To je samo jedno od mnogobrojnih izvjesca iz Malezije i Indonezije u kojima se u jesen 1997. godine El Niño optuzivao za razlicite nepogode. Sto je El Niño i kako se razvio 1997. godine? Kako ce ta pojava napredovati u sljedecim mjesecima? Hoce li djelovati na atmosferske prilike sirom svijeta, te - napose - moze li se povezati s najavama vrlo hladne zime koje se cesto cuju u Hrvatskoj? Na ta pitanja pokusat cemo odgovoriti u ovom clanku.
 

Sto je El Niño?

    Tijekom stoljeca spanjolskom rijecju El Niño nazivala se topla struja na povrsini oceana, koja se svakih nekoliko godina javlja ispred obala Ekvadora i Perua u vrijeme Bozica (odatle i naziv, koji na spanjolskom znaci Djetesce odnosno mali Isus). Nastup tople struje pracen je migracijom riba iz toga, inace ribama bogatog podrucja, zamiranjem ribarstva, seobom ptica koje se hrane ribom i zastojem u proizvodnji guana. El Niño obicno prethodi kisama i poplavama u primorju Ekvadora i Perua. Od prvih opazanja te pojave, u vrijeme Francisca Pizarra, pa do pedesetih godina 20. stoljeca smatralo se da je El Niño lokalnog znacaja. Tada su, medutim, prikupljeni podaci za sav ekvatorski dio Pacifika, koji su pokazali da to neobicno stanje mora nije ograniceno samo na obalu Ekvadora i Perua. Stoga u novije vrijeme pod nazivom El Niño oceanografi podrazumijevaju velike i dugotrajne promjene u temperaturi mora i gibanju u cijelom ekvatorskom dijelu Pacifickog oceana.

    Pedesetih godina dogodio se jos jedan vazan pomak u istrazivanju pacifickog podrucja - naime, meteorolozi su dosli do zakljucka da su promjene povrsinske temperature mora povezane s klimatskom pojavom koja je istrazivana od kraja 19. stoljeca i koja je poznata pod nazivom juzna oscilacija (engl. Southern Oscillation). Juzna oscilacija je visegodisnje klimatsko kolebanje  nad ekvatorskim dijelom Pacifickog oceana: u nekim godinama pasati  su intenzivni i konvergiraju  prema zapadnom Pacifiku gdje je tlak zraka nizak i oborine obilne dok je atmosfera iznad istocnog Pacifika hladna i suha; u drugim godinama pasati su slabiji, podrucje obilnih kisa pomice se prema istoku a tlak zraka raste na zapadu i smanjuje se na istoku.

    Na osnovi opisanih empirijskih spoznaja, meteorolog Jacob Bjerknes i oceanograf Klaus Wyrtki postavili su krajem sezdesetih i pocetkom sedamdesetih godina temelje za suvremeno razumijevanje dinamike u ekvatorskom dijelu Pacifika. Na slici 2 dan je jednostavan, shematski prikaz osnovnih procesa u atmosferi i moru. Ovdje treba naglasiti da se danas smatra da je El Niño samo jedan od dva ekstrema koji se javljaju u moru. Drugi je u novije vrijeme nazvan La Niña (sp. djevojcica). Bitno je pitanje zbog cega se izmjenjuju ekstremna stanja u atmosferi i moru. Postoji nekoliko mogucih objasnjenja, no sva su ona prekomplicirana da bi se ovdje mogla detaljno izloziti. Tumacenje kojem se danas priklanja vecina istrazivaca svodi se - sasvim pojednostavljeno - na medudjelovanje atmosfere i mora u podrucju ekvatorskog Pacifika: u casu kad El Niño kulminira stvaraju se u moru valovi koji nakon godinu ili dvije dovedu do zahladenja istocnog Pacifika, pojacavanja pasata i pojave La Niñe; obratno, La Niña pogoduje nastanku valova koji s vremenom uzrokuju zatopljenje istocnog Pacifika, slabljenje pasata i razvoj El Niña. Pojava nije periodicna: pojedini se ekstremi javljaju s razmakom od 2 godine do 10 godina, a tipican je interval izmedu dvije uzastopne pojave istovrsnog ekstrema 3 - 4 godine. Vazno je naglasiti razliku u ponasanju atmosfere i mora pri opisanom medudjelovanju. Atmosfera se brzo, u nekoliko tjedana, prilagodava promjenama povrsinske temperature mora pa se moze reci da ona "kratko pamti". Nasuprot tome, oceanu moze trebati i vise od godinu dana da se prilagodi promjeni u polju vjetra pa kazemo da more ima "dobro pamcenje". Ta osobina mora vazna je za dugorocnu prognozu stanja u atmosferi i moru, o cemu ce jos biti rijeci u clanku.
 

