Revisione dell’Indice Oceanico Niño (ONI) per Migliorare la Prontezza Sociale agli Impatti di El Niño

Contesto generale: il fenomeno ENSO e l’indice ONI
L’El Niño fa parte dell’ENSO (El Niño-Southern Oscillation), un fenomeno climatico che comprende due fasi principali e opposte: El Niño, associato a un riscaldamento anomalo della superficie del Pacifico centrale e orientale, e La Niña, associata invece a un raffreddamento anomalo. Questo insieme di fluttuazioni termiche e atmosferiche influisce su pattern climatici globali, causando variazioni sostanziali nelle precipitazioni, nella temperatura e nella circolazione dei venti su vasta scala.
L’Oceanic Niño Index (ONI) è lo strumento ampiamente utilizzato dalla National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) per monitorare e definire la presenza di episodi di El Niño o La Niña. Si basa sul calcolo delle anomalie di temperatura superficiale del mare (SST, Sea Surface Temperature) nella regione del Pacifico comunemente chiamata Niño 3.4 (situata tra i 5°N–5°S di latitudine e i 120°–170°W di longitudine). In pratica, per stabilire se si è in presenza di un evento El Niño, la media mobile trimestrale delle anomalie di SST dev’essere superiore a +0,5 °C per almeno cinque mesi consecutivi. Al contrario, se questa media scende sotto –0,5 °C per un periodo altrettanto lungo, ci si trova in un episodio di La Niña.

Obiettivo della revisione e motivazioni
L’articolo parte dall’osservazione che, nonostante l’ONI sia lo standard più utilizzato, i suoi criteri possono risultare a volte poco flessibili o di uso limitato in certi contesti. Il principale scopo della revisione è evidenziare come l’ONI, per quanto funzionale, possa essere migliorato o affiancato da altri approcci o varianti che tengano conto di aspetti più specifici e possano contribuire a previsioni più accurate.
Questa esigenza di miglioramento deriva dal fatto che El Niño (e l’ENSO in generale) influenza numerosi ambiti: agricoltura, risorse idriche, ecosistemi marini, prevenzione dei disastri, salute pubblica e persino dinamiche economiche globali. Un singolo valore (l’anomalia di SST nella regione Niño 3.4) può non essere sufficiente a catturare tutte le sfumature di un evento ENSO che, in realtà, è molto vario, sia temporalmente che geograficamente.

Caratteristiche dell’ONI e utilizzo pratico

1. Semplicità – L’ONI si calcola partendo da dati di temperatura superficiale media nella regione Niño 3.4. Viene poi applicato un filtro (media mobile su tre mesi) che riduce le fluttuazioni di breve termine e fornisce un segnale più stabile.
2. Soglie predefinite – La soglia di ±0,5 °C è stata stabilita sulla base di analisi storiche dei cicli ENSO. Se i valori superano tale soglia, si segnala un potenziale evento El Niño (se positivi) o La Niña (se negativi).
3. Riconoscimento ufficiale – A livello operativo e mediatico, l’ONI è spesso citato in comunicati stampa, rapporti scientifici e linee guida per i decisori, e funge da indicatore standard per dichiarare l’inizio o la fine di un evento ENSO.

Limiti identificati e possibili revisioni

1. Considerare la variabilità spaziale – La regione Niño 3.4 cattura solo una porzione dell’oceano Pacifico. Talvolta, eventi di El Niño possono presentare scostamenti significativi in aree adiacenti (come nella regione Niño 3 o Niño 1+2), con effetti localizzati ma di grande importanza. L’articolo suggerisce che un’integrazione di dati provenienti da aree multiple potrebbe fornire un quadro più completo.
2. Tempistiche di risposta – L’ONI, basandosi su una media mobile di tre mesi, può mostrare ritardi nella dichiarazione dell’inizio o del termine dell’evento ENSO. In alcune situazioni, l’imprevedibilità di El Niño può richiedere tempi di reazione più rapidi, per cui potrebbe essere utile introdurre indici alternativi o metodi statistici più sensibili ai cambiamenti repentini.
3. Effetto della fase mista – L’articolo sottolinea che, in certi periodi, l’ENSO può trovarsi in una sorta di “fase neutra” o in una condizione di passaggio non ben definita tra El Niño e La Niña. Questo può creare confusione nella pianificazione: un indice che includa gradazioni intermedie più precise aiuterebbe governi e organizzazioni a capire meglio le transizioni e ad agire con tempestività.
4. Distinzione tra El Niño “tradizionale” e “Modoki” – Negli ultimi decenni è stata osservata una tipologia di El Niño, detta “Modoki” (o centrale), caratterizzata da un massimo di riscaldamento posizionato più a ovest rispetto all’El Niño classico. L’ONI, focalizzato sulla regione Niño 3.4, potrebbe non cogliere appieno questi episodi, con conseguenze sulle previsioni e l’impatto su regioni lontane dal Pacifico.

Proposte di miglioramento e nuovi approcci
Secondo gli autori, potenziamenti dell’ONI possono comprendere:

1. Utilizzo combinato di più indici – Affiancare all’ONI il Southern Oscillation Index (SOI), basato sulle differenze di pressione atmosferica, o altri indicatori oceanici (ad esempio l’heat content del Pacifico), per disporre di una visione a 360 gradi dell’evoluzione dell’ENSO.
2. Analisi statistiche e modelli di machine learning – Sfruttare grandi serie di dati (Big Data) e algoritmi predittivi che possano identificare pattern non lineari e produrre previsioni più tempestive e accurate rispetto alla sola analisi delle anomalie di SST.
3. Regionalizzazione delle previsioni – Suddividere il Pacifico in sotto-aree per analizzare la specifica dinamica delle temperature superficiali, poiché fenomeni locali possono avere ripercussioni rilevanti sui singoli Paesi, pur non rientrando pienamente nella definizione classica di El Niño.
4. Definizione di soglie variabili – Invece di usare un singolo valore fisso (±0,5 °C) per l’intera durata dell’evento, gli studiosi suggeriscono di adottare soglie flessibili, basate su condizioni climatiche stagionali e sulle statistiche regionali, per delineare lo sviluppo e la conclusione di El Niño.

Implicazioni per la società e la preparazione agli impatti
Un miglioramento dell’ONI (o un suo complemento con altri parametri) si traduce in una maggiore prontezza della società nell’affrontare El Niño. I benefici possibili includono:

• Anticipazione delle crisi agricole: gli agricoltori possono pianificare la semina, la rotazione delle colture e la scelta di varietà più resilienti in vista di anomalie climatiche.
• Gestione delle risorse idriche: una previsione più accurata può guidare le autorità nel pianificare scorte d’acqua, interventi di emergenza in caso di siccità, o piani di contenimento per alluvioni e inondazioni.
• Riduzione dei rischi economici e assicurativi: le compagnie di assicurazione e gli attori economici possono proteggersi attraverso polizze ad hoc, riserve finanziarie e strategie di contenimento dei rischi legati a condizioni meteo avverse.
• Protezione della biodiversità e degli ecosistemi: gli impatti di El Niño sugli ecosistemi (ad esempio la barriera corallina o la fauna ittica) possono essere più facilmente monitorati e mitigati se ci sono dati e previsioni più precise.
• Piani di salute pubblica: molte malattie infettive o trasmesse da vettori (zanzare, zecche) sono influenzate dai regimi di temperatura e precipitazioni. Sapere in anticipo dove e quando la stagione umida o secca sarà più intensa aiuta a preparare campagne di prevenzione e controllo.

