La Niña jest pełna wigoru i miesza w pogodzie na Ziemi

Róg Afryki, czyli Półwysep Somalijski, oraz sąsiadujące z nim rejony Etiopii i Kenii doświadczają najgorszego od pół wieku kryzysu klimatycznego. Wiosenna pora deszczowa tym razem zawiodła na całej linii: tak suchej nie było od 70 lat. Co gorsza, była już czwartą z kolei właściwie bez deszczu – obfitych opadów nie widziano tu od połowy 2020 r. Jakby tego było mało, w regionie wciąż utrzymują się bardzo wysokie temperatury, które zwiększają parowanie i pozbawiają glebę resztek wody. Z powodu suszy padło już 3,5 mln sztuk bydła, a do połowy tego roku ponad milion ludzi zostało zmuszonych do ucieczki ze swoich rodzinnych stron. Schronili się w tymczasowych obozach, w nadziei, że tam łatwiej będzie o wodę i żywność.

Wciąż istnieje szansa, że większe deszcze w ciągu paru tygodni przyjdą, ale prognozy opadów na listopad i grudzień nie są dobre. Jeśli meteorolodzy się nie pomylili, w Rogu Afryki piąta pora deszczowa będzie taka jak poprzednie, co oznacza zaostrzenie suszy i jej dramatycznych konsekwencji. „Odbieramy głodującym, aby nakarmić tych, którzy są tak zagłodzeni, że w oczy zagląda im śmierć” – pisali już latem w apelu o wsparcie finansowe przedstawiciele Światowego Programu Żywnościowego ONZ.

Zgodnie z klimatyczną normą deszcze, które przynoszą wiatry wiejące od Oceanu Indyjskiego, powinny pojawiać się w Rogu Afryki dwa razy w roku – wiosną (dłuższe i bardziej obfite) i jesienią. Rytm ten nie był oczywiście idealny. Czasem lało zbyt mocno, co doprowadzało do wylewów rzek, innym razem deszczu było jak na lekarstwo. Jednak w ciągu ostatnich dwóch dekad Ocean Indyjski stał się jeszcze mniej przewidywalny. To posyłał cyklony i gigantyczne ulewy, po których następowały katastrofalne powodzie, to znów skąpił deszczu. Od prawie trzech lat zachowuje się jednak tak, jakby obraził się na Somalię i jej sąsiadów. Ale to nie on jest winien. Za tę zaostrzającą się pogodową arytmię odpowiadają znacznie potężniejsze siły natury, które zostały sprowokowane przez człowieka.

Wielka synchronizacja

Tropikalne strefy dwóch oceanów – Spokojnego i Indyjskiego – mają decydujący wpływ na pogodę w krajach, w których żyje połowa ludzkości. Równikowe wody obu tych olbrzymich akwenów spotykają się ze sobą w pobliżu Azji Południowo-Wschodniej, Nowej Gwinei i północnych brzegów Australii. Są to wody bardzo gorące, a dodatkowo podgrzewają je dwa zsynchronizowane ze sobą zjawiska oceaniczne.

Pierwsze występuje na Oceanie Indyjskim i ma dwie fazy: pozytywną i negatywną. To, która z nich zostanie włączona, zależy od rozkładu niżów i wyżów atmosferycznych wzdłuż równika, co przekłada się na dominujące kierunki wiatrów. W fazie pozytywnej wieją one na zachód, przepychając rozgrzane masy wód powierzchniowych ku Afryce, a wraz z nimi chmury przynoszące deszcze. W fazie negatywnej jest odwrotnie – cieplejsza woda zostaje zepchnięta na wschód, w stronę Indonezji. Wtedy to na nią spadają ulewne deszcze, których z kolei brakuje po drugiej stronie oceanu, m.in. w Rogu Afryki.

Dawniej to zjawisko – nazwane przez naukowców Dipolem Oceanu Indyjskiego (DOI) – rzadko przybierało skrajne wartości. Zwykle ocean obdzielał deszczami obie strony może nie po równo, ale mimo wszystko dość sprawiedliwie. Ostatnio jednak coś się w tym mechanizmie zepsuło: rozgrzana woda, wraz z deszczami, coraz rzadziej płynie na zachód. Od ponad dwóch lat działa już tylko faza negatywna.