Razvoj El Niña 1997. godine

    Ovogodisnji El Niño znanstvenici su spremno docekali, opremljeni najsuvremenijim mjernim instrumentarijem. Tako je u ekvatorskom podrucju Pacifika usidreno sedamdesetak plutaca na kojima se neprekidno mjere meteoroloski parametri te struje u moru i temperatura mora. Slican je broj i mareografskih postaja koje u sirem podrucju Pacifika kontinuirano biljeze visinu razine mora. U moru se stalno nalazi vise od stotinu slobodno plutajucih "driftera" ciji se polozaj utvrduje u pravilnim vremenskim razmacima sa satelita i tako se odreduju struje u moru; "drifteri" su cesto opremljeni i temperaturnim senzorima. S brodova trgovacke i ratne mornarice koji se zateknu u Pacifiku mjere se meteoroloske velicine i vertikalni profili temperature mora, a s istrazivackih brodova i cijeli niz drugih parametara. Na posljetku - ali ne i najmanje vazno - daljinskim mjerenjima sa satelita registriraju se razliciti parametri vazni za pracenje El Niña, od kojih su nam ovdje najzanimljiviji visina razine i povrsinska temperatura mora.
 
    U obradi svake pojedine velicine izmjerene u atmosferi i moru uobicajeno je da se racunaju tzv. anomalije, tj. odstupanja velicine izmjerene u nekom danu ili mjesecu od dugogodisnjeg prosjeka za taj dan ili mjesec. Naime, El Niño, La Niña i juzna oscilacija superponirani su na jos jedan vazan proces - godisnji ciklus koji je povezan s odgovarajucim promjenama u intenzitetu Sunceva zracenja. Racunanjem prosjeka nekog parametra za dugi niz godina moze se odrediti taj godisnji ciklus u svom neporemecenom obliku, pa se njegovim oduzimanjem od pojedinih zabiljezenih stanja jasnije moze sagledati neobicna pojava kao sto je npr. El Niño. U daljnjem tekstu govorit cemo iskljucivo o anomalijama, i to osobito o anomalijama zabiljezenim 1997. godine.

    Dva polja anomalija, odredenih na osnovi mjerenja povrsinske temperature mora in situ  i sa satelita, prikazana su na slici 3. Iz slike vidimo da je u sijecnju 1997. godine temperatura bila visa od uobicajene u zapadnom, a niza u istocnom dijelu ekvatorskog Pacifika. To je La Niña, premda prilicno slabo izrazena. Ubrzo nakon sto je snimljeno takvo stanje, pasati nad Pacifikom oslabjeli su, pa se vec u proljece 1997. godine raspored anomalija poceo mijenjati. Slika za srpanj 1997. godine prikazuje povrsinsku temperaturu mora koja je znatno visa od uobicajene za to doba godine u istocnom dijelu ekvatorskog Pacifika. To je jasan pokazatelj El Niña. Treba reci da su takve anomalije potrajale i dalje, pa su dobro izrazene i u casu kad se pise ovaj clanak - potkraj listopada 1997. godine.

    Istodobno s promjenama povrsinske temperature mora mijenjale su se i druge velicine,  npr. dubina termokline i visina razine mora. Anomalije potonjeg parametra, odredene na osnovi satelitskih mjerenja, prikazane su na slici 4. Vidimo da je u sijecnju 1997. razina mora u zapadnom Pacifiku bila znatno iznad dugogodisnjeg prosjeka (La Niña), te da je u srpnju 1997. u istocnom Pacifiku zabiljezena pozitivna anomalija (El Niño). To je pokazatelj izmjeren potpuno neovisno o svima drugima koji je u savrsenom suglasju s povrsinskom temperaturom mora prikazanom na prethodnoj slici i koji lijepo ilustrira da El Niño zahvaca cijeli ekvatorski Pacifik a ne samo obalne vode Ekvadora i Perua.