Conclusioni
L’articolo “Reviewing the Oceanic Niño Index (ONI) to Enhance Societal Readiness for El Niño’s Impacts” mette in risalto l’importanza di uno strumento chiave nella climatologia operativa. Sebbene l’ONI abbia un’utilità indiscussa come parametro standard, la comunità scientifica si è resa conto che la complessità dell’ENSO richiede un approccio più sfaccettato e dinamico. Migliorare o integrare l’ONI con altri indicatori e metodologie permette di cogliere gli eventi El Niño nelle loro diverse forme, facilitando previsioni più tempestive e risposte più adeguate agli impatti su scala globale.

Questo processo di aggiornamento è indispensabile per aumentare la resilienza e la capacità di adattamento delle società umane, sempre più esposte ai mutamenti climatici. L’indice ONI, rivisto o riconsiderato alla luce di nuovi studi e tecnologie, rappresenta dunque una risorsa strategica: non solo per i climatologi, ma anche per decisori politici, operatori economici, enti di protezione civile e organizzazioni internazionali, che devono affrontare e gestire le conseguenze di El Niño nel mondo reale.

Revisione dell’Indice Oceanico Niño (ONI) per Migliorare la Prontezza Sociale agli Impatti di El Niño

Autori: Michael H. Glantz1 • Ivan J. Ramirez1,2

Riassunto

L’Indice Oceanico Niño (ONI), strumento sviluppato dalla NOAA, viene impiegato per documentare, a fini storici, la frequenza e la durata degli eventi di El Niño. Questo indice si basa sull’analisi delle temperature superficiali del mare (SST) nella zona centrale dell’Oceano Pacifico. L’ONI è essenziale per riconoscere l’inizio di un incremento sostenuto delle SST, che supera la media stagionale e si mantiene per numerosi mesi, coprendo sia la fase iniziale che quella conclusiva di un episodio di El Niño.

La rilevazione di un valore stagionale anomalo di 0,5 °C indica con alta probabilità l’imminente sviluppo di un episodio di El Niño. Tuttavia, per annunci più definitivi e per attivare un sistema di allerta efficace, è necessario attendere la conferma di tale valore per diversi mesi consecutivi.

Nel presente articolo, proponiamo che un valore dell’ONI pari a 0,7 °C rappresenti un punto di non ritorno, segnando con certezza l’irreversibilità dell’evento El Niño. Questo parametro offre un anticipo significativo per l’adozione di misure preventive, permettendo ai decisori di intervenire tempestivamente.

I risultati preliminari indicano che il raggiungimento per la prima volta di un valore di 0,7 °C può essere considerato un indicatore affidabile della fase di consolidamento di El Niño, conferendo maggiore affidabilità all’indicatore di inizio corrente di 0,5 °C. Ciò è cruciale per preparare le comunità a rischio agli impatti previsti di El Niño, che si manifestano sotto forma di significative alterazioni socio-ecologiche.

1 Introduzione all’Indice Oceanico Niño (ONI)

El Niño è la fase caratterizzata da una temperatura superficiale del mare anormalmente elevata all’interno del ciclo quasi-periodico noto come ENSO (Oscillazione Meridionale El Niño), che comprende interazioni complesse tra aria e mare nella regione tropicale del Pacifico. Questo ciclo oscilla tra una fase neutra e gli estremi di caldo (El Niño) e freddo (La Niña). Gli episodi di El Niño si verificano con una periodicità variabile tra 2 e 7 anni, con una durata media di circa 4 anni e mezzo, e possono persistere da 9 a 18 mesi. Tra il 1950 e il 2020, si sono registrati 23 episodi di El Niño, identificati utilizzando il criterio di soglia dell’ONI.

Ogni estremo dell’ENSO è correlato a specifiche anomalie climatiche, idriche e meteorologiche regionali prevedibili, denominate “teleconnessioni”. Queste includono siccità, alluvioni, ondate di calore, incendi di foresta e di macchia, e altri significativi eventi idrometeorologici (McPhaden et al. 2006). Tali anomalie possono avere impatti negativi significativi sulla sicurezza alimentare, sulle risorse idriche, sull’approvvigionamento energetico, sulla salute umana e sulla vita e i mezzi di sussistenza in diversi paesi a livello globale (Caviedes 1984; Glantz 2001; Ramírez et al. 2013; Zebiak et al. 2015; McGregor e Ebi 2018; Ubilava e Abdolrahimi 2019). Una mappa aggiornata degli impatti originari di Ropelewski e Halpert (1987) illustra le regioni che possono essere prevedibilmente influenzate dagli impatti di El Niño (Fig. 1).

Il Centro di Previsione Climatica (CPC) della National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) monitora le variazioni delle temperature superficiali del mare (SST) nell’Oceano Pacifico tropicale con l’obiettivo di prevedere l’inizio e tracciare il ciclo vitale degli eventi di El Niño. Una metodologia fondamentale per questo scopo è l’utilizzo dell’Indice Oceanico Niño (ONI), che si basa sulle variazioni delle medie mobili trimestrali (3-MRM) delle SST nella regione del Pacifico centrale definita come Niño 3.4 (NOAA 2019a, b) (vedi Fig. 2).

I ricercatori hanno definito una soglia statistica relativa alla SST dell’ONI di +0,5 °C come indicatore probabile dell’inizio del riscaldamento anomalo delle SST di El Niño, che si manterrebbe al di sopra di tale soglia per diversi mesi. Per essere ufficialmente classificato come episodio di El Niño, l’anomalia delle SST deve persistere a +0,5 °C o superiore per un totale di 5 medie mobili trimestrali consecutive (3-MRM), coprendo un periodo di 7 mesi consecutivi.

Secondo un revisore anonimo di questo articolo, “I criteri di scelta dei parametri dell’ONI (valore di soglia di 0,5, 5 3-MRM consecutive, ecc.) furono stabiliti da un comitato consultivo ad hoc per la NOAA diversi decenni fa e, secondo la conoscenza di questo revisore, non furono mai pubblicati in peer review“. Nonostante la mancanza di una peer review, i parametri per l’ONI sono seguiti da vari membri della comunità di ricerca e previsione di El Niño (WMO 2006). L’ONI viene utilizzato operativamente da Servizi Meteorologici e Idrologici Nazionali (NMHS) come l’Amministrazione dei Servizi Geofisici, Atmosferici e Astronomici delle Filippine (PAGASA) e il Servizio Meteorologico Nazionale dell’Etiopia, così come dai NMHS in tutta la regione dei Caraibi e dell’America Centrale. L’ONI è uno dei vari strumenti nei kit di strumenti di previsione e avviso relativi a El Niño di diversi NMHS, insieme all’Indice di Oscillazione Meridionale (SOI), l’Oscillazione di Madden-Julian (MJO), l’Oscillazione Decadale del Pacifico (PDO), il Dipolo dell’Oceano Indiano (IOD), e simili (ad esempio, Glantz et al. 2018).

