Algunas notas y comparaciones sobre El Niño 2023

Con cada evento El Niño, como «monos porfiados» nos ponemos a esperar las abundantes precipitaciones. 2023 dio algunas esperanzas en junio y comienzos de julio, pero después nada. Veamos algunos aspectos que pueden estar influyendo y cómo se compara con otros grandes El Niños.

Esperanzas

Cada vez que se comienza a desarrollar un evento El Niño las esperanzas de que por fin termine la Megasequía en Chile termine se renuevan. Pero esto es un poco contradictorio con la idea de que la Megasequía no tiene un origen relacionado a ENSO (a La Niña en particular) necesariamente (Boisier et al., 2016) y que la ya molestosa presencia de la Mancha Cálida juega un rol preponderante (Garreaud et al., 2020).

Pero es que El Niño sigue siendo el principal modo de variabilidad del Pacífico sur (Timmermann et al., 2018) y está largamente estudiado su impacto positivo en las precipitaciones y nevadas en Chile central (Montecinos & Aceituno, 2003; Saavedra et al., 2020; Mendoza et al., 2022; entre otros) debido al clásico mecanismo de la teleconexión y el patrón Pacífico Sur (PSA) que posiciona una alta de bloqueo en el extremo sur (Rutllant & Fuenzalida, 1991) como por un mayor transporte de humedad hacia Chile central (Campos & Rondanelli, 2023).

Pero para que ocurra la teleconexión no basta solamente con el calentamiento oceánico… y para que El Niño esté declarado oficialmente tampoco. Al menos así lo deciden en el Bureau de Meteorología Australiano, que difiere de la visión más laxa de NOAA.

¿Qué dicen las observaciones?

La región de El Niño 3.4 muestra un calentamiento asociado al desarrollo de El Niño. El patrón de anomalías de temperatura superficial del mar (SST) en el evento actual es similar al observado en 1997 y 2015 en los mismos meses (hasta el trimestre MJJ de cada año), sin embargo, el patrón de anomalías de presión es muy distinto, mostrando la diversidad que tienen los Niños.

Mientras en 1997 el anticiclón de bloqueo estaba muy bien establecido, haciéndole honor a Rutllant y Fuenzalida, en 2015 nada de eso. Y en 2023, tampoco.

Fig 1. Ariba: índices mensual de El Niño 3.4 (fuente NOAA). Abajo: anomalía de temperatura superficial del mar para el trimestre MJJ (colores, fuente ERSSTv5) y presión a nivel del mar (fuente: ERA5). Leyenda sobre comportamiento de precipitación y vapor de agua, también de ERA5.


El calentamiento (hasta ahora) en el evento 2023 se ha concentrado en el Pacífico oriental. El ICEN actual es similar o superior al observado durante el evento 2015, pero aún inferior a 1997 (que fue una locura). Sin embargo, el ONI todavía está bajo 1°C, inferior a lo observado en los otros Niños de esta comparación. Algo que los 3 eventos tienen en común es que se notó un desfase entre ICEN y ONI (fig. 2), mostrando el clásico desarrollo de los Niños (ver Timmermann).

El acoplamiento océano-atmósfera, por otra parte, se puede cuantificar usando los índices de Oscilación del Sur SOI y el multivariado MEI. El SOI sí ha mostrado un descenso desde el término de La Niña, pero aún lejos de los valores observados en 1997 y 2015, dando a entender que la presión no se ha debilitado lo suficiente en el Pacífico oriental (donde está el Anticiclón subtropical del Pacífico, ASP) y no se ha incrementado en el Pacífico occidental.

El MEI por otra parte, combina SST, OLR, Viento y SLP. El MEI actual está en rango normal porque el aumento de la precipitación ha sido marginal en el Pacífico ecuatorial y bien desplazado hacia el occidente, a diferencia de los fuertes aumentos de precipitación observados en 1997 y 2015 (Fig. 1). En el evento actual, la OLR ha mostrado ligeros pulsos y los alisios no se han debilitado (ver este reporte de NOAA).