    Na posljetku, interesantno je usporediti El Niño iz 1997. godine s nekim prijasnjim realizacijama iste pojave. Slika 5 omogucuje takvu usporedbu na osnovi anomalija povrsinske temperature mora zabiljezenih u dijelu ekvatorskog Pacifika. Lijepo se vidi da je El Niño 1997. godine nastupio vrlo rano i da je vec do rujna 1997. nadmasio sve jace slucajeve registrirane proteklih cetrdesetak godina - osim onoga najvecega  iz 1982./83. godine. Kako ce se ovogodisnji El Niño dalje razvijati? Znanstvenici mogu reci ponesto o tome.
 

Prognoza

    Kao sto je dobro poznato, meteoroloskim modelima  mogu se prognozirati vremenske prilike najvise tjedan ili dva tjedna unaprijed. Razlog za tako ogranicen doseg prognoza objasnio je meteorolog Edward N. Lorenz, u svom epohalnom clanku iz 1963. godine kojim je utemeljio suvremenu teoriju tzv. deterministickog kaosa. Naime, atmosfera je izrazito nelinearan sustav i stoga su modeli koji je opisuju silno osjetljivi na pocetne uvjete iz kojih se izvodi racun. Najmanja greska u pocetnim uvjetima - a ona uvijek postoji s obzirom na tocnost meteoroloskih mjerenja i njihovu ogranicenost u prostoru i vremenu - utjece na rezultate modela, i to sve vise kako se racunom udaljavamo od pocetnog, opazenog stanja.

    Medutim, spomenuli smo da dinamika ekvatorskog podrucja Pacifika ne ovisi iskljucivo o zbivanjima u atmosferi nego je odredena medudjelovanjem atmosfere i mora: vjetar utjece na gibanje u moru i promjene povrsinske temperature mora sto opet djeluje na gibanje u atmosferi koje izaziva daljnje promjene u moru ... Ocito je da ce za reprodukciju takvih procesa trebati dvojni modeli, koji opisuju atmosferu i more. Kako je vec naglaseno, u zbilji i u takvim modelima atmosfera "kratko pamti" ali more ima "dobro pamcenje". Posljedicno, moze se ocekivati da ce procesi u sustavu atmosfera-more biti znatno sporiji nego li u samoj atmosferi te da ce prognoze srednjeg stanja i gibanja dobivene pomocu dvojnih modela vrijediti za mnogo dulja razdoblja nego li prognoze pojedinih situacija odredene meteoroloskim modelima.

    Poticaj za razvoj dvojnih modela dao je veliki El Niño iz 1982./83. godine. Taj dogadaj znanstvenici nisu uspjeli predvidjeti, premda je bio jedan od najjacih u ovom stoljecu, izazvavsi stete koje su procijenjene na vise od 8 milijardi dolara. Buduci da se na pocetku osamdesetih godina vec podosta znalo o mehanizmu nastanka El Niña, zakljuceno je da su razlozi za neuspjeh prognoza: (1) nedostatni podaci koji sluze kao pocetni uvjet za izvedbu modela te (2) neodgovarajuci modeli kojima se od opazenog pocetnog stanja moze napredovati u vremenu. Stoga je ubrzo pokrenut veliki program mjerenja u ekvatorskom Pacifiku, koji se nastavlja i danas, te su razvijeni razliciti modeli od kojih su se oni dvojni pokazali najboljima. Kao rezultat tih napora vec je sljedeci El Niño, onaj iz 1986./87. godine, uspjesno prognoziran, i to mjesecima unaprijed. Uspjeh u prognoziranju nastavio se i kasnije, pa je tako i El Niño iz 1997. godine uredno najavljivan od pocetka godine.