Il revisore ha osservato che diverse regioni globali influenzate da El Niño e dalle sue teleconnessioni hanno individuato specifici parametri su cui si basano per le previsioni e gli avvisi meteorologici. Ad esempio, il Perù si concentra sulle regioni tropicali del Pacifico Niño 1 e 2, mentre il Giappone monitora la regione Niño 3; i paesi del Pacifico meridionale prediligono l’Indice di Oscillazione Meridionale (SOI). I Servizi Meteorologici e Idrologici Nazionali (NMHS) possono affidarsi a combinazioni variegate di questi parametri per i loro sistemi di allerta legati a El Niño (ad esempio, WMO 2006).

Il sito web del Centro di Previsione Climatica (CPC) della NOAA presenta i seguenti criteri per i valori del suo indice ONI: periodi caldi [rossi, El Niño] e freddi [blu, La Niña] basati su una soglia di ±0,5 °C per l’Indice Oceanico Niño (ONI) [media mobile trimestrale delle anomalie delle SST nella regione Niño 3.4 (5°N–5°S, 120°–170°W)], basati su periodi base centrati di 30 anni aggiornati ogni 5 anni. Per scopi storici, i periodi di temperature SST al di sotto e al di sopra della norma sono colorati in blu e rosso quando la soglia è raggiunta per un minimo di 5 stagioni consecutive sovrapposte. L’ONI è una misura dell’Oscillazione Meridionale El Niño [ENSO], e altri indici possono confermare se i periodi sono accompagnati da caratteristiche consistenti con un fenomeno accoppiato oceano-atmosfera (NOAA 2019b).

Un episodio di El Niño è definito come un evento dal suo inizio alla sua fine. Una “stagione” è definita come una media mobile trimestrale (3-MRM). Identificare un episodio di El Niño non è lo stesso che prevedere le condizioni emergenti di El Niño. Questa distinzione tra un episodio e le condizioni è nota ai ricercatori di El Niño ma può non essere compresa dagli utenti della società che accedono alle informazioni relative a El Niño. Tale distinzione è fondamentale tanto per i potenziali utenti di queste informazioni quanto per i ricercatori e deve essere resa esplicita agli utenti dell’Indice Oceanico Niño (ONI), che potrebbero interpretare le medie mensili delle SST dell’ONI come una previsione piuttosto che come una retrospettiva.

Il Team di Esperti sulle Definizioni di El Niño e La Niña dell’Organizzazione Meteorologica Mondiale (WMO) ha evidenziato nel suo Catalogo di Indici e Definizioni di El Niño e La Niña in Uso Operativo dai Membri della WMO che “Specificamente, gli utenti includono governi membri, le loro agenzie e in particolare i loro Servizi Meteorologici e Idrologici Nazionali (NMHS), i media, i gestori delle emergenze, gli scienziati del clima, i meteorologi, gli idrologi, l’accademia, i gestori delle risorse idriche e un’ampia gamma di decisori a livello internazionale, nazionale, regionale e locale” (WMO 2006).

Basandosi su una previsione di consenso, la NOAA emette un Avviso che suggerisce il potenziale per lo sviluppo delle condizioni di El Niño nei prossimi mesi (NOAA 2019c). La previsione di consenso emessa dagli scienziati del CPC della NOAA e dell’International Research Institute for Climate and Society (IRI 2018) combina dati osservativi con output predittivi generati da diversi modelli informatici. Include anche il giudizio degli esperti, dove i previsionisti offrono diverse interpretazioni della previsione prima di arrivare a un consenso concordato. L’Avviso, che potrebbe comprendere diversi mesi di Avvisi, è seguito da un Consiglio, che in questo punto indica che un evento di El Niño è in formazione, allertando i paesi potenzialmente interessati sull’inizio di El Niño. Il Consiglio è informato dalle osservazioni del couplage dei cambiamenti delle SST (valore dell’ONI di C 0,5 °C) con i cambiamenti atmosferici (ad esempio, una Circolazione di Walker più debole) che segnalano acque in riscaldamento sostenuto (IRI 2018; NOAA 2019c).

Nel blog ENSO, Becker (2015) ha notato che “L’Oscillazione Meridionale El Niño (ENSO) è un fenomeno accoppiato, quindi monitoriamo anche l’atmosfera per segni che stia rispondendo a quelle anomalie positive delle SST. Negli ultimi mesi, abbiamo visto alcuni suggerimenti di condizioni atmosferiche di El Niño al limite, ma fino a questo mese [marzo] eravamo al di sotto di quel limite. Questo mese, abbiamo finalmente superato tale limite, e quindi la NOAA sta dichiarando l’inizio delle condizioni di El Niño.”

Per l’El Niño 2018-2019, i media statunitensi (Berardelli 2019) hanno riportato quanto segue: “È ufficiale, ora è in vigore un avviso di El Niño per il globo. Dopo diversi mesi sotto un ‘avviso’, oscillando sul bordo di El Niño, il CPC della NOAA ha finalmente fatto scattare il grilletto. Ma il CPC ha determinato… quei criteri sono soddisfatti sulla base della presenza di temperature superficiali del mare superiori alla media in gran parte dell’Oceano Pacifico equatoriale e dei cambiamenti corrispondenti nella circolazione atmosferica sovrastante.”Il seguente schema (Fig. 4) offre una panoramica del processo decisionale del Centro di Previsione Climatica (CPC) per il monitoraggio dei cambiamenti delle temperature superficiali del mare (SST) del Pacifico allo scopo di emettere un Avviso di El Niño. Idealmente, la previsione dell’inizio basata sull’Indice Oceanico Niño (ONI) fornisce ai decisori nei governi, nelle aziende e nella società civile informazioni quantitative sotto forma di discussioni online mensili e avvisi “attuabili”. Questo avviso consente loro di prepararsi per le conseguenze avverse prevedibili (come siccità, inondazioni, incendi boschivi e di boscaglia, insicurezza alimentare e focolai di malattie infettive). Gli avvisi catalizzano gli sforzi tattici di riduzione del rischio di disastri e dei danni nella società. Tuttavia, il problema con l’Avviso è che esso viene probabilmente emesso quando gli impatti sociali teleconnessi, che possono impiegare alcune settimane per essere rilevati, hanno probabilmente già iniziato a manifestarsi nelle società colpite da El Niño. In retrospettiva, l’inizio di El Niño potrebbe essere dichiarato dopo che un evento è già in corso. Ad esempio, durante i due eventi di El Niño più recenti, gli avvisi sono stati emessi quando El Niño era già in corso da alcuni mesi (vedi Tabella 1).

In questo articolo, esploriamo il rilevamento di un indicatore di El Niño “bloccato” e presentiamo nuove intuizioni sull’ONI e sugli avvisi attraverso una revisione del record dell’ONI. Identificando un “marcatore” bloccato, ci riferiamo a un punto di svolta nel mezzo di un processo di El Niño dopo il quale deve continuare il suo corso per diversi mesi prima che l’episodio naturalmente occorrente finisca. Proponiamo che la prima apparizione dell’ONI 3-MRM di +0,7 °C possa fornire alcuni mesi di tempo di preavviso affidabile per i decisori della società per continuare a “prepararsi” organizzando la risposta agli impatti associati a El Niño, molti dei quali continuano effettivamente ben dopo la fine di un episodio. Un tale marcatore potrebbe rafforzare per gli utenti sia l’affidabilità dell’avviso basato sull’ONI della NOAA sia la fiducia nel suo processo di allerta precoce.

