Az El Niño főleg hő-átrendeződés
Az El Niño a trópusi Csendes-óceán egyik nagy természetes óceán–légkör ingadozása. A lényege, hogy a Csendes-óceán egyenlítői térségében a szél- és áramlási rendszer időnként átrendeződik: a középső és keleti trópusi Csendes-óceán felszíni vize a szokásosnál jóval melegebb lesz. Ez nem helyi érdekesség, mert a Csendes-óceán hatalmas; a víz- és szélrendszer megváltozása a légkörön keresztül világszerte módosíthatja az időjárási mintázatokat. A NASA ezért nevezi az El Niñót az egyik legfontosabb időjárás-alakító jelenségnek.
Normál állapotban az keleti passzátszelek Amerikától Ázsia felé fújnak, és a meleg felszíni vizet a Csendes-óceán nyugati részébe tolják. Emiatt Indonézia és Ausztrália térségében magasabb a tengerszint és melegebb a víz, míg Dél-Amerika nyugati partjainál hidegebb, tápanyagban gazdag mélyvíz tud feláramlani. Ez a hideg feláramlás táplálja a fitoplanktont, azon keresztül pedig a halállományokat és a tengeri táplálékláncot.
El Niño idején ez a rendszer megbillen. A passzátszelek legyengülnek, sőt időnként a szélirány átmenetileg nyugatiasra fordulhat. A nyugaton felhalmozott meleg víztömeg ilyenkor kelet felé mozdul, Dél-Amerika irányába. Ez csökkenti vagy leállítja a hideg, tápanyagban gazdag víz feláramlását az egyenlítő körül és Amerika nyugati partjai mentén. A NASA szerint a felszíni víz jelentősen melegebb lesz a középső és keleti trópusi Csendes-óceánon, és a víz hőtágulása miatt a tengerfelszín magassága is megváltozik.
A folyamat nemcsak óceáni, hanem légköri is. A meleg víz több nedvességet és hőt ad át a levegőnek, emiatt megváltozik a Walker-cirkuláció, vagyis az egyenlítői Csendes-óceán feletti nagy légköri keringés. A keleti Csendes-óceán feletti magasnyomás gyengül, a nyomáskülönbségek átrendeződnek, a passzát gyengülése pedig tovább engedi a meleg vizet keletre. A NASA kiemeli: azt tudjuk, hogy a nagy szél- és vízmozgási átrendeződések elindítják az El Niñót, de azt, hogy pontosan mi „üti meg a harangot”, vagyis mi váltja ki a kezdő billenést, a tudomány még nem ismeri teljesen.
Az El Niño általában 2–7 évente jelentkezik, szabálytalanul váltakozva a semleges állapotokkal és a testvérjelenséggel, a La Niñával, amikor a keleti trópusi Csendes-óceán a szokásosnál hidegebb. Az El Niño jellemzően november és január között éri el a csúcsát, de a kialakulás jelei már hónapokkal korábban láthatók, a hatásai pedig még hónapokig terjedhetnek a világ különböző részein. A NOAA akkor beszél El Niño-állapotról, ha az úgynevezett Niño 3.4 régióban a tengerfelszín hőmérséklete legalább öt egymást követő hónapon át több mint 0,5 °C-kal magasabb a hosszú távú átlagnál.
A NASA többféle adattal figyeli az El Niñót. A tengerfelszín hőmérsékletét hajók, bóják, sodródó mérőeszközök és műholdak mérik. A műholdas radiométerek a vízfelszín infravörös és mikrohullámú sugárzásából becsülik a felszíni hőmérsékletet. Az óceán belsejét Argo-úszók, bóják és más műszerek figyelik; ezek a felső több száz méter hőtartalmáról is adnak képet. A tengerfelszín magasságát altiméteres műholdak, például Sentinel-műholdak mérik, mert a melegebb víz kitágul, így a magasabb tengerfelszín a melegebb víztömeg egyik jele.
Az El Niño egyik látványos következménye, hogy a keleti Csendes-óceánban a meleg felszíni víz vastagabb réteget alkot, ezért gyengül a tápanyag-utánpótlás a mélyből. Kevesebb tápanyag → kevesebb fitoplankton → kevesebb hal → élelmiszerhiány a tengeri madarak, fókák, oroszlánfókák, pingvinek és más állatok számára. A NASA szerint szélsőséges El Niño-események idején ez tengeri ökoszisztémák összeomlásához vagy nagy állatpopulációk pusztulásához is vezethet.
A csapadék is átrendeződik. Semleges években a legtöbb trópusi csapadék inkább a nyugati csendes-óceáni meleg vízmedencéhez kötődik. El Niño idején viszont a felhőzet és a csapadékzóna keletebbre tolódik, a középső és keleti Csendes-óceán fölé. A meleg víz több párolgást és felszálló, nedves levegőt okoz, ebből több felhő és eső keletkezik. Ezek a felhők nappal árnyékolhatnak, éjjel viszont visszatarthatják a felszín közeli hőt.
A hatások világszerte megjelenhetnek, ezt hívják telekapcsolatnak. Peru, Chile, Mexikó és az Egyesült Államok délnyugati része gyakran több esőt, áradást vagy havazást kap; közben Indonézia, Délkelet-Ázsia és Észak-Ausztrália gyakran szárazabb lesz. Az Amazonas egyes részei és az Egyesült Államok északkeleti térsége is aszályosabb időszakokat tapasztalhat. A déli Egyesült Államokban télen gyakran több csapadék hullik. A pontos hatás minden El Niño-eseménynél más, de a közös pont az, hogy a csendes-óceáni hőátrendeződés eltolja a futóáramlást, a viharösvényeket, a magas- és alacsonynyomású rendszerek megszokott helyét.
A trópusi ciklonokra is hat. A középső és keleti Csendes-óceán melegebb vize több energiát adhat a csendes-óceáni trópusi viharoknak, és az El Niño-hoz kapcsolódó szélprofil kedvezhet a fejlődésüknek. Az Atlanti-óceánon viszont gyakran nagyobb a szélnyírás, ami gátolja a hurrikánok kialakulását és erősödését. Ezért El Niño alatt a csendes-óceáni és az atlanti hurrikánaktivitás eltérően reagálhat.
A NASA külön hangsúlyozza: az El Niño nem a klímaváltozás okozta jelenség. Régóta létezik, paleoklíma-nyomok alapján tízezrek óta működő óceán–légkör ingadozás. Ugyanakkor El Niño-évek gyakran a legmelegebb globális évek közé kerülnek, mert a Csendes-óceánból hatalmas mennyiségű hő jut a légkörbe. A nagy események — például 1972–73, 1982–83, 1997–98 és 2015–16 — jelentős árvizeket, aszályokat, erdőtüzeket, korallfehéredést és gazdasági károkat okoztak.
A CO₂ az oldalon nem mint az El Niño közvetlen oka jelenik meg, hanem mint következményesen módosuló légköri jel. El Niño idején a hőség és aszály stresszeli a növényzetet, csökkenti a fotoszintézist, és az indonéziai, illetve más tüzek extra CO₂-t juttathatnak a levegőbe. Emiatt a Mauna Loa-i CO₂-görbén az El Niño-években erősebb lehet az éves növekedés; a NASA megfogalmazása szerint a hosszú távú CO₂-emelkedés emberi tevékenységből ered, de El Niño-években a növekedés jobban kirajzolódhat.