    S obzirom na uspjesnost dvojnih modela, zanimljivo je razmotriti kako ti modeli rade i sto kazu o sudbini El Niña iz 1997. godine. Racun dvojnim modelom pocinje od opazenog stanja u atmosferi i moru. Nakon toga se oceanografskom komponentom modela predvidi kako ce se nekoliko dana razvijati gibanje u moru i kako ce se mijenjati povrsinska temperatura mora. Potom atmosferska komponenta modela prognozira promjene u polju vjetra kao posljedicu izmijenjenih temperatura pri povrsini mora. Novi vjetar uzima se zatim u obzir u oceanografskoj komponenti modela da bi se proracunala nova povrsinska temperatura mora, i tako dalje. Prognoze jednog dvojnog modela, dobivene na temelju podataka prikupljenih do kraja kolovoza 1997. godine, prikazane su na slici 6. Vidi se da model predvida da ce u istocnom dijelu ekvatorskog Pacifika anomalno visoka temperatura na povrsini mora potrajati do proljeca 1998. godine (El Niño). Nakon toga postupno bi se imala pojaviti hladna anomalija (La Niña). Prognosticari naglasavaju da bi relativno male pozitivne anomalije predvidene za proljece 1998. godine mogle vise utjecati na globalne klimatske prilike nego li velike anomalije opazene u jesen 1997. godine, jer bi one u proljece koincidirale s maksimumom u godisnjem hodu povrsinske temperature mora u istocnom dijelu ekvatorskog Pacifika. Inace, pri razmatranju prognoza treba imati na umu da njihova uspjesnost opada s udaljavanjem od opazenog pocetnog stanja (u nasem slucaju kolovoz 1997. godine). Stoga se s podosta pouzdanja ocekuje da ce El Niño potrajati ove zime, a prognozama za kasnije razdoblje pridjeljuje se manja tezina.
 

Kakve su posljedice El Niña?

    Kao sto je odavno poznato, El Niño se prije svega ocituje u drasticnom smanjenju ulova ribe u obalnim vodama Ekvadora i Perua. Buduci da se u tim podrucjima ostvaruje oko petina svjetskog ulova incuna, poremecaj djeluje na cijenu hrane i izvan Ekvadora i Perua, pa je tako nakon El Niña iz 1972./73. godine visestruko porasla cijena soje na svjetskim trzistima.

    Danas se zna da je El Niño vazan i za atmosfersku cirkulaciju iznad ekvatorskog Pacifika, izazivajuci susu u inace vlaznom zapadnom dijelu te obilne oborine u obicno suhom istocnom dijelu tog podrucja. Jedna od posljedica tako izmijenjenih prilika u atmosferi ove, 1997. godine jest i smog u Kuchingu na otoku Borneu, s kojim smo poceli clanak. Pri tom je pojava visokoga tlaka zraka i silaznoga gibanja iznad zapadnog dijela ekvatorskog Pacifika mogla na dva nacina pridonijeti gustoci smoga: u jednu ruku smanjeno provjetravanje pogoduje povecavanju koncentracije oneciscujucih tvari sto se unose u atmosferu uslijed lokalnih industrijskih aktivnosti; u drugu ruku susa pomaze sirenju pozara, a kako su vjetrovi slabi, produkti izgaranja se ne raznose i stoga im koncentracija ostaje visoka.

    Relativno je nova spoznaja da El Niño moze izazvati kolebanja u atmosferi i na mnogo vecem podrucju, sirom svijeta. Naime, zbog poremecaja u moru i u atmosferi iznad ekvatorskog Pacifika stvaraju se atmosferski Rossbyjevi valovi koji se sire iz izvorista te mogu utjecati na atmosferske prilike u visim zemljopisnim sirinama ili pak u drugim ekvatorskim podrucjima. Slika 7 shematski prikazuje anomalna stanja atmosfere koja se, na osnovi dosadasnjih opazanja i analiza, mogu ocekivati u zimama s El Niñom. Ovdje valja naglasiti da ta slika daje tek pribliznu informaciju o zbivanjima u atmosferi. Svaki El Niño je drukciji (kao sto se vidi na slici 5) i svaki zatjece atmosferu u drukcijem pocetnom stanju. Osim toga, atmosferske prilike ne ovise samo o El Niñu koji se zbiva u Pacifiku, vec i o anomalijama povrsinske temperature mora u drugim oceanima, kao i o unutarnjim procesima u samoj atmosferi. No, usprkos svim tim ogranicenjima, najava da ce El Niño potrajati u zimi 1997./98. godine (slika 6) i mogucnost da izazove anomalna zbivanja u atmosferi (slika 7) shvacene su ozbiljno. Tako se npr. u Sjedinjenim Americkim Drzavama uzurbano pripremaju za oborine i poplave u juznom dijelu zemlje, pa su - prema jednoj usmenoj obavijesti - vec napunjena cetiri milijuna vreca pijeskom radi zastite od poplava.