Mentre l’ONI è una misura delle SST nella regione Niño 3.4, le misurazioni della radiazione infrarossa lunga in uscita (OLR) monitorano i processi atmosferici nel Pacifico tropicale. Chiodi e Harrison (2016) hanno scritto: “Le osservazioni OLR forniscono informazioni sullo sviluppo dell’attività convettiva atmosferica profonda nei tropici. I cambiamenti nei modelli di convezione tropicale, insieme alle anomalie di riscaldamento atmosferico associate, si ritiene che colleghino dinamicamente lo stato anomalo del Pacifico tropicale con la sua evidente influenza sulle condizioni meteorologiche altrove”. Hanno anche notato che “Nel tempo in cui le informazioni OLR basate su satellite sono state disponibili (dal 1974), la maggior parte delle associazioni utili di El Niño sono state fornite principalmente dal sottoinsieme degli anni di El Niño identificabili dalla loro firma nell’OLR del Pacifico tropicale… L’indice OLR di El Niño identifica gli anni 1982–1983, 1986–1987, 1991–1992 e 1997–1998 come anni di ‘El Niño OLR'” (vedi Tabella 2). Per ciascuno degli anni che considerano “anni di El Niño OLR”, l’ONI 3-MRM di +0,7 °C come primo marcatore della fase bloccata è coerente con il loro Indice El Niño OLR per eventi maggiori.

La figura 1 rappresenta una mappa globale delle variazioni nelle precipitazioni associate agli episodi di El Niño, un fenomeno climatico parte dell’Oscillazione Meridionale El Niño (ENSO), che influisce significativamente sulle condizioni meteorologiche di diverse regioni del pianeta. Questa mappa evidenzia le aree dove le precipitazioni aumentano (verde) e diminuiscono (giallo) durante un evento di El Niño, mostrando come i cambiamenti più forti e consistenti siano distribuiti geograficamente.

• Regioni con Aumento delle Precipitazioni (Verde):
  • Australia: Si nota un incremento delle precipitazioni principalmente da dicembre a marzo, seguito da un altro periodo umido da giugno a novembre che riguarda specialmente la parte orientale del continente.
  • Sud America occidentale (comprende parti del Perù e del Cile): Caratterizzato da un periodo più umido da dicembre a marzo, che è cruciale per le risorse idriche di queste aree tipicamente aride.
  • Asia Sudorientale: Un aumento significativo delle precipitazioni è osservabile da giugno a novembre, che coincide con la stagione dei monsoni influenzata da El Niño.
  • Africa orientale: Le precipitazioni sono maggiori da ottobre a dicembre, influenzando positivamente le attività agricole nella regione.
  • Centro America: Questa regione sperimenta un aumento delle piogge da giugno a novembre, contribuendo a mitigare le condizioni di siccità preesistenti in alcune aree.
• Regioni con Diminuzione delle Precipitazioni (Giallo):
  • Australia occidentale: Manifesta un netto calo delle piogge da luglio a settembre, influenzando negativamente l’agricoltura e la gestione delle risorse idriche.
  • India: Durante El Niño, si registra una riduzione delle precipitazioni da giugno a settembre, critiche per l’agricoltura monsonica.
  • Africa meridionale: Subisce una riduzione delle piogge da ottobre a marzo, che può portare a gravi problemi di approvvigionamento idrico.
  • Brasile sud-orientale: Esperisce un periodo più secco da dicembre a marzo, che può influenzare la disponibilità di acqua per usi domestici e agricoli.
  • Centro America e Messico settentrionale: Queste regioni vedono una diminuzione delle precipitazioni da luglio a novembre, aumentando il rischio di siccità e incendi.

El Niño modifica i modelli di circolazione atmosferica globale, alterando i regimi di precipitazione mondiali. Tali cambiamenti possono avere impatti diretti sulle condizioni di vita, l’agricoltura, la gestione delle risorse idriche e la preparazione ai disastri naturali nelle regioni influenzate. La conoscenza e il monitoraggio di queste variazioni sono essenziali per una pianificazione efficace e per mitigare gli effetti negativi associati a queste alterazioni climatiche.

La figura 2 illustra la mappa delle regioni Niño nel Pacifico tropicale, aree chiave monitorate per analizzare le variazioni delle temperature superficiali del mare (SST) e per studiare e prevedere i fenomeni El Niño e La Niña. Le regioni Niño sono divise specificamente in Niño 1+2, Niño 3, Niño 3.4 e Niño 4, ciascuna con coordinate geografiche precise lungo l’equatore nel Pacifico. Ecco una descrizione dettagliata di ciascuna regione:

• Niño 1+2: Questa regione è situata nell’estremo est del Pacifico, lungo la costa del Sud America (tra 10°S a 0° e da 90°W a 80°W). È particolarmente sensibile alle prime fasi di sviluppo degli eventi El Niño o La Niña, mostrando spesso le prime variazioni significative delle SST. Le anomalie rilevate qui possono indicare l’inizio precoce di tali eventi climatici.
• Niño 3: Posizionata più a ovest rispetto a Niño 1+2, questa regione si estende da 5°N a 5°S e da 150°W a 90°W. Le variazioni di temperatura in questa zona sono strettamente monitorate poiché hanno un impatto significativo sui modelli climatici globali. Niño 3 è cruciale per valutare la presenza e l’intensità di El Niño.
• Niño 3.4: Trovandosi tra 5°N a 5°S e da 170°W a 120°W, questa è la regione più comunemente associata con l’Indice Oceanico Niño (ONI), essenziale per monitorare e prevedere El Niño e La Niña. Niño 3.4 è considerata il fulcro per la diagnosi degli eventi El Niño, con le sue anomalie di SST che forniscono una misura affidabile dell’intensità degli eventi.
• Niño 4: Copre una vasta area più a ovest, da 5°N a 5°S e da 160°E a 150°W. Questa regione è meno influenzata dalle fasi iniziali di El Niño ma è fondamentale per monitorare le fasi mature e la persistenza degli eventi. Le variazioni in Niño 4 sono cruciali per comprendere l’evoluzione a lungo termine e gli effetti complessivi di El Niño e La Niña.

Le anomalie delle SST in queste regioni sono analizzate attraverso una serie di medie mobili trimestrali e confrontate con dati storici per determinare la presenza di condizioni di El Niño o La Niña. Il monitoraggio accurato di queste aree permette agli scienziati di prevedere non solo l’arrivo di El Niño o La Niña ma anche di valutarne gli impatti potenziali su clima globale, fenomeni meteorologici estremi e modelli di precipitazione in varie parti del mondo. Questo è essenziale per la preparazione e la risposta a questi importanti eventi climatici.

La figura 3 mostra le previsioni di diversi modelli per l’ENSO (El Niño Southern Oscillation) a partire da giugno 2018, illustrando le anomalie della temperatura superficiale del mare (SST) nella regione Niño 3.4. Il grafico rappresenta una sintesi visiva complessa del comportamento previsto di El Niño o La Niña attraverso modelli dinamici e statistici.

