است که منجر به ظهور ناهنجاریهای بزرگ آب و هوایی در بسیاری از نقاط جهان می شود و این مساله ارتباطات از راه دور شناخته شده است . پدیده نوسان جنوبی برای اولین توسط والکر در سال 1923 ارايه گردید.
هوا شناسان واقیانوس شناسان جهان در سالهای اخیر مطالعات زیاد ودقیقی در مورد مکانیسم ایجاد ال نینو و تاثیرات متقابل جو و اقیانوس انجام داده اند ، به ویژه مطالعات گسترده ای در ارتباط با ناموزونی دما در سطح دریا ونوسانات فشار و فشار جو در سالهایی که ال نینو رخ می دهد انجام گرفته است ؛ مجموعه این تغییرات را به نام نوسانات جنوبی می نامند ، با کلمه اختصاری(ENSO );که مخفف شده کلمات : OscillationElnino Southern باشد ، بیان می کنند ؛ که تر کیبی از دو کلمه ال نینو و نوسانات جنوبی است . برای نخستین بار واکر(1932م) و سپس بیلس (1937م) بر وجود نوسانی در فشار سطح ومقیاس جهانی اشاره کردند و آن را نوسان جنوبی So نامیدند. بدین سان SO یک الگوی ارتباط از راه دور جهانی ( یا به اصطلاح پیوند از دور) در اتمسفر است وبه دلیل تمیز آن از سایر الگوهای ارتباط از راه دور ( به ویژه نوسانات اطلس وآرام شمالی ) جنوبی نامیده شده است .
مرکز عمل SO توسط یک گردش مداری شرق به غرب در امتداد صفحه استوا همراه با صعود هوا در غرب اقیانوس آرام و نزول هوا در شرق اقیانوس آرام به یدیگر مربوط می شود ، و به این ترتیب گردشی شکل می گیرد که توسط بژرگنس (1969) گردش واکر نامیده شد
تعریف :
برلاژ در سال 1966 پدیده نوسان جنوبی را چنین تعریف کرد : پدیده نوسان جنوبی ، افت و خیزی از شدت گردش جو و جریانهای اقیانوسی بین حاره ای است . این افت و خیز گسترده شده بر اثر تبادل هوای بین پر فشار جنوب شرقی اقیانوس آرام و کم فشار استوایی اندونزی همزمان تولید می شود دوره تناوب این پدیده از یک تا پنج سال متغیر بوده و مقدار متوسط آن تقریبا 30 ماه است .
نوسان جنوبی در دمایی که دمای سطح آب دریا در شرق حاره ای اقیانوس آرام گاهی در یک دوره زمانی یک ساله یا بیشتر خیلی گرمتر از متوسط آن می شود ، با پدیده النینو همراه است .

دلایـل وقـوع ال نـینو:



گردش والکر: گردش اتمسفری ، در صحفه ای عمود بر استوا می باشد که با صعود هوا در غرب آرام استوایی و نزول هوا در شرق آرام استوایی شکل می گیرد و همراه با آن با دمای سطحی شرقی و بادهای غربی فوقانی به موازات استوا در سطح وسیعی از حوزه آرام استوایی ایجاد می شود . در واقع گردش والکر واکنش اتمسفر به گرادیان دمای سطح دریا در طول استـوا ، میان دما های پایین در شرق آرام استوایی می باشد و قویاً در ارتباط با رویداد انسو است .

این گرادیان دما چگونه شکل می گیرد؟
در شرایط عادی منطقه ، در غرب آرام حاره ای به واسطه دمای تجارتی جنوب شرقی نسبتا آرام ، گرمایش حاصل تشعشع خورشیدی موجب گرم شدن آبهای اقیانوس می شود .
به طور همزمان با دمای تجارتی جنوب شرقی موجب فرا رفت آبهای گرم به سمت غرب می شوند بنابراین در غرب آرام حاره ای یک انباشتگی از آبهای با دما های بالا به وجود می آید و تراز دریا در این منطقه بالاست حال به دلیل تنش باد شرقی در آرام استوایی حرکتی به سمت قطب در لایه اکمن اقیانوسی ایجاد می شود و در طی آن به دلیل پیوستگی ، فراجهندگی آب سرد در نواحی مرکزی شرقی آرام استوایی به وجود می آید که این علتی بر وجود زبانه آب خنک در نواحی مرکزی و شرقی آرام استوایی می باشد.
