La señal de El Niño Modoki en la estratosfera

Resumen

El fenómeno de El Niño Oscilación del Sur (ENSO) constituye la mayor fuente de variabilidad interanual de la troposfera subtropical. Sin embargo, desde 1979 la variabilidad en la cuenca del Pacífico tropical parece estar asociada no sólo al ENSO Canónico sino también a un nuevo tipo de ENSO conocido como ENSO Modoki. La fase cálida de este nuevo fenómeno (El Niño Modoki) se caracteriza por tener un núcleo de anomalías positivas en la temperatura de la superficie del mar en el centro del océano Pacífico tropical, en vez de mostrarlo en el este del Pacífico ecuatorial como ocurre durante un episodio de El Niño Canónico. Además de estas anomalías positivas, aparecen dos centros de anomalías negativas en el este y oeste del Pacífico tropical durante El Niño Modoki mientras que para El Niño Canónico estas anomalías negativas están localizadas exclusivamente en el Pacífico occidental. Esta tesis revela el impacto de El Niño Modoki en la estratosfera basándose en 4 simulaciones hechas con el Modelo de Circulación General WACCM 3.5 (Whole Atmosphere Community Climate Model), desde 1953 hasta 2004. En estas simulaciones las temperaturas de la superficie del mar, los gases de efecto invernadero y los compuestos halógenos están prescritos siguiendo las observaciones. Además, se analizan datos del reanálisis del Centro Europeo de Predicción a Medio Plazo ERA40. Finalmente, la señal de El Niño Modoki se compara con la ya conocida señal estratosférica producida por El Niño Canónico. Los resultados de esta tesis muestran un calentamiento significativo en la estratosfera polar del Hemisferio Sur en el invierno boreal durante El Niño Modoki junto con un debilitamiento de los vientos del oeste en la baja estratosfera. Estas señales se propagan hacia la troposfera al inicio de la primavera boreal dando lugar a una fase negativa de la Oscilación Antártica. Por el contrario, en el Hemisferio Norte, la señal apenas es significativa en las latitudes medias y altas. Estos resultados difieren de la respuesta estratosférica característica de El Niño Canónico, que muestra una señal robusta en la estratosfera polar del Hemisferio Norte pero no en el Hemisferio Sur. El análisis dinámico de los mecanismos que dan lugar a estas señales pone de manifiesto que las diferencias en la señal estratosférica de ambos fenómenos están asociadas a cambios en la convección en el Pacífico ecuatorial y a diferencias en las teleconexiones troposféricas ligadas a cada tipo de episodio. Así, el análisis de las ondas y su interferencia con el flujo medio muestra que la posición de las anomalías de convección en El Niño Modoki, más hacia el oeste en el Pacífico tropical comparadas con las anomalías en convección generadas por El Niño Canónico, resulta determinante en la respuesta del fenómeno en la estratosfera del Hemisferio Sur. Una mayor convección al oeste del Pacífico tropical favorece la intensificación de la teleconexión del Pacífico y Atlántico Sur de tal forma que las ondas anómalas asociadas a El Niño Modoki interfieren de forma constructiva con las ondas climatológicas en las latitudes medias del Hemisferio Sur. Así, el análisis del flujo de Eliassen Palm y su divergencia muestran que la propagación ascendente es efectiva y que la disipación anómala de estas ondas en la estratosfera genera una modulación de la señal en viento y temperatura dando lugar a una señal significativa en la estratosfera polar de este hemisferio. En cambio, en el Hemisferio Norte, las ondas anómalas asociadas a El Niño Modoki no interfieren de forma constructiva con las ondas climatológicas, debido principalmente a la localización de la baja Aleutiana, situada en latitudes más meridionales que durante El Niño Canónico. Esto impide la propagación ascendente de la señal de El Niño Modoki hacia la estratosfera en este hemisferio.