Tak się złożyło, i bez wątpienia nie jest to przypadek, że dość podobne zdarzenia rozgrywają się równocześnie na Pacyfiku. Tam od ponad dwóch lat rządzi anomalia pogodowa zwana La Niña, która kieruje gorące wody powierzchniowe Oceanu Spokojnego w stronę Azji Południowo-Wschodniej i północnej Australii. Mieszkańcy tych terenów trzeci raz z rzędu szykują się na deszczowe lato, a tamtejsi meteorolodzy ostrzegają przed powodziami. W tym samym czasie po drugiej stronie oceanu – na wybrzeżach Peru, a nawet dalej w głąb lądu, w peruwiańskiej, boliwijskiej i brazylijskiej Amazonii – opadów atmosferycznych jest niewiele. To niemal lustrzane odbicie tego, co dzieje się we wschodniej Afryce, choć sytuacja nie jest aż tak dramatyczna.

Niezły bigos

Termin La Niña (hiszp. dziewczynka) zaproponowali naukowcy około pół wieku temu, chcąc odróżnić to zjawisko od innego występującego na Oceanie Spokojnym, znacznie bardziej sławnego, czyli El Niño (hiszp. chłopiec). W ten sposób od setek lat peruwiańscy i ekwadorscy rybacy określają cykliczne pojawianie się bardzo ciepłych wód Pacyfiku w pobliżu wybrzeży Ameryki Południowej. Normalnie płyną one na zachód popychane przez wiatry, ustępując miejsca chłodnym masom wody niesionej przez prądy morskie docierające aż z Antarktyki. Jednak El Niño wstrzymuje tę cyrkulację, zwykle na rok, czasami dwa. Suche zazwyczaj wybrzeża Peru są wtedy zalewane przez deszcze, a susza przenosi się na drugą stronę oceanu.

Kiedy przychodzi La Niña, wywraca wszystko do góry nogami: chłodna woda u wybrzeży Ameryki Południowej staje się jeszcze chłodniejsza, po czym zaczyna przemieszczać się z wiatrami ku centralnym obszarom równikowego Pacyfiku, wypychając z nich w stronę północnej Australii i Azji Południowo-Wschodniej wodę ciepłą. Ta po drodze jeszcze bardziej się nagrzewa, coraz intensywniej paruje i zmienia w wielkie, deszczowe chmury.

Zarówno „chłopiec”, jak i „dziewczynka” potrafią w skrajnych przypadkach narobić niezłego bigosu w pogodzie. I to nie tylko na lądach sąsiadujących z Pacyfikiem, ale też bardzo daleko od niego. Im bardziej wychyli się w jedną ze stron to oceaniczno-atmosferyczne wahadło, tym efekt będzie silniejszy. Wartość tego wychylenia, czyli intensywność zjawiska, mierzy się w centralnej części tropikalnego Pacyfiku na obszarze wskaźnikowym Niño 3.4. Jest to pas wody o szerokości ok. 1100 km i długości 5500 km ciągnący się po obu stronach równika. Rozmieszczone tam boje pomiarowe rejestrują temperaturę powierzchniowych warstw oceanu. Im większy jej wzrost powyżej średniej, tym silniejsze (cieplejsze) El Niño, im większy spadek – tym potężniejsza (chłodniejsza) La Niña.

Panowanie tandemu

Skoordynowane akcje, w których zgodnie uczestniczą La Niña oraz negatywna faza Dipolu Oceanu Indyjskiego, zdarzały się w przeszłości. Przeważnie jednak takie ekstremum trwało rok, najwyżej dwa. Później oba oceany albo łagodniały, albo też… wahadło wychylało się w drugie skrajne położenie: Azja Południowo-Wschodnia i Australia cierpiały z powodu suszy i fal gorąca, a gorąca woda wraz z deszczami uciekała w stronę Afryki z jednej strony i Ameryki Południowej z drugiej. Tym razem jednak panowanie tandemu La Niña/negatywny DOI utrzymuje się już trzeci rok, a długoterminowe prognozy mówią, że taka sytuacja potrwa co najmniej do lutego 2023 r. Byłoby to wydarzeniem bez precedensu w historii obserwacji pogodowych w ziemskich tropikach i fatalnym dla milionów mieszkańców Rogu Afryki.