بدین ترتیب در شرایط عادی منطقه در غرب آرام استوایی آبهای سطحی با دمای بالا و در مرکز شرق آرام استوایی زبانه ای از آبهای سطحی با دمای پایین وجود دارد
حال در نواحی استوایی توزیع فعالیت های هم رفتی قوی در اتمسفر به میزان زیادی به همگرایی بادهای تجارتی و دمای سطح دریا بستگی دارد ، به طوری که منطقه همگرایی درون حاره ای (Inter Tropical Convergence Zone – ITCZ)و منطقه همگرایی آرام جنوبی Zone – SPCZ ) Convergence( Sout Pacifil بر روی مناطقی واقع شده اند که دارای آبهای سطحی با دمای بالاتر از 27 درجه سانتیگراد می باشد
بنابراین در غرب آرام استوایی توسط بادهای تجارتی همگرایی و در نتیجه صعود هوای گرم و مرطوب اتفاق می افتدو به دنبال آن در اثر فعالیتهای همرفتی و بارندگی ، گرمای نهان به طور گسترده ای در اتمسفر فوقانی آزاد می شود و در این حال زمینه ای مساعد جهت یک شارژ برگشتی به سمت شرق وبه موازات استوا در اتمسفرفوقانی پدید می آید و در پی آن هوای خشک در شرق آرام استوایی نزول می کند. بنابراین در شرق آرام استوایی پر فشارسطحی و در غرب آرام استوایی کم فشار سطحی شکل می گیرد و به دلیل گرادیان فشار به وجود آمده ، حرکتی از شرق به غرب در سطح و به موازات استوا ایجاد شده و بدین سان گردش والکر که ماحصل گرمایش آدیاباتیک در نواحی استوایی است، شکل گرفته است و گاهی این گردش حاکم بر گردش هادلی در منطقه می شود . همراه با بادهای تجارتی جنوب شرقی قوی گردش والکر شدت می یابد ؛ اما قدرت گردش والکر با دمای سطح دریا در شرق آرام استوایی نیز در ارتباط است به این ترتیب زمانی که دماهای سطحی دریا در شرق آرام استوایی پایین تـر از حد نرمال است ( شرایط عکس الینو که لانینا نام گرفته)بادهای تجاری و گردش والکر در قوی ترین وضعیت خود قرار دارند . تحت این شرایط ، شرق استرالیا ، اندونزی و هندوستان از هوای مرطوب و باران زا برخوردارند و در شرق آرام استوایی شرایط هوای خشک حاکم است و این شرایط عادی منطقه می باشد .
اما زمان وقوع رویداد Enso یعنی شرایط غیر عادی منطقه زمانی است که گردش والکر ضعیف شده است و به دنبال آن هوای خشک و کم باران حاکم می شود.

مشخصات ال نینو :
در طول پدیده ال نینو بادها در استوا بر روی اقیانوس از غرب به شرق می وزند . این بادها در سطح آب اقیانوس جابجا شده و آبهای گرم سطح اقیانوس را که به وسیله خورشید در مناطق حاره ای حرارت دیده اند ، به سواحل غربی شمال وجنوب قاره آمریکا می آورد . به دنبال آبهای گرم بارندگی نیز به سمت مشرق متمایل می شود ، به همراه سیل در پرو و خشکسالی در اندونزی واسترالیا .
نشانه کلیدی ال نینو ؛ افزایش دمای غیر عادی در امتداد و هر دو طرف خط استوا در اقیانوس آرام مرکزی و شرقی است . این جریان هر چند سال یک بار با یک گرمایش عظیم وغیر معمول همراه می شود، به طوری که در این حال دمای سطح دریا حداقل برای چند ماه پیاپی در سه تا پنج محل ساحلی بالای حد نرمال می رود ، و در پی آن دمای سطح دریا برای یک سال و یا حتی بیشتر به صورت غیر عادی باقی می ماند ؛ و برای برگشت به شرایط عادی منطقه ، حداقل تا ژانویه یا مارس آینده زمان لازم است . ال نینو اصولاَََ تغییراتی در موقعیت تند بادها به وجود آورده و موجب پدید آمدن رفتارهای آب و هوايي غیر معمول در کره زمین می گردد . تغییرات در تند بادها که توسط ESNO صورت می گیرد بر آب و هوا نه تنها در شمال و جنوب قاره آمریکا ؛ بلکه در نقاط دور دستی همچون آفریقا و نواحی جنوبگان تاثیر می گذارد . در حالت عادی آب و هوای نواحی گرمسیری منطقه غرب دارای دمای بیشتر از 10 درجه سانیگراد نسبت به سواحل شرق پرو و اکوادور می باشد .