Dettagli dei Componenti del Grafico:

• Linea tratteggiata grigia (OBSERVED): Indica le anomalie di SST effettivamente osservate fino a giugno 2018. Queste mostrano una transizione dalle condizioni più fredde (sotto lo zero) verso condizioni neutre, indicando variazioni termiche osservate fino alla data indicata.
• Linee colorate (FORECAST): Ciascuna delle linee colorate rappresenta le previsioni di anomalie di SST future fornite da un modello climatico specifico. Queste linee proiettano le previsioni da giugno 2018 (J) fino a marzo, aprile e maggio (FMA) dell’anno successivo, con i colori distinti per ogni modello indicato nella legenda.
• Legenda:
  • Modelli Dinamici: Includono modelli come NASA GMAO, NCAR CCSM4, che simulano le interazioni fisiche tra oceano e atmosfera per prevedere le condizioni di ENSO.
  • Modelli Statistici: Modelli come CFSv2 STAT e CPS Mk3, che utilizzano analisi di dati storici per identificare tendenze e prevedere future condizioni di ENSO basandosi su correlazioni passate.
  • CPC CONSOL, DYN AVG, STAT AVG: Rappresentano rispettivamente la media consolidata di tutte le previsioni, la media delle previsioni dei modelli dinamici, e la media delle previsioni dei modelli statistici.

Interpretazione delle Previsioni:

• Tendenza delle Temperature: La maggior parte dei modelli suggerisce un incremento delle anomalie di SST verso la fine dell’anno e l’inizio del successivo, con una tendenza verso condizioni di El Niño o una fase neutrale inclinata verso il caldo.
• Variabilità tra i Modelli: Si osserva una notevole variabilità nelle previsioni tra i diversi modelli, che sottolinea l’incertezza e la complessità nel prevedere l’intensità e il timing degli eventi di El Niño o La Niña.

Importanza del Grafico:

Questo grafico è essenziale per i decisori, pianificatori e ricercatori per anticipare e mitigare gli impati potenziali di El Niño o La Niña. Questi eventi possono avere effetti significativi su pattern meteorologici globali, produzione agricola, gestione delle risorse idriche, e rischi di disastri naturali. La comprensione dettagliata delle proiezioni dei modelli aiuta a preparare risposte adeguate ai cambiamenti climatici previsti.

La figura 4 rappresenta un diagramma di flusso che illustra il processo decisionale utilizzato per determinare se le condizioni attuali siano consistenti con un evento di El Niño, basandosi su specifici indicatori atmosferici e oceanici.

Descrizione dettagliata del processo:

1. Punto di Partenza:
   • Il processo inizia con la domanda: “La temperatura superficiale del mare (SST) mensile nella regione Niño 3.4 supera i 0,5°C?” Questo è il primo filtro per identificare una possibile condizione di El Niño, poiché un aumento significativo della SST in questa regione specifica è un indicatore primario del fenomeno.
2. Valutazione della Persistenza della SST:
   • Se la risposta è affermativa, il passo successivo è considerare la persistenza di questa anomalia: “Si prevede che la SST Niño 3.4 rimanga superiore a 0,5°C per le prossime stagioni?” Questo criterio è cruciale perché per qualificarsi come un evento di El Niño, l’anomalia deve essere durevole, non solo temporanea.
3. Analisi delle Condizioni Atmosferiche:
   • Con un’aspettativa di persistenza, il focus si sposta sull’analisi atmosferica: “Qual è l’aspetto dell’atmosfera?” In questo punto, si cerca la presenza di indicatori specifici associati a un indebolimento della Circolazione di Walker, caratteristico durante gli eventi di El Niño.
4. Identificazione di Indicatori Specifici:
   • Gli indicatori chiave da ricercare includono “più pioggia sul Pacifico centrale e meno pioggia su Indonesia“. Queste modifiche nei modelli di precipitazione sono il risultato di uno spostamento delle zone di convezione e delle variazioni nei venti alisei. Questi cambiamenti confermano ulteriormente le condizioni di El Niño, collegando le anomalie SST con modifiche concomitanti nell’atmosfera.
5. Conclusione sulle Condizioni di El Niño:
   • Se questi indicatori atmosferici sono presenti, si conclude che ci sono “condizioni di El Niño“.
6. Conclusione Negativa:
   • Se le risposte a qualsiasi punto lungo il flusso sono negative—ad esempio, se non si prevede che la SST rimanga elevata o se mancano i segni di un’indebolita Circolazione di Walker—il risultato finale è “Nope”, indicando l’assenza di condizioni di El Niño.

Questo schema enfatizza l’importanza di monitorare sia le condizioni oceaniche sia quelle atmosferiche per una diagnosi accurata di El Niño. Utilizzando sia indicatori quantitativi (anomalie della SST) sia qualitativi (modelli di precipitazione e dinamica atmosferica), i ricercatori possono determinare con maggiore precisione la presenza e potenziale impatto di El Niño, che influisce su fenomeni meteorologici estremi, agricoltura, risorse idriche e gestione dei disastri a livello globale.

La Tabella 1 presenta un confronto dettagliato tra le date chiave associate a tre eventi di El Niño, evidenziando momenti critici come l’attivazione dell’allerta, la prima rilevazione di anomalie termiche significative e la data di emissione degli avvisi ufficiali. Questi dati sono fondamentali per comprendere l’efficacia e la tempestività del sistema di monitoraggio e allerta per El Niño. Ogni riga descrive un diverso evento di El Niño, fornendo dettagli essenziali per valutare la risposta al fenomeno.

Elementi della Tabella:

1. El Niño Event: Specifica l’anno o gli anni in cui l’evento di El Niño si è verificato, permettendo di correlare l’evento con altre informazioni climatiche e meteorologiche raccolte durante quel periodo.
2. Watch Date: Indica la data in cui le condizioni sono state ritenute potenzialmente evolutive verso un pieno evento di El Niño. Questo è un indicatore chiave della prima consapevolezza dell’anomalia da parte delle agenzie di monitoraggio.
3. First > 0.5°C or above, season (3-MRM): Rappresenta la prima volta che l’anomalia della temperatura superficiale del mare (SST) nella regione Niño 3.4 ha superato la soglia significativa di 0,5°C, calcolata su una media mobile di tre mesi (3-MRM). Superare questa soglia è un criterio essenziale per riconoscere l’inizio di un evento di El Niño.
4. Advisory Date (onset): Mostra la data in cui è stato ufficialmente emesso un avviso di El Niño, segnalando l’effettivo inizio dell’evento basato su ulteriori analisi e conferme delle condizioni persistenti.
5. # of months since first ONI 3-MRM value ≥ 0.5°C: Indica il numero di mesi trascorsi dall’iniziale superamento della soglia di 0,5°C fino all’emissione dell’avviso di El Niño. Questo intervallo temporale è critico per valutare la rapidità e l’efficacia del sistema di allerta nel rispondere all’evoluzione delle condizioni di El Niño.

