Aumento de ocorrências de eventos consecutivos de La Niña sob o aquecimento global

Nature volume 619, páginas 774–781 (2023)Cite este artigo

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A maioria dos eventos El Niño ocorre esporadicamente e atinge o pico num único inverno1,2,3, enquanto o La Niña tende a desenvolver-se após um El Niño e durar dois anos ou mais4,5,6,7. Em relação ao La Niña de um único ano, o La Niña consecutivo apresenta ventos de leste meridionalmente mais amplos e, portanto, uma recarga de calor mais lenta do Pacífico equatorial6,7, permitindo que as anomalias de frio persistam, exercendo impactos prolongados no clima global, nos ecossistemas e na agricultura8,9,10 ,11,12,13. As mudanças futuras nos eventos La Niña que duram vários anos permanecem desconhecidas. Aqui, utilizando modelos climáticos sob futuras forçações de gases de efeito estufa14, encontramos uma frequência aumentada de La Niña consecutiva variando de 19 ± 11% em um cenário de baixas emissões a 33 ± 13% em um cenário de altas emissões, apoiado por um cenário inter- o consenso do modelo é mais forte em cenários de emissões mais elevadas. Sob o aquecimento com efeito de estufa, um estado médio de aquecimento máximo no nordeste subtropical do Pacífico aumenta a resposta termodinâmica regional às perturbações, gerando ventos de leste anómalos que estão mais a norte do que no século XX, em resposta às anomalias quentes do El Niño. A sensibilidade do padrão de anomalia ampliado para o norte é ainda aumentada por um aquecimento máximo no Pacífico equatorial oriental. A recarga de calor mais lenta associada às anomalias de leste alargadas para o norte facilita que as anomalias frias do La Niña do primeiro ano persistam em um La Niña do segundo ano. Assim, os extremos climáticos observados durante episódios históricos consecutivos de La Niña provavelmente ocorrem com mais frequência no século XXI.

O El Niño-Oscilação Sul (ENOS) é a flutuação climática anual mais forte, alternando irregularmente entre eventos quentes de El Niño e eventos frios de La Niña, perturbando gravemente os padrões climáticos globais, a agricultura e os ecossistemas15,16. ENSO exibe diversidade em sua evolução temporal. Especificamente, a maioria dos eventos El Niño termina rapidamente após a maturação no inverno boreal, enquanto cerca de metade dos eventos La Niña persistem e se intensificam novamente nos um ou dois anos subsequentes para se tornarem eventos La Niña plurianuais1,17,18,19. Em comparação com um evento La Niña de um único ano, os eventos La Niña plurianuais, como 2020-2022, criam um risco maior ou cumulativo de eventos climáticos extremos em todo o mundo20, incluindo, por exemplo, secas e incêndios florestais no sudoeste dos Estados Unidos8,9, inundações no sudeste da Ásia21,22 e padrões alterados de furacões, ciclones e monções nos oceanos Pacífico e Atlântico20,21,22,23. A forma como a La Niña, que dura há vários anos, responde ao aquecimento com efeito de estufa é uma questão importante, com amplas ramificações ambientais e socioeconómicas.

A persistência dos eventos La Niña é frequentemente modulada pela amplitude de um El Niño anterior e pela influência do Pacífico Norte subtropical. Os eventos plurianuais de La Niña tendem a seguir-se a um forte El Niño4,5,6. Por exemplo, todos os três eventos extremos de El Niño no século XX (1972/73, 1982/83 e 1997/1998) foram seguidos por eventos plurianuais de La Niña (Extended Data Fig. 1). Os eventos plurianuais de La Niña ocorrem porque uma grande descarga de calor na parte superior do oceano do Pacífico equatorial induzida pelo forte El Niño requer mais de um evento de La Niña para recarregar para o estado climatológico24, já que o processo de recarga durante La Niña é geralmente mais fraco do que a descarga associada ao El Niño25.

Além disso, durante a fase de desenvolvimento do primeiro La Niña na primavera boreal, ventos anômalos de nordeste no Pacífico Norte subtropical estendem-se para sudoeste até o equador com anomalias covariáveis ​​​​da temperatura fria da superfície do mar (SST) (Extended Data Fig. 2), assemelhando-se a um negativo fase do Modo Meridional do Pacífico Norte (NPMM)7,26,27. O padrão negativo do tipo NPMM apresenta aumento dos ventos alísios extratropicais que resultam de uma resposta atmosférica do tipo Gill à forte TSM relacionada ao El-Niño sobre o Pacífico leste equatorial e flutuações atmosféricas de latitude média induzidas pela teleconexão atmosférica do El Niño ou variabilidade estocástica interna30,31,32,33. O padrão negativo do tipo NPMM cresce e persiste na primavera-verão boreal sob interações termodinâmicas ar-mar, especialmente um feedback vento-evaporação-SST (WES), favorecendo o desenvolvimento de um La Niña meridionalmente amplo7. O padrão meridionalmente mais amplo de TSM e anomalias de vento de leste é acompanhado por uma onda de tensão de vento negativa mais fraca em latitudes mais extratropicais, retardando a recarga do Pacífico equatorial6,7. Assim, as anomalias frias da TSM persistem durante a fase de decaimento do primeiro ano de La Niña até à primavera e são reforçadas pelo feedback sazonal positivo de Bjerknes no final do verão e no outono35, e provavelmente noutro evento de La Niña.