فشار هوا در بالای آبهای گرم کاملاً پایین است ، هوای مرطوب برخاسته از منطقه باعث تشکیل ابرهای سنگین و بارانهای شدیدی ، مشابه بارانهای جنوی شرق آسیا ، گینه نو و شمال استرالیامی شود ؛ که نهایتاً منجر به افزایش بارندگی در مناطق جنوبی آمریکا و پرو و خشکسالی در قسمت غربی اقیانوس آرام ؛ که استرالیا وکشورهای مجاور را نیز تحت تاثیر قرار می دهد ؛می گردد .
در طی یک رویداد ال نینو نابهنجاریهای دمای سطح دریا ، سطحی به وسعت پنج میلیون کیلومتر مربع را در طی مراحل انتقال تا تکامل پوشش می دهد
نوسان جنوبی: به طو ری که می دانیم گردش عمومی جو شامل سه سلول اصلی است ؛ که سلول نیمروزان( Meridonal Cell ) هادلی ( Hadliy) محور اصلی آن می باشند در منطقه حاره ای و بین حاره ای سلول هادلی علاوه بر حالت نیمروزان از شکل (زناری / کمربندی ( Zonal) نیز برخوردار است که این وضعیت با توجه به توزیع مراکزپر فشار جنب حاره ، زبانه کم فشار استوایی و جریانهای اقیانوسی ، سلولهای جداگانه ای را ظاهر می کند
این سلولها در واقع معلول صعود و نزول هوا در امتداد مدارات عرضهای جنب حاره ای است ؛برای مثال از نزول هوا در پر فشار غرب آمریکای جنوبی در مجمع الجزایر تاهیتی ( Tahiti Island)در موقع ریاضی " 17درجه جنوبی و 15 درجه غربی " ، و صعود در زبانه کم فشار اندونزی – داروین ( Darwin Low ) در موقع ریاضی " 7 تا 12 درجه جنوبی و 130درجه شرقی" .
تغییرات فشار این مراکز در آرام استوایی برای اولین بار توسط گیلبرت واکر در 23-1922 به عنوان نوسان جنوبی شناسایی و تعریف شد . نوسان جنوبی در واقع یک حرکت الا کلنگی فشار هوا درمقیاس جهانی بین غرب و شرق آرام استوایی است.
سلول هادلی و جریان واکر تحت تاثیر تغییرات فشار هوای این مراکز قرار گرفته و دگرگونی هایی خاص خود را ایجاد می کنند . واکر با محاسبه پراکنش فشار هوا بین مناطق فوق الذکر یک شاخص عددی به دست آورد که به شاخص نوسان جنوبی موسوم است . شاخص مثبت بیانگر فشار زیاد هوا در تاهیتی و فشار کم در حوالی اندونزی و داروین استرالیا و شاخص منفی بیانگر فشار نسبتاًً زیاد هوا در حوالی اندونزی ـ داروین و فشار تقریباً کم در حوالی تاهیتی می باشد.
مرحله شاخص مثبت (بالا): در این حالت همان طور که ذکر شد ، فشار هوا در جزایر تاهیتی بیشتر از ناحیه داروین واندونزی است ، و کم فشار درون حاره ای در مناطق اخیر قوی بوده و باعث بارشهای شدیدی در جنوب شرق آسیا و شمال استرالیا می شود . با توجه به حرکت زناری سلولهای فرعی دیگر در هندوستان ، آفريقای مرکزی و آریزونای آمریکا نیز بارشهای زیادی به چشم می خورد ، متقابلاً در پرو اکوادو و غرب اقیانوس هند و جنوب اقیانوس اطلس بارشها به طور فاحشی کاهش می یابد . در طول این مرحله بادهای شرقی آرام استوایی قوی بوده وجهت شرقی جنب حاره تا حدودی ضعیف می شود ، چون در این مرحله بارشها در غرب آمریکای جنوبی نیز کاهش می یابد ، لذا دوره اوج آن به پدیده" لانینا " می انجامد .