Analisi degli Eventi Specifici:

• 2009-2010:
  • Watch Date: 4 Giugno 2009
  • First > 0.5°C: Giugno, Luglio, Agosto 2009
  • Advisory Date: 9 Luglio 2009
  • Months Since First ONI ≥ 0.5°C: 0 mesi
  • Questo evento mostra una reazione quasi immediata tra la prima rilevazione della soglia critica e l’emissione dell’avviso, indicando un’alta sensibilità e reattività del sistema di monitoraggio.
• 2014-2016:
  • Watch Date: 6 Marzo 2014
  • First > 0.5°C: Ottobre, Novembre, Dicembre 2014
  • Advisory Date: 5 Marzo 2015
  • Months Since First ONI ≥ 0.5°C: 3 mesi
  • Un intervallo di tempo più lungo tra la prima osservazione e l’avviso ufficiale, potenzialmente dovuto alla necessità di confermare la persistenza e la consistenza delle anomalie termiche osservate.
• 2018-2019:
  • Watch Date: 14 Giugno 2018
  • First > 0.5°C: Settembre, Ottobre, Novembre 2018
  • Advisory Date: 14 Febbraio 2019
  • Months Since First ONI ≥ 0.5°C: 3 mesi
  • Simile al 2014-2016, con un intervallo di tre mesi tra la rilevazione iniziale e l’emissione dell’avviso, suggerendo una valutazione approfondita delle condizioni prima di confermare ufficialmente l’evento di El Niño.

Questa tabella dimostra come il monitoraggio continuo e la valutazione delle SST nella regione Niño 3.4 siano cruciali per fornire risposte tempestive e accurate agli eventi di El Niño, influenzando significativamente la preparazione e la mitigazione degli impatti globali associati a tali fenomeni climatici.

2 Potrebbe esistere un indicatore di “blocco” di El Niño?

Il sistema di monitoraggio basato sull’ONI, che utilizza la prima media mobile trimestrale (3-MRM) di C 0,5 °C come indicatore dell’inizio probabile di El Niño, si è dimostrato efficace per i previsionisti, fornendo avvisi continui anticipati che seguono la prima comparsa di una 3-MRM di C 0,5 °C o superiore. Questi avvisi permettono alle società di prepararsi per le minacce idrometeorologiche imminenti. Tuttavia, man mano che procede il ciclo vitale di El Niño, i rischi sociali e ambientali legati agli impatti di El Niño tendono ad aumentare. Quanto prima il pubblico percepisce gli avvisi come affidabili, tanto più è probabile che intraprenda preparativi tattici.

Disponiamo di un dataset che risale al 1860, ma l’affidabilità dei dati diminuisce con il passare del tempo. Il compilatore di questa serie temporale, Eric Webb (2019), ha fornito la seguente nota di cautela quando si utilizza il suo ENS ONI (ensemble ONI): “L’ENS ONI tenta di fornire un record di ENSO il più lungo e affidabile possibile basato su strumenti, mantenendo semplicità nella costruzione e disponibilità per esame in tempo reale. Nonostante la qualità e la quantità delle piattaforme di dati e la copertura spaziotemporale siano relativamente meno affidabili, meno numerose e più sparse, il numero di eventi ENSO campionati sotto l’ENS ONI è più del doppio del record ‘affidabile’ (1950-presente).”

Se esistesse un indicatore di “blocco”, questo potrebbe incrementare la fiducia dei governi a prepararsi in anticipo per gli impatti sulle loro società e sugli ecosistemi di cui dipendono. Nella nostra analisi della serie temporale dell’ONI, abbiamo identificato la 3-MRM di C 0,7 °C come il “punto di svolta” indicatore del marcatore “bloccato” di El Niño, dopo il quale il processo di El Niño deve inevitabilmente proseguire. Tali informazioni possono fornire ulteriore fiducia e tempo di preparazione ai responsabili delle decisioni riguardo agli avvisi correlati all’ONI che seguono la prima apparizione di una 3-MRM di C 0,5 °C e a una risposta atmosferica osservata.Abbiamo analizzato la serie storica dell’ONI delle medie mensili e delle medie mobili trimestrali (3-MRM) dal 1950 al 2020, concentrando l’attenzione sulle prolungate anomalie delle temperature superficiali del mare (SST) che superavano lo 0,5 °C. Il metodo adottato prevedeva di registrare ogni istanza in cui il valore soglia di 0,5 °C per la 3-MRM veniva raggiunto per la prima volta, verificando se a questo seguivano quattro valori consecutivi di 3-MRM di almeno 0,5 °C. Abbiamo applicato lo stesso metodo anche per i valori soglia di 0,6 °C e 0,7 °C alla loro prima apparizione nella serie temporale.

Un avviso precoce dell’ONI era considerato un falso allarme, se il valore iniziale di 3-MRM di 0,5 °C non era seguito da altri quattro 3-MRM di 0,5 °C.

I tassi di successo per ciascuno di questi valori di indice sono stati valutati per determinare l’efficacia nella previsione dell’inizio di un evento di El Niño e per identificare la sua fase di “blocco”. Il valore dell’indice di 0,5 °C è stato osservato più frequentemente (11 eventi), ma ha registrato due falsi allarmi nel 1980 e nel 1993. Utilizzando la soglia di 0,6 °C, sei eventi hanno avuto inizio con questo valore di indice, con un falso allarme osservato nel 1968. Similmente, il valore di 0,7 °C è stato identificato come l’inizio in 6 eventi, ma non sono stati registrati falsi allarmi associati a questa soglia, indicando che le condizioni di El Niño si sono mantenute successivamente.

In particolare, nelle occasioni del 1958-1959 e del 1993, i valori di 3-MRM dell’ONI di 0,5 °C non hanno superato il valore di 0,6 °C. Nel caso del 1993, è un caso curioso in cui è stato osservato il valore di 0,7 °C ma non si è verificato un episodio di El Niño (secondo i criteri dell’ONI). Emergono quindi dubbi su se il 1993 fosse effettivamente un anno di El Niño secondo altri criteri o indici (vedi Sez. 2.1).

La Tabella 2 presenta dati dettagliati sull’Indice di Radiazione Infrarossa in Uscita (OLR) di El Niño e sull’Indice Oceanico Niño (ONI), focalizzandosi sulle anomalie della temperatura superficiale del mare (SST) nella regione Niño 3.4 per specifici eventi di El Niño. Questi indici sono strumenti critici per monitorare e quantificare l’intensità di El Niño attraverso misure di energia radiante e temperature superficiali del mare.

Dettagli della Tabella:

• OLR El Niño Index Subset: Elenco degli anni degli eventi di El Niño che sono stati significativi per avere mostrato anomalie notevoli nell’indice OLR. L’OLR misura l’energia radiante emessa dalla Terra e può indicare cambiamenti atmosferici rilevanti legati a El Niño.
• 3-month running mean (MRM): Indica i mesi specifici in cui le medie mobili trimestrali delle SST nella regione Niño 3.4 hanno raggiunto picchi rilevanti. Questi periodi rappresentano i momenti chiave durante i quali l’anomalia termica ha raggiunto livelli critici che influenzano l’escalation dei fenomeni associati a El Niño.
• ONI (1st 3-MRM ≥ 0.5 °C): Presenta il valore massimo dell’anomalia di temperatura registrata durante i periodi chiave identificati. Questi valori, che superano la soglia di 0.5 °C, confermano la presenza di condizioni di El Niño. I valori riportati nella tabella, che variano da 0.7 °C a 1.5 °C, evidenziano l’intensità delle diverse occorrenze di El Niño.

Analisi Specifica degli Eventi:

• 1982–1983: Si registra un’anomalia di 0.8 °C nei mesi di giugno, luglio e agosto, indicando un evento di El Niño particolarmente forte.
• 1986–1987: Anomalia di 0.7 °C durante i mesi di agosto, settembre e ottobre, segnalando un altro evento significativo di El Niño.
• 1991–1992: Anomalia di 0.7 °C osservata nei mesi di giugno, luglio e agosto, confermando la presenza di un ulteriore evento di El Niño.
• 1997–1998: Questo evento mostra un’eccezionale anomalia di 1.5 °C durante i mesi di giugno, luglio e agosto, evidenziando uno degli eventi di El Niño più intensi nel periodo analizzato.