    Vidi se da na slici 7 nisu naznacene nikakve anomalije za podrucje Europe, sto bi znacilo da El Niño tu nije od osobite vaznosti. Pa ipak, njemacki meteorolozi K. Fraedrich i K. Müller izracunali su srednje anomalije atmosferskih stanja koja su do sada opazena iznad Europe u zimama kad je u Pacifiku zabiljezen El Niño. Buduci da njihovi empirijski nalazi pokazuju slicnosti s teorijskim rezultatima britanskog meteorologa T. N. Palmera, vrijedi ih ovdje kratko navesti. Dakle, u zimama s El Niñom nad sjevernim dijelom Europe tlak zraka u pravilu je visi, a nad juznim dijelom nizi od uobicajenoga za to doba godine. Temperature zraka su najcesce nize od visegodisnjeg prosjeka, osobito na sjeveru Europe. Oborina uglavnom ima vise od uobicajene kolicine na jugu, manje na sjeveru Europe. U Hrvatskoj, El Niño bi prema tim rezultatima tijekom zimskih mjeseci podrzavao anomalno niski tlak zraka, nesto nizu temperaturu zraka na sjeveru zemlje i visu na jugu zemlje, te vise oborina u cijeloj zemlji. Treba naglasiti da atmosferske prilike nad Europom i Hrvatskom ne ovise samo o El Niñu; vazne su i druge anomalije povrsinske temperature mora - posebno one u sjeverozapadnom Atlantiku, ali i procesi koji se zbivaju u samoj atmosferi. Na atmosferske prilike opcenito, pa tako i sljedece zime, mogu utjecati svi navedeni procesi, od kojih je neke za sada tesko prognozirati. Stoga se moze reci da se najave o neobicno hladnoj ovogodisnjoj zimi u nas mogu (ali ne moraju) ostvariti, te da one nisu zasnovane ni na kakvim ozbiljnim znanstvenim metodama prognoze. Navedimo jos da je zima u Zagrebu tijekom nekoliko vecih El Niña u proteklih cetrdesetak godina bila topla (1957./58.), prosjecna (1972./73.), topla (1982./83.), hladna (1986./87.) i topla (1991./92.) u usporedbi s uobicajenim zimama, sto ponovno pokazuje da El Niño nije ni jedini ni dominantni cimbenik klime u nas.

    Dakle, klimatska kolebanja nad Europom nisu iskljucivo pod utjecajem El Niña. Medutim, premda ne znamo precizno sto im je uzrok, sigurni smo da su ta kolebanja vrlo dobro izrazena. U to smo se u novije vrijeme mogli uvjeriti na slucaju anomalnih zima koje su potrajale od 1988./89. do 1992./93. godine i koje su izazvale anomalno ponasanje Jadranskog mora. Tijekom tih zima oborina je bilo manje nego sto je uobicajeno, tlak zraka bio je visi, a sustav vjetrova drukciji od prosjecnoga za to doba godine. Istodobno, razina mora bila je znatno niza nego inace zimi, sto su opazali stanovnici nasih obalnih naselja, pa se cak u novinama postavljalo pitanje "nestaje li more iz Jadrana". Jos jedan proces u moru koji se po svoj prilici ima pripisati klimatskim kolebanjima je tzv. cvjetanje mora, tj. stvaranje sluzavih nakupina tijekom ljeta i, nakon toga, nestanak kisika i pomor organizama u pridnenom sloju sjevernog Jadrana. Buduci da se ta pojava u nekim godinama javlja a u drugima je nema, te da korespondira sa znatnom promjenljivoscu fizikalnih procesa u moru, znanstvenici smatraju da se prvenstveno ima dovesti u vezu s klimatskim kolebanjima nad sirim podrucjem sjevernog Jadrana. Ovdje valja napomenuti da povezanost "cvjetanja mora" s atmosferskim prilikama iznad Jadrana za sada nije dovoljno istrazena, pa je analiza te meduovisnosti vazna zadaca suvremene hrvatske oceanografije.
 

