El Niño Southern Oscillation eller ENSO, en onormal uppvärmning av ytvattnet i det tropiska Stilla havet, är känd för att producera månader långa ovanliga vädermönster över hela världen.

En liknande, om än mindre känt cirkulationsmönster, Atlanten El Niño, dominerar en bred sträcka av Atlanten. Atlantiska El Niño-fenomenet är analogt med de cykler som skapar Pacific ENSO. Men till skillnad från Stillahavsmotsvarigheten, vilket har visat sig vara ovärderligt för säsongsbetonade klimatförutsägelser, Atlanten El Niño är nästan omöjlig att förutse.

De breda förändringarna i väderregimer som kallas ENSO inträffar när en massiv sträcka av varmt vatten bildas utanför Sydamerikas kust och sträcker sig in i centrala Stilla havet. Vattnets värme förändrar luftflödet i Stilla havet. Detta förändrar i sin tur vädermönstren i länder som gränsar till Stilla havet och bortom när luftrörelserna runt om i världen anpassar sig till förhållandena i Stilla havet. Eftersom rörelsen av varmt och kallt vatten sker ganska långsamt över den stora delen av Stilla havet, klimatforskare kan förutsäga ankomsten av ENSO och medföljande konstiga väderförhållanden upp till nio månader i förväg.

Detta gör att de drabbade länderna kan förbereda sig för de kraftiga nederbörden och översvämningarna i östra Afrika och torkan i södra Afrika som en ENSO ger dem med oregelbundna intervaller på 2-7 år.

På många sätt, Atlanten El Niño är som det Stillahavsbaserade ENSO. Den följer ett nära liknande mönster av förändringar i havet och de överliggande luftrörelserna. Det uppstår när varmare vatten än normalt bildas i den ekvatoriala Atlanten som gränsar till Afrikas Guineakust, och sträcker sig mot de norra delarna av Sydamerika. Detta har kopplats till kraftiga regn och översvämningar i kustnära Västafrika från Sierra Leone till södra Nigeria, och torka i det halvtorra Sahel.

Men klimatforskare har kämpat för att förstå vad som får Atlanten El Niño att växa fram. Jag ledde nyligen en studie som ger nya insikter, höjer hopp om förbättrade klimatförutsägelser och bättre förberedelser.

Det stora pusslet

Luften och havsvattnet är i huvudsak sammanvävda. Vatten i havet rör sig eftersom det blåser vindar på dem. Luften rör sig snabbare än havsvattnet under den. Vattnet reagerar långsammare. Den här vägen, havsvattnet bildar ett distinkt mönster av rörelser, som omfördelar värmen långsamt under en period av flera månader. Forskare kan använda klimatmodeller för att spåra vattenrörelserna, och förutsäga El Niño-händelser.

Eftersom El Niño-mönstren i Atlanten och Stilla havet anses vara liknande, man skulle förvänta sig att de skulle vara lika förutsägbara. Så är det inte. Stillahavsmönstret är relativt lätt att förutsäga medan det atlantiska är nästan helt oförutsägbart.

Och det finns ytterligare viktiga skillnader:händelserna i Atlanten är av mindre omfattning och kortare varaktighet. Orsakerna till dessa skillnader har förbryllat klimatforskare i årtionden.

En annan sorts El Niño

Nyckelfrågan är hur viktiga rörelserna i varma och kalla vatten är för uppkomsten av Atlanten El Niño-händelserna.

I vår studie undersökte vi den säsongsmässiga utvecklingen av Atlantens varma händelser, använda data från olika källor, inklusive observationer på plats, omanalys (där observationer har blandats med hjälp av klimatmodeller), och satellitprodukter.

Vi identifierade rörelsen av den intertropiska konvergenszonen, ett band av lågt lufttryck och kraftiga regn som sträcker sig över den tropiska Atlanten, som anledningen till att Atlanten Niño är kortlivad. Det är bara när denna zon är mycket nära eller över ekvatorn som interaktionen mellan luft och havsrörelser är tillräckligt stark för att orsaka stora klimatpåverkan. Den intertropiska konvergenszonen ger de rätta förhållandena i luften för att gynna rörelserna av varma och kalla vatten i havet. But the fluctuations in sea surface temperature in the Atlantic are not strong enough to keep the Intertropical Convergence Zone at the equator, as in the case in the Pacific ENSO.

Computer climate simulations show that air, rather than ocean water, movements are key to the Atlantic warm events. One set of simulations was conventional, trying to incorporate the detailed air and water movements. The second set reduced the complexity by modeling the ocean simply as a slab of motionless water with a thickness of only 50 meters.

This model was formulated in such a way that the ocean could absorb heat, emit heat, and evaporate moisture into the air, but the movements of warm and cold water within the ocean itself were ignored. The atmosphere alone accounts for 63% of the Atlantic El Niño events in these simulations.

This implies the movements of water in the ocean, as observed in the Pacific, are of lesser importance in the Atlantic. The Atlantic is "naturally" less predictable.

This is why our new findings, which established a strong connection to the Intertropical Convergence Zone, are important. The zone needs to be represented more realistically in the climate models and this will make them more accurate and reliable.

Going forward

The African and South American countries bordering the equatorial Atlantic strongly depend upon the ocean for societal development, fiske, and tourism. They are strongly affected by vagaries in weather systems. Accurate climate predictions are essential.

Our findings suggest that accurate predictions, for up to three months, are possible in this region. When realized, this will aid planning adaptation to the severe weather conditions that normally come with Atlantic events.

Dock, the equatorial Atlantic is a region of key uncertainties in the climate system:climate models exhibit large errors. And for many parameters, there are large gaps in observations that need to be closed. Closing the observational gaps is a key step in reducing the climate model errors, and improving seasonal climate predictions.

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.