Fig 2. Ariba: índices de El Niño 3.4 (ONI, fuente NOAA) y El Niño costero (ICEN, fuente IGP). Abajo: índice de Oscilación del Sur (SOI, fuente BOM Australia) e índice multivariado El Niño (MEI, fuente NOAA).

Un evento con similares valores de ONI y MEI fue el evento 2002, que también comenzó su calentamiento saliendo del verano austral (fig 2 y fig 3).

El MEI y el ONI suelen ir de la mano, cuando aumenta la SST también se acopla la atmósfera, pero como en todo en la vida esto no es siempre así (fig 3). El evento 2002 fue un evento en el Pacífico central (a diferencia del actual) con un aumento de la precipitación hacia el occidente, sin embargo, sí se desarrolló una alta de bloqueo en el extremo sur a diferencia de lo observado en el evento actual (fig 3).

La señal de aumento de vapor de agua fue más marcada en 1997 y 2002 por la costa peruana cosa que ha carecido este 2023 y también lo sufrió el 2015 (fig 1 y fig 3).

Fig 3. Diagrama de dispersión entre índices ONI y MEI para el periodo MJJ entre 1979-2023. Mapas de anomalía de SST y SLP para el trimestre MJJ.

La variabilidad intraestacional y las lluvias

Previo al invierno de 1997, 3 fueron los pulsos de la Madden-Julian (MJO) favorables (fases 7, 8 y 1) para precipitaciones en Chile central (Barrett et al., 2012) y también importantes para el desarrollo de El Niño (Liang & Fedorov, 2021). En el evento 2015, no fueron pulsos susesivos, a diferencia de lo observado en 1997.

Por otra parte, en 1997, la Oscilación Antártica (AAO) estuvo menos positiva, con periodos negativos más intensos a diferencia de lo observado en 2015 donde estuvo positiva la mayor parte del tiempo (fig 4).

Fig 4. Índice diario de la Oscilación Antártica (AAO, fuente NOAA) e índice de la Oscilación Madden-Julian (MJO, fuente BOM Australia) para 1997 (arriba) y 2015 (abajo).

Si se hace el mismo ejercicio en 2002, se ve que la AAO estuvo fuertemente negativa durante gran parte del año y la MJO tuvo 3 pulsos importantes, lo que estuvo asociado a fuertes eventos de precipitaciones. En 2023 los pulsos de la MJO se detuvieron en junio. La AOO tampoco ha sido tan esquiva (en su fase negativa) con 2023… de hecho se muestra menos positiva que durante 2015 (fig 5).

Cuál habrá sido el rol de la AAO en las anomalías de presión y precipitacion durante 2002?

Fig 5. Índice diario de la Oscilación Antártica (AAO, fuente NOAA) e índice de la Oscilación Madden-Julian (MJO, fuente BOM Australia) para 2002 (arriba) y 2023 (abajo).

De alguna forma todo lo anterior se traduce en el comportamiento de las lluvias en Chile central (según la estación Quinta Normal). El siguiente ejercicio compara la precipitación acumulada a principios de agosto en todos los años desde 1960.

En 2002 se llevaba un superávit incluso mayor que 1997 (y sin ser un Niño extraordinario ni tan famoso), favorecido probablemente la MJO y AAO y la alta de bloqueo. Pero en 1997 habíamos tenido una mayor cantidad de días de lluvia que en 2002. Ambos años terminaron lluviosos (fig 6).

Caso aparte fue 2015, que tenía un déficit importante a comienzos de agosto (fig 6) producto de la falta de la clásica teleconexión y el patrón PSA (fig 1) (tampoco la MJO o AAO lo ayudaron mucho, fig 4). Esto es similar a lo observado hasta la fecha en 2023, de hecho los acumulados son bastante similares.

Lo curioso, es que en 2023 la variabilidad intraestacional parece haber sido más benévola que en 2015… pero el acoplamiento de ENSO áun no ocurre. Esto muestra que la variabilidad tiene mucho que decir (el chavo del 8), como se comentó previamente en esta nota publicada en el CR2.

Fig 6. Arriba: precipitación acumulada al 6 de agosto (barras) en comparación con acumulado promedio (1991-2020) en línea negra. Colores indican años sobre (verde) y bajo (naranjo) el promedio a fin de año. Abajo: mismo ejercicio pero con la cantidad de días con precipitación (> 1 mm). Fuente: Quinta Normal, DMC.

