Como se desenvolve o fenómeno El Niño? Um meteorologista italiano analisa o papel fundamental das ondas equatoriais

O El Niño é um fenómeno climático periódico (a cada 3-7 anos) caracterizado por um aquecimento acentuado das águas superficiais no Pacífico centro-oriental, em resultado do enfraquecimento dos ventos alísios.

O termo espanhol refere-se ao Menino Jesus, uma vez que este fenómeno costuma começar a manifestar-se ao largo da costa do Peru por volta do Natal.

Tudo começa com as ondas equatoriais

As ondas equatoriais são um dos mecanismos mais fascinantes e cruciais da dinâmica climática tropical. Formam-se precisamente perto do equador e, à medida que se deslocam para norte ou para sul, perdem intensidade e a sua propagação abranda, mantendo-se mais persistentes nas zonas tropicais.

Estas ondas não são apenas um fenómeno atmosférico. Na verdade, existem tanto ondas atmosféricas como oceânicas, e desempenham um papel decisivo na evolução do El Niño e da La Niña, os dois extremos do fenómeno ENSO (Oscilação Sul El Niño).

Estudos recentes demonstraram que, mesmo ao longo do cinturão equatorial entre a troposfera superior e a camada inferior da estratosfera, são geradas ondas planetárias semelhantes às clássicas ondas de Rossby das latitudes médias. Estas ondas equatoriais propagam-se principalmente de leste para oeste, criando áreas de perturbação que influenciam a circulação atmosférica e o clima à escala regional e global.

As principais ondas equatoriais: Kelvin, Rossby e Yanai

As ondas equatoriais dividem-se em vários tipos. Entre as mais importantes encontram-se as ondas de Kelvin, as ondas de Yanai e as mais conhecidas ondas de Rossby. As ondas equatoriais de Kelvin (oceânicas e atmosféricas) propagam-se rapidamente para leste ao longo do equador.

Estas ondas enfraquecem rapidamente à medida que se afastam do equador, mas é precisamente esta característica que as torna fundamentais para confinar os efeitos dos fenómenos ENSO à zona tropical.

O papel das ondas de Kelvin no desencadeamento do El Niño

As ondas de Kelvin oceânicas são frequentemente o sinal precursor do início de um episódio de El Niño. Um estudo clássico de McPhaden (1999) sobre o poderoso episódio de 1997-98 mostrou como a ativação de rajadas intensas de vento de oeste, frequentemente relacionadas com a passagem da Oscilação Madden-Julian (MJO), gera ondas de Kelvin descendentes (que aprofundam a termoclina) que se propagam para leste através do Pacífico a cerca de 2,5 m/s.

A MJO, uma oscilação intra-sazonal com um ciclo de 30 a 60 dias, atua como um gatilho quando está ativa no Oceano Índico ou no Pacífico ocidental, produzindo intensa atividade convectiva que libera calor latente e gera ventos anômalos de oeste. Esses ventos inibem os ventos alísios (ventos regulares de leste) e empurram uma grande faixa de água quente para leste, a profundidades de cerca de 150 metros.

O resultado é um rápido aumento das temperaturas da superfície do mar no Pacífico oriental. Um aumento superior a +1,5 °C acima da média durante três meses consecutivos marca oficialmente o início de um fenómeno El Niño, de acordo com dados recolhidos pelo sistema de bóias TAO/TRITON, gerido pela NOAA.

A olho nu, a onda apresenta-se como uma ligeira subida do nível do mar (cerca de 8 a 10 cm) e uma expansão das águas quentes para norte, atingindo o Golfo do Panamá e as costas da Califórnia e do México, o que favorece um aumento da atividade convectiva e da precipitação.

A contrapartida: as ondas de Rossby e a transição para o La Niña

Enquanto as ondas de Kelvin desencadeiam o El Niño, as ondas de Rossby equatoriais desempenham um papel fundamental no seu fim e na transição para o La Niña.

Estas ondas atingem a fronteira ocidental do Pacífico (perto da Indonésia e da Nova Guiné), refletem-se e geram ondas de Kelvin que regressam para leste após alguns meses. Este "atraso" (normalmente de 6 a 9 meses para completar o ciclo) faz com que a termoclina suba no Pacífico oriental, favorecendo o regresso das águas frias e o estabelecimento de La Niña.

Por seu lado, um modelo complementar, o oscilador de recarga-descarga de Jin (1997), destaca o papel da «recarga» de calor no Pacífico ocidental durante o fenómeno La Niña (através de ondas de Rossby descendentes) e a subsequente «descarga» equatorial durante o fenómeno El Niño. Ambas as teorias demonstram que as ondas equatoriais constituem o mecanismo que liga as anomalias eólicas à resposta oceânica numa escala interanual.

Por que razão estas ondas são tão importantes para as previsões?

As ondas equatoriais permitem que os modelos de previsão antecipem a evolução do ENOS com vários meses de antecedência. A monitorização através de bóias oceanográficas, satélites altimétricos e conjuntos de dados de reanálise (como os do Serviço Meteorológico Australiano ou da NOAA) deteta a propagação destas ondas em tempo real.

Além disso, as interações com outros fenómenos, como o Modo Meridional do Pacífico ou os ventos intra-sazonais modulados pelo MJO, podem amplificar ou modular estes processos, tornando alguns episódios costeiros do El Niño especialmente intensos.