Pouke

    Vidjeli smo da El Niño utjece na ljudske aktivnosti sirom svijeta. Taj utjecaj moze biti nepovoljan, kao kad se ocituje u smanjenom ulovu ribe, u obilnim oborinama, poplavama i odronima, ili pak u susi zbog koje podbacuje urod pojedinih kultura. Medutim, El Niño moze biti i "dobra vijest", npr. ako inace susnim krajevima donese oborine i ako se stanovnistvo prilagodi takvu vlaznom razdoblju promjenom u sadnji. U oba slucaja vazna je dobra prognoza. U posljednjih desetak godina meteorologija i oceanografija toliko su napredovale da su danas znanstvenici kadri predvidjeti zbivanja u podrucju ekvatorskog Pacifika tri mjeseca do sest mjeseci unaprijed, a eksperimentalno se prognoziraju i klimatske anomalije drugdje po svijetu. Napredak je ostvaren zahvaljujuci prije svega opseznom programu mjerenja u Pacifiku, koji je unaprijedio kakvocu meteoroloskih informacija i potpuno transformirao oceanografiju - tako da se vise ne obraduju podaci stari mjesecima ili godinama, vec se analize daju koji sat nakon sto su izvrsena mjerenja u moru. S podacima neprekidno mjerenima u dugim razdobljima ulazi se u dvojne modele koji opisuju zbivanja u atmosferi i moru, pa se na tim modelima temelje prognoze. Dakako, ne treba misliti da su svi problemi rijeseni - otvoreno je npr. pitanje da li se promjena u cestini i snazi El Niña, opazena od pocetka devedesetih godina, ima dovesti u vezu s izmjenama u efektu staklenika i s globalnim zagrijavanjem. Medutim, bez obzira na te nesigurnosti vec se sada procjenjuje da se odnos ulaganja u prognoze El Niña i pripadnih klimatskih kolebanja prema ustedi koja se tako postize krece izmedu 1 : 10 i 1 : 300.

    Kakvo mjesto u svemu tom zbivanju imaju Europa i Hrvatska? Recimo jos jednom, El Niño donekle utjece na klimatske anomalije u nas, ali cini se da su - barem zimi - vazniji drugi cimbenici koje je za sada tesko prognozirati. Europski meteorolozi, posebno oni zaposleni u velikim znanstvenim i strucnim institucijama kao sto je npr. Europski centar za srednjorocnu prognozu vremena u Readingu u Velikoj Britaniji, intenzivno istrazuju mogucnost prognoze klimatskih kolebanja. Pokaze li se da europske atmosferske prilike u pojedinim godinama ovise o medudjelovanju atmosfere i mora, mozemo se nadati prognozama jedno ili dva godisnja doba unaprijed. No, iako se jos ne mogu predvidjeti klimatska kolebanja nad Europom, zna se da su ona dobro izrazena i da utjecu na Jadran. Iskustva prikupljena istrazivanjem El Niña uce nas da se odziv mora na klimatska kolebanja, pa tako i "cvjetanje mora" u sjevernom Jadranu, moze istrazivati iskljucivo na osnovi dugotrajnih, neprekidnih mjerenja u atmosferi i moru. Na hrvatskim je meteorolozima i oceanografima da organiziraju takva mjerenja, da objasne mehanizme djelovanja atmosfere na Jadran (a po potrebi i povratno djelovanje), te da razviju modele koji bi - uz prethodnu prognozu klimatskih anomalija - omogucili predvidanje zbivanja u moru.
 
  Povratak