ENSO erklärt: El Niño, La Niña und ihre Folgen

Die Passatwinde wehen im tropischen Pazifik normalerweise von Osten nach Westen. Dabei treiben sie warmes Oberflächenwasser nach Westen. Dieser Wassertransport sammelt warmes Wasser im westlichen Pazifik. Im östlichen Pazifik steigt kühleres Wasser aus der Tiefe zur Oberfläche. Diesen Vorgang nennt man Auftrieb. Auftrieb bezeichnet also eine Wasserbewegung; aufsteigende Luft ist ein anderer Vorgang.

Über besonders warmem Meerwasser kann viel Wasser verdunsten. Dabei wird flüssiges Wasser zu Wasserdampf, also Wasser als Gas. Feuchte Luft enthält Wasserdampf. Steigt diese Luft auf, kühlt sie ab. Bei ausreichender Abkühlung wird ein Teil des Wasserdampfs zu kleinen Wassertröpfchen. Das heißt Kondensation. So können Wolken entstehen und Niederschläge fallen. Aufsteigende feuchte Luft begünstigt Regen, garantiert aber keinen Regenschauer an jedem Ort.

Winde und Meer beeinflussen sich gegenseitig. Verändert sich der Wassertransport, verändert sich auch die Verteilung des warmen Oberflächenwassers. Damit kann sich das Gebiet verschieben, in dem besonders viel feuchte Luft aufsteigt und Regen fällt.

Die drei Phasen werden mit langjährigen Mittelwerten verglichen. Ein Mittelwert beschreibt hier die durchschnittlichen Bedingungen über viele Jahre. Wärmer, kühler, stärker oder schwächer meint jeweils eine Abweichung von den üblichen Bedingungen im betrachteten Gebiet. Feste Bezugsjahre für diese Mittelwerte nennt der bereitgestellte NOAA-Auszug nicht.

In der Neutralphase liegen Wassertemperatur, Wind, aufsteigende Luft und Regen nahe ihren langjährigen Mittelwerten. Die Passate wehen weiterhin überwiegend nach Westen. Im Westen liegt warmes Oberflächenwasser, im Osten gibt es Auftrieb. Neutral bedeutet deshalb weder Windstille noch fehlenden Auftrieb.

Bei El Niño sind die Passate schwächer als üblich. Im zentralen und östlichen tropischen Pazifik ist das Oberflächenwasser wärmer als im langjährigen Mittel. Der kalte Auftrieb im Osten ist verringert. Über Indonesien, dem Inselstaat im westlichen tropischen Pazifikraum, fällt im Mittel weniger Regen, über dem zentralen oder östlichen Pazifik mehr.

Bei La Niña sind die Passate stärker als üblich. Sie treiben mehr Oberflächenwasser nach Westen; im Osten kann mehr kaltes Tiefenwasser aufsteigen. Weite Teile des tropischen Pazifiks sind kühler als im langjährigen Mittel. Das Wasser bei Indonesien bleibt jedoch warm. Dort nimmt der Regen zu, während er über dem zentralen tropischen Pazifik abnimmt. Eine Phase beschreibt ein großräumiges Muster; nicht jeder Ort zeigt dieselbe Abweichung.

Eine Wirkungskette verbindet Veränderungen mit ihren Folgen. Für El Niño beginnt eine vereinfachte Erklärung bei schwächeren Passatwinden. Diese treiben weniger Oberflächenwasser nach Westen. Warmes Wasser kann sich weiter nach Osten ausbreiten. Gleichzeitig gelangt im östlichen tropischen Pazifik weniger kaltes Tiefenwasser an die Oberfläche. Beide Veränderungen tragen dazu bei, dass das Oberflächenwasser im zentralen und östlichen tropischen Pazifik wärmer als üblich ist.

Über dem nun weiter östlich liegenden besonders warmen Wasser steigt viel feuchte Luft auf. Der Schwerpunkt dieser aufsteigenden Luft verlagert sich in den zentralen oder östlichen Pazifik. Beim Aufsteigen kühlt die Luft ab; Kondensation ermöglicht Wolken und Niederschläge. Deshalb fällt dort bei El Niño im großräumigen Mittel mehr Regen. Über Indonesien fällt dagegen im Mittel weniger Regen.

Diese Kette begründet zusammenhängende Veränderungen. Sie ist eine vereinfachte Erklärung, denn Meer und Luft wirken aufeinander zurück. Sie legt keinen starren Ablauf jedes El-Niño-Ereignisses fest. Aus dem großräumigen Regenmuster folgt auch keine sichere Aussage darüber, ob es morgen an einem bestimmten Ort regnet.

Eine Fernwirkung ist ein Einfluss auf Wettergebiete weit entfernt vom Ausgangsgebiet. Wenn sich im tropischen Pazifik das Gebiet feuchter aufsteigender Luft verschiebt, verändert das großräumige Luftbewegungen. Dadurch können sich auch die Jetstreams verändern. Das sind Bänder besonders schneller Winde hoch in der Luft. Sie beeinflussen Wetterlagen in den mittleren Breiten, also den Gebieten zwischen den Tropen und den Polargebieten. Der hier beschriebene Fernwirkungsweg läuft über Veränderungen der Luftbewegungen.

NOAA beschreibt beispielsweise für den Süden der USA, der Vereinigten Staaten von Amerika, bei El Niño eine erhöhte Wahrscheinlichkeit für einen nassen und stürmischen Winter sowie frühen Frühling. Das ist eine Aussage über Chancen und ein größeres Gebiet. Sie sagt weder den Zeitpunkt des nächsten Sturms voraus noch gleichen Regen an jedem Ort. Ein einzelner Sturm während El Niño beweist daher nicht, dass El Niño ihn verursacht hat. Zeitliches Zusammentreffen ist kein Ursachennachweis.

Für ein konkretes Ereignis braucht es eine eigene Untersuchung. Eine Attributionsstudie, also eine Untersuchung zur Zuordnung von Einflüssen, kann abschätzen, ob und wie stark El Niño beispielsweise den Regen eines Sturms verstärkt hat. Dafür braucht sie umfangreiche heutige und frühere Beobachtungen sowie sehr genaue Nachbildungen der Wetterabläufe mit Klimamodellen. Klimamodelle sind Rechenmodelle des Klimasystems. Ergebnisse müssen mit ihren Unsicherheiten betrachtet werden.

Unterscheide deshalb drei Aussagen: Ein Wirkungsmechanismus ist fachlich begründet. Eine bestimmte Wetterlage wird wahrscheinlicher. Ein Beitrag zu einem einzelnen Ereignis ist durch eine passende Untersuchung gestützt. Diese Aussagen sind nicht gleichbedeutend. Auch ein nachgewiesener Beitrag macht El Niño nicht zur alleinigen Ursache. Die bereitgestellte NOAA-Erklärung enthält keine Attributionsstudie zu einem bestimmten Sturm.