Questa tabella è essenziale per comprendere l’intensità e la temporizzazione degli eventi di El Niño negli anni recenti, fornendo una base di dati preziosa per analisi comparative più approfondite e per il miglioramento delle strategie di previsione e di risposta agli impatti climatici globali legati a El Niño.

2.1 Il Caso Curioso del 1993

Il record attuale dell’ONI non include il 1993 come un episodio di El Niño. Tuttavia, nel 1993, esso fu considerato un El Niño da ricercatori senior (ad esempio, McPhaden 1990; Kessler e McPhaden 1995; Goddard e Graham 1996; Trenberth e Hoar 1996). Ancora oggi, ci sono diversi riferimenti in varie pagine web della NOAA che menzionano il 1993. Alcuni paesi come il Perù e l’Australia segnalano anche il 1993 come un evento di El Niño debole, secondo i loro criteri (ad esempio, vedere l’Istituto di Geofisica del Perù (ENFEN 2012); il Bureau of Meteorology dell’Australia (BOM, Governo Australiano n.d.)). L’Indice di Oscillazione Meridionale, secondo il BOM dell’Australia, ha mostrato una deviazione significativa rappresentativa di un evento caldo nel 1993.

L’ONI mostra il 1993 come un quasi-El Niño, esibendo i seguenti valori (FMA (0,5 °C), MAM (0,7 °C), AMJ (0,7 °C), e MJJ (0,6 °C)) come mostrato nella Tabella 3. Questa serie è stata insufficiente per essere classificata come un episodio di El Niño, mancando di un ulteriore 3-MRM al livello di C 0,5 °C nonostante avesse mostrato condizioni di El Niño. Come un “quasi El Niño”, è probabile che questo evento abbia generato teleconnessioni pericolose.

La Tabella 4 presenta i valori ONI per il “El Niño del Secolo” del 1997-1998, come esempio. Come si può vedere, il valore di 0,8 °C (3-MRM) di aprile, maggio, giugno (AMJ) del 1997 ha rappresentato l’inizio di El Niño e il suo marcatore di blocco allo stesso tempo. El Niño era certo di proseguire per diversi mesi prima che l’anomalia SST e gli indicatori ONI tornassero a ENSO neutro. In assenza di consapevolezza di una fase di blocco (vedi, ad esempio, Barnston et al. (1999) sulla controversia riguardante la previsione dell’inizio di questo evento di El Niño), gli utenti avrebbero atteso alcuni mesi prima di essere assicurati (tramite l’emissione di un Avviso) che un El Niño avesse soddisfatto il criterio aggiuntivo dei 3-MRM e che ci fosse una risposta atmosferica alle SST più calde in Niño 3.4.

Nel caso dell’El Niño più recente (2018-2019), l’avviso della NOAA è stato emesso a metà febbraio 2019, che è seguito a diversi mesi dopo aver osservato un 3-MRM di +0,7 °C nell’ottobre 2018 (vedi Tabella 5).

La Tabella 3 presenta i valori dell’Indice Oceanico Niño (ONI) per gli anni dal 1991 al 1994, mettendo in luce le variazioni trimestrali significative delle temperature superficiali del mare (SST) nella regione Niño 3.4, cruciali per identificare gli episodi di El Niño o eventi vicini a El Niño.

Dettagli della Tabella:

• Colonne Temporali: Ogni colonna rappresenta un trimestre dell’anno, partendo da dicembre-gennaio-febbraio (DJF) e proseguendo fino a novembre-dicembre-gennaio (NDJ) dell’anno successivo. Questo formato facilita l’analisi dell’evoluzione delle SST nel corso dell’anno.
• Valori in Grassetto: I numeri in grassetto indicano i trimestri in cui le anomalie della temperatura hanno raggiunto o superato la soglia di 0,5 °C, il criterio comune per definire un episodio di El Niño. Questi valori evidenziano un aumento significativo della temperatura, correlato con gli episodi di El Niño.
• Numeri in Grassetto Corsivo: I numeri in grassetto corsivo si riferiscono ai trimestri durante il 1993, suggerendo che questo anno ha avuto condizioni simili a quelle di un evento di El Niño, ma non ha raggiunto completamente i criteri per essere classificato come un vero episodio di El Niño. Questo è particolarmente rilevante dato che il 1993 non è ufficialmente riconosciuto come un anno di El Niño nonostante le anomalie termiche evidenti.

Analisi Annuale Dettagliata:

• 1991: Il 1991 mostra valori che raggiungono un picco nel trimestre FMA con 1,5 °C, indicando un episodio evidente di El Niño.
• 1992: Quest’anno continua a mostrare anomalie elevate di temperatura dalla fine del 1991, con valori che diminuiscono gradualmente verso la fine dell’anno, segnalando la fase di declino di un episodio di El Niño.
• 1993: Durante il 1993, i valori sono sopra lo 0,5 °C in diversi trimestri ma non sono costantemente elevati come nei casi tipici di El Niño. I valori raggiungono il picco di 0,7 °C durante i mesi di MAM e AMJ, ma non mantengono una persistenza che confermerebbe un episodio pieno di El Niño.
• 1994: L’anno inizia e termina con valori bassi, indicando l’assenza di un evento significativo di El Niño.

Conclusione:

Questa tabella offre una visione dettagliata dell’attività di El Niño nei primi anni ’90, evidenziando come diversi anni possano mostrare fluttuazioni significative nella risposta climatica associata a El Niño. Gli anni come il 1993, che mostrano anomalie rilevanti ma non completamente conformi ai criteri di El Niño, sollevano questioni importanti riguardo alla precisione del monitoraggio e della classificazione degli eventi El Niño.

La Tabella 4 presenta i valori dell’Indice Oceanico Niño (ONI) per gli anni dal 1996 al 1998. Questi valori sono essenziali per il monitoraggio delle anomalie della temperatura superficiale del mare (SST) nella regione Niño 3.4, fondamentali per identificare e classificare gli eventi di El Niño.

Struttura e Dettagli della Tabella:

• Colonne Anno e Trimestre: Organizzata per anni e trimestri, con i trimestri indicati come DJF (dicembre-gennaio-febbraio), JFM (gennaio-febbraio-marzo), ecc., fino a NDJ (novembre-dicembre-gennaio). Questo formato permette di osservare la sequenza stagionale delle temperature e come queste evolvono nel corso dell’anno.
• Valori in Grassetto: I numeri in grassetto indicano i trimestri durante i quali le SST hanno superato la soglia di 0,5 °C, il criterio stabilito per definire un evento di El Niño. Questi valori segnalano un riscaldamento significativo che corrisponde a un evento di El Niño.
• Definizioni Importanti:
  • Una “stagione” è definita come una media mobile di tre mesi (3-MRM).
  • Un “episodio” di El Niño è caratterizzato dalla presenza di almeno cinque 3-MRMs consecutivi con valori di 0,5 °C o superiori.