Czy te zapowiedzi mogą się nie sprawdzić? Tak, ale prawdopodobieństwo powrotu deszczu w najbliższych miesiącach nie jest duże. Wiele zależy od tego, co zrobi La Niña, bo to ona – z racji olbrzymich rozmiarów Pacyfiku – gra w tym duecie pierwsze skrzypce. Co więcej, wygląda na to, że jej dominacja będzie rosła. Zjawisko wzmacnia bowiem zmiana klimatu, którą ludzkość zafundowała planecie – taka hipoteza pojawia się coraz częściej w publikacjach naukowych z ostatnich lat.

Zdaniem badaczy, ocieplając atmosferę, zaingerowaliśmy pośrednio w krążenie wód oceanicznych na całym globie, a zaburzając działanie tego – jak to określają oceanografowie – „pasa transmisyjnego”, sprowokowaliśmy rozmaite reakcje dostosowawcze ziemskiego systemu atmosfera–ocean. Przejściowo korzysta na tym La Niña. „Jej wpływy na Ziemi, odczuwalne daleko poza strefą tropikalną, mogą znacznie wzrosnąć w najbliższych dekadach” – przewiduje oceanograf Robert Wills z University of Washington, który wraz ze współpracownikami opisał w październiku w „Geophysical Research Letters”, jak w ostatnim półwieczu zmieniała się temperatura wierzchnich warstw wody w różnych częściach Pacyfiku.

Gorąca wanna

Bardzo długo uważano, że zjawiskiem znacznie groźniejszym dla ziemskiego klimatu niż „chłodna” La Niña jest „gorący” El Niño. Obawiano się, że nakręci on spiralę ocieplenia: wzrost temperatur globalnych będzie zwiększał jego częstotliwość i siłę, a on chętnie podzieli się nadwyżkami ciepła z atmosferą. Byłoby to typowe dodatnie sprzężenie zwrotne, gdy wytrącony z równowagi układ reaguje wzmocnieniem, a nie wytłumieniem pierwotnego zakłócenia. W przypadku ziemskiego klimatu mogłoby to w sytuacji skrajnej doprowadzić do rozregulowania się całego systemu oraz „przepalenia” bezpieczników, które trzymają go w ryzach.

Obserwacje z ostatniej dekady zdają się jednak wskazywać, że Pacyfik zareagował inaczej, niż sądzili badacze. Przynajmniej na razie. Rozkręca się, owszem, ale „chłodna” La Niña, coraz częściej wypychająca gorące wody z centrum równikowego Pacyfiku. Te z kolei gromadzą się w zachodniej części akwenu, tworząc wraz z gorącymi wodami wschodniego Oceanu Indyjskiego gigantyczną wannę pełną energii cieplnej. Średnia temperatura wody w tym obszarze przekracza 28 st. C. Naukowcy nazywają ją angielskim terminem Indo-Pacific warm pool.

Wanna i La Niña znakomicie się uzupełniają i stymulują. Po pierwsze, rozmiary tej pierwszej stale się powiększają za sprawą globalnego ocieplenia. Po drugie, z tego samego powodu rośnie też w niej średnia temperatura wody – w ciągu paru ostatnich dekad o ok. 0,5 st. C. I co najważniejsze, energią kumulującą się w tropikalnej wannie karmią się wielkie niże z armiami cyklonów i chmur deszczowych. Niczym olbrzymie odkurzacze zasysają powietrze napływające ze wschodu i zachodu, a następnie pompują je do góry wraz z gigantycznymi ilościami pary wodnej. Nagrzany ocean przyspieszył zatem cyrkulację atmosferyczną, co wzmogło wiatry wiejące w stronę wanny, a one z kolei okazały się dopalaczem, dzięki któremu La Niña może częściej i na dłużej wrzucać wyższy bieg. Gdyby ten układ – z ważnym udziałem Dipolu Oceanu Indyjskiego – zakotwiczył się na stałe, mógłby regularnie odbierać deszcze Afryce Wschodniej i Półwyspowi Somalijskiemu oraz pacyficznym regionom Ameryki Południowej, a obdarowywać nimi Australię i Azję.