Notas al cierre

Los Niños 1997 y 2015 son muy famosos por la gran intensidad que alcanzaron. En Chile, El Niño 2015 fue un verdadero fiasco, o no? La verdad es que los acumulados de invierno en 2015 dejaron mucho que desear, pero la abundante lluvia primaveral ayudó un poco a disminuir los déficit anuales (seguramente esto tampoco fue muy bueno para la agricultura).

En términos de patrón de anomalías El Niño 2015 fue un animal bien distinto al 1997 (y a los eventos tradicionales del pasado), sin el clásico patrón PSA y la Alta de Bloqueo. Ahora en 2023 algo similar se está repitiendo.

Quizás estamo siendo un poco exigente con El Niño 2023 (de nuevo, tenemos muchas esperanzas) y debemos darle tiempo al acoplamiento… y recién ahí comenzaremos a sentir sus efectos en las lluvias; porque en las temperaturas ya lo han sentido en el norte (fig 7).

Fig 7. Temperatura media diaria en Iquique en relación a su valor climatológico diario (1991-2020). Datos: DMC.

Será que acoplándose la atmósfera y el patrón PSA más el transporte de vapor de agua podremos revertir los déficit actuales (a la fecha de este post un 44% en Santiago)?

Se ve difícil, porque la precipitación acumulada hasta agosto es bastante decisiva del acumulado anual. Sin embargo, los pronóstico estacionales continúan pronosticando condiciones sobre lo normal para el trimestre ASO ante la esperada señal clásica de El Niño.

Fig 8. Relación entre la precipitación acumulada en Santiago al 31 de agosto y la precipitación acumulada al 31 de diciembre en Santiago. Datos: DMC

Veremos si agosto y la primavera sacan la cara por el acoplamiento océano-atmósfera, por ENSO y por las lluvias en Chile central.

Referencias

J.P. Boisier, R. Rondanelli, R. Garreaud, F. Muñoz, 2016: Natural and anthropogenic contributions to the Southeast Pacific precipitation decline and recent mega-drought in central Chile. Geophys. Res. Lett.

Garreaud, R. D., Boisier, J. P., Rondanelli, R., Montecinos, A., Sepúlveda, H. H., & Veloso‐Aguila, D. (2020). The central Chile mega drought (2010–2018): a climate dynamics perspective. International Journal of Climatology40(1), 421-439.

Timmermann, A., An, S. I., Kug, J. S., Jin, F. F., Cai, W., Capotondi, A., … & Zhang, X. (2018). El Niño–southern oscillation complexity. Nature559(7715), 535-545.

Montecinos, A., & Aceituno, P. (2003). Seasonality of the ENSO-related rainfall variability in central Chile and associated circulation anomalies. Journal of climate16(2), 281-296.

Saavedra, F., Cortés, G., Viale, M., Margulis, S., & McPhee, J. (2020). Atmospheric rivers contribution to the snow accumulation over the southern andes (26.5 S–37.5 S). Frontiers in Earth Science8, 261.

Hernandez, D., Mendoza, P. A., Boisier, J. P., & Ricchetti, F. (2022). Hydrologic Sensitivities and ENSO Variability Across Hydrological Regimes in Central Chile (28°–41° S). Water Resources Research58(9), e2021WR031860.

Rutllant, J., & Fuenzalida, H. (1991). Synoptic aspects of the central Chile rainfall variability associated with the Southern Oscillation. International Journal of Climatology11(1), 63-76.

Campos D., Rondanelli R., ENSO-related precipitation variability in Central Chile: the role of large scale moisture transport. JGR-Atmospheres in press.

Barrett, B. S., Carrasco, J. F., & Testino, A. P. (2012). Madden–Julian oscillation (MJO) modulation of atmospheric circulation and Chilean winter precipitation. Journal of Climate25(5), 1678-1688.

Liang, Y., & Fedorov, A. V. (2021). Linking the Madden–Julian Oscillation, tropical cyclones and westerly wind bursts as part of El Niño development. Climate Dynamics57(3-4), 1039-1060.

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