در این مرحله فشار هوا در اندونزی و داروین بالاتر از حد متوسط و در شرق و مرکز آرام استوایی کاهش می یابد و منطقه بارشها از غرب آرام به مرکز و شرق آن انتقال می یابد . د ر این حالت کشورهای پرو، اکوادور، مناطق جنوبی اطلس و آریزونای آمریکا کاهش بارش را تجربه می کنند . شاخص های بسیار پایین این دوره با " ال نینو " مصادف است . ارقام نوسان جنوبی با توجه به دمای سطح دریاها و گردش عمومی جو تغییرات فصلی و سالانه ای را نشان می دهد که در واقع در بر گیرنده شرایط عادی است . تشدید این شرایط به مرحله شاخص بالامی انجامد (لانینا) ، ولی جابجایی الگوهای زناری فشار و جریانهای اقیانوسی باعث تحقق شرایط شاخص پایین و پدیده ال نینو می شود. ظهور این پدیده نظم زمانی خاصی نداشته و تکرار آنها بین2 تا 10سال ( ودقیق تر 3 تا 7 و متوسط 5 سال ) طول می کشد . در سال های عادی غالباً در غرب آرام استوایی و جنوب شرق آسیا آب ، گرم و متقابلاً در شرق اقیانوس آب سرد است که این حالت ناشی از جریانهای اقیانوسی به ویژه جریانهای پرو ( Peru Current )و همبولت(HumboltCurrent) ) می باشد . سازوکارجریانهای دریایی شناخته شده ، است ولی بطور خلاصه آن را می توان بالا آیی ( Upwwelling) آب سرد عمقی در مناطق شرقی حاره ، حرکت به طرف مرکز وغرب ، گرم شدن تدریجی و رسیدن به نواحی غربی و سرمایش و نهایتاً فرونشینی به اعماق در عرضهای بالا در نظر گرفت که نیروی کوریولیس سبب چرخش ساعتگرد آن در نیمکره شمالی و پاد ساعتگرد آن در نیمکره جنوبی می شود
بالا آیی همزمان آب سرد عمقی در کناره غربی آمریکای جنوبی و حرکت آن به طرف غرب اقیانوس ، سبب پایداری هوا و بروز شرایط واچرخندی و در نتیجه استمرار آب و هوای خشک کشورهای شیلی و پرو و اکوادورمی شود . به دلیل این ساز وکارها عمق کژدمایی در نواحی اخیر بالا بوده و آب گرم فقط چندین متر مربع سطح دریا را پوشش می دهد
بالاآیی آب سبب به سطح آمدن مواد عمقی مغذی و وجود ماهیان زیاد و رونق فعالیت ماهیگیری در این مناطق است. متقابلاً در غرب آرام به دلیل وجود آب گرم ، عمق کژدمایی بسیار پایین تر قرار می گیرد به علت حرکت آب از شرق به غرب آرام و روند گرمایش آن تا شمال استرالیا و جنوب شرق آسیا و انباشتگی آب و عدم تخلیه کافی ، سطح دریا در مناطق اخیر نسبت به شرق بالا می آید که مرحله اوج آن همزمان با پدیده لانینا می باشد . فقط در سالهای ال نینو ، ناموزونی مذکور تقلیل یافته و سطح آرام استوایی به حالت تراز بر می گردد .
جریان مداوم آب گرم وتجمع شدید آن در غرب آرام سبب تقویت کم فشار درون حاره ای در این ناحیه شده است و در نهایت به علت عدم تعادل بین ورود وخروج آب گرم سازو کار پس زدگی جریان آب به طرف شرق رخ داده و زبانه ای از آب گرم سطحی به سمت مرکز وشرق آرام انتقال می یابد که در طی این مراحل ، بالا آیی در شرق به تدریج مختل شده و علائم ال نینو آشکار می شود. در خلال این فرآیندها دمای شرق اقیانوس بین 1تا4 درجه سیلسیوس گرمتر شده و عمق کژدمایی تا حدود 150 متر پایین می رود . در خلال رسیدن آب گرم به شرق ، زبانه کم فشار درون حاره ای از شمال خط استوا به جنوب لغزیده ، بر آب های گرم منطبق شده وبارشهای سنگین در شمال غرب آمریکای جنوبی آغاز می شود.نظر ها در مورد برگشت آب گرم به طرف شرق متفاوت است ، به طوری که گروهی از دانشمندان تغییر الگوی جریانهای اقیانوسی و عده ای توزیع مجدد فشار آرام استوایی را دلیل این پدیده می دانند . چون جر