Zaskakujący wigor

Jak realny jest to scenariusz? Odpowiedzi nie znamy, ponieważ modele klimatyczne okazały się dość nieporadne w symulowaniu reakcji oceanów na globalne ocieplenie. Wiadomo, że to one przejmują 90 proc. nadwyżek ciepła zatrzymywanego w atmosferze przez emitowane przez człowieka związki węgla. Wspomniany już Wills zwraca uwagę, że południowy Pacyfik jako jedyny na Ziemi duży akwen oceaniczny ochłodził się w ciągu ostatnich 50 lat. Ten chłód prądy morskie transportują aż pod równik wzdłuż wybrzeży Ameryki Południowej. W efekcie doszło do powiększenia się różnicy temperatur pomiędzy południowo-wschodnią częścią Pacyfiku a gorącą wanną w pobliżu Azji Południowo-Wschodniej. „To przełożyło się na wzrost różnicy ciśnienia atmosferycznego i przyspieszenie pasatów wiejących na zachód wzdłuż równika. La Niña to lubi, bo to ją wzmacnia” – mówi.

Inny badacz Matthew England z University of New South Wales w Sydney podkreśla, że dzięki silniejszym pasatom równikowy Pacyfik pochłania obecnie więcej ciepła z atmosfery, a zatem – jak stwierdza w komentarzu opublikowanym na stronie uczelni – „przedłużająca się La Niña hamuje wzrost temperatury na globie”. Według niego takie sytuacje mogą się częściej powtarzać w najbliższych dekadach, choć później „raczej to się zmieni, ponieważ globalne ocieplenie powinno się w końcu dobrać do południowego Pacyfiku, a wtedy różnice ciśnień się wyrównają i pasaty osłabną. W ten sposób przygotowany zostanie grunt pod nadejście ery silnych El Niño, które przyspieszą wzrost temperatur na Ziemi”. Kiedy to jednak nastąpi? Nie wiadomo. Może nigdy.

England przedstawił niedawno na łamach „Nature Climate Change” scenariusz, w którym La Niña trwa wiecznie. W swoim modelu „wyłączył” krążenie prądów morskich na północnym Atlantyku, co skończyło się nagromadzeniem gigantycznych ilości ciepła w tropikalnych wodach tego oceanu, zburzeniem układu wyżów i niżów wzdłuż całego równika oraz potężnym wzmocnieniem pacyficznych pasatów, na czym oczywiście skorzystała La Niña. Ale to tylko symulacja, zresztą dość ekstremalna – całkowita zapaść północnego Atlantyku mimo wszystko wydaje się mało prawdopodobna. Skwitujmy więc tylko, że obecne modele klimatyczne uwzględniające cyrkulację oceaniczną niespecjalnie pomagają w znalezieniu odpowiedzi na pytania dotyczące przyszłości Pacyfiku.

Na razie La Niña zaskoczyła obserwatorów swoim wigorem. Część z nich nadal sądzi, że to tylko chwilowa anomalia. Przybywa jednak takich badaczy, jak Wills i England, według których zjawisko to będzie w najbliższym czasie częstsze i silniejsze, wpływając na pogodę w wielu zakątkach globu, niestety także w Rogu Afryki. W naszej części świata jej wpływ będzie jednak niewielki – tu jesienią i zimą dominują raczej Atlantyk i Arktyka, choć dodajmy, że kiedy pojawiała się silniejsza La Niña, wówczas druga część zimy w północnej połówce Europy bywała zwykle łagodniejsza. To nie byłoby takie złe.