Analisi Specifica degli Anni:

• 1996: Non presenta valori in grassetto, indicando l’assenza di un episodio significativo di El Niño in quell’anno.
• 1997: Mostra un incremento marcato delle anomalie di temperatura a partire da marzo-aprile-maggio (MAM) con valori che crescono progressivamente, raggiungendo picchi elevati verso la fine dell’anno (SON, OND). Questi valori elevati indicano l’inizio e l’intensificarsi di un importante evento di El Niño, confermato dai valori in grassetto che dimostrano temperature consistentemente superiori alla soglia di 0,5 °C.
• 1998: L’anno inizia con valori altamente anomali (DJF), indicando la continuazione dell’evento di El Niño iniziato nel 1997. Tuttavia, le temperature cominciano a ridursi nel corso dell’anno, segnalando la fase di declino dell’evento di El Niño.

Conclusioni:

La Tabella 4 è fondamentale per comprendere l’attività di El Niño tra il 1996 e il 1998, mostrando come i valori dell’ONI possano fornire indicazioni chiare sugli episodi di El Niño attraverso l’analisi delle anomalie di temperatura nel tempo. In particolare, il 1997 si evidenzia come un anno di notevole attività di El Niño, riconosciuto per i suoi impatti climatici globali estesi. Questa tabella dimostra l’utilità dell’ONI come strumento di monitoraggio e previsione per gli eventi di El Niño.

La Tabella 5 illustra i valori dell’Indice Oceanico Niño (ONI) per gli anni 2018 e 2019, fornendo un dettaglio cruciale per il monitoraggio delle anomalie della temperatura superficiale del mare (SST) nella regione Niño 3.4. Questi dati sono fondamentali per identificare e valutare la presenza e l’intensità degli eventi di El Niño.

Struttura e Dettagli della Tabella:

• Colonne Anno e Trimestre: Ogni colonna rappresenta un trimestre specifico dell’anno, iniziando con DJF (dicembre-gennaio-febbraio) e proseguendo sequenzialmente fino a NDJ (novembre-dicembre-gennaio). Questa struttura permette di analizzare l’evoluzione stagionale delle SST e di tracciare le variazioni nel corso dell’anno.
• Valori in Grassetto: I numeri in grassetto segnalano i trimestri in cui le anomalie di temperatura hanno superato la soglia di 0,5 °C. Questa soglia è il criterio utilizzato per definire un episodio di El Niño. I valori evidenziati indicano quindi periodi di riscaldamento significativo consistenti con eventi di El Niño.

Analisi Specifica per Anno:

• 2018:
  • L’anno inizia con valori sotto lo zero, suggerendo condizioni neutre o fresche. Tuttavia, c’è un incremento graduale delle temperature nel corso dell’anno.
  • Il trimestre SON raggiunge una temperatura anomala di 0,7 °C, segnalando l’avvicinamento o la possibile instaurazione di condizioni di El Niño verso la fine dell’anno.
• 2019:
  • Quest’anno mostra una continuazione del riscaldamento iniziato nel 2018, con la maggior parte dei trimestri che registrano temperature al di sopra della soglia di 0,5 °C.
  • Il valore massimo di 0,9 °C nel trimestre SON conferma la presenza di un evento di El Niño ben sviluppato e attivo.
  • I valori tendono a rimanere elevati fino alla fine dell’anno, con NDJ registrando 0,8 °C, indicando che l’evento di El Niño potrebbe essere ancora in corso o in fase di conclusione.

Conclusioni:

La Tabella 5 è vitale per comprendere le dinamiche degli eventi di El Niño più recenti, dimostrando come l’analisi dei dati ONI possa offrire indicazioni precise sulla presenza, l’intensità e la durata degli eventi di El Niño. Questi dati aiutano non solo a comprendere meglio l’impatto climatico globale di El Niño ma sono anche fondamentali per la pianificazione e la mitigazione degli effetti correlati a questi fenomeni climatici significativi.

3 Discussione

Indipendentemente dalla durata del ciclo vitale di un El Niño, le conseguenze negative di El Niño per le società, gli ambienti e gli ecosistemi spesso iniziano quando le temperature superficiali del mare (SST) aumentano verso un’anomalia calda dell’ENSO, pur rimanendo in una fase neutra, e possono continuare ben dopo che l’evento si è dissipato.

La differenza importante tra la prima apparizione di un valore di 0,5 °C e di 0,7 °C nella media mobile trimestrale (3-MRM) riguarda l’emissione di un ulteriore avviso ufficiale che il processo di El Niño si è “bloccato”. Una volta che un El Niño si è “bloccato”, come apparentemente accade con un valore soglia dell’ONI di 0,7 °C, non crollerà per almeno alcuni mesi. Come notato in precedenza, una volta che appare un valore di 0,5 °C nei 3-MRM, gli utenti devono attendere per vedere se seguiranno 3-MRM consecutivi simili insieme all’Avviso, che indica che sono osservate anche modifiche atmosferiche associate a El Niño. Il livello iniziale di scostamento di 0,5 °C suscita almeno consapevolezza, ma un valore iniziale più alto dell’indice ONI di 0,7 °C può fungere da indicatore affidabile e credibile della fase sostenuta e “bloccata” di El Niño.

Con un indicatore di anomalia iniziale di 0,7 °C, l’affidabilità che un El Niño sostenuto continui era del 100%. In 21 su 21 eventi, quando il valore 3-MRM dell’ONI di 0,7 °C è stato inizialmente raggiunto, El Niño ha continuato a svilupparsi per i successivi 3-MRM. Rispetto alla soglia di 0,5 °C, il valore di 0,7 °C può fornire maggiore fiducia agli utenti degli avvisi di El Niño che devono continuare a prendere misure mitigative se non preventive.

È importante notare che i valori dell’ONI vengono ricalibrati ogni 5 anni (a causa del segnale di riscaldamento globale), a partire dal 2013 (Lindsey 2013). Di conseguenza, la ricalibrazione può spostare eventi dentro o fuori dalla lista ufficiale degli episodi e può modificare il livello di intensità da più forte a più debole, o viceversa. Alcuni episodi di El Niño sono mostrati come più lunghi di quanto originariamente considerato al momento del loro verificarsi. Ad esempio, la Tabella 6 mostra un confronto dell’ONI nel 2008 (prima di una ricalibrazione per il riscaldamento globale) con l’ONI nel 2019 (dopo una ricalibrazione per il riscaldamento globale). Mostra che l’evento del 1957-1958 è cambiato in intensità e aumentato di una stagione, ad esempio, di un 3-MRM. Inoltre, dopo tale ricalibrazione è emerso un ulteriore evento di El Niño tra la fine del 1958 e l’inizio del 1959 e un evento di La Niña è stato rimosso nel 1959.

La Tabella 6 mostra i valori dell’Indice Oceanico Niño (ONI) per gli anni 1957, 1958 e 1959, confrontando le misurazioni effettuate nel 2008 e nel 2019. Questi dati illustrano come le ricalibrazioni dell’ONI, che tengono conto dei cambiamenti climatici globali, possano influenzare la classificazione degli eventi di El Niño nel tempo.

Struttura della Tabella:

• Colonne Temporali: Ogni colonna rappresenta un trimestre specifico dell’anno, iniziando con DJF (dicembre-gennaio-febbraio) e proseguendo fino a NDJ (novembre-dicembre-gennaio).
• Righe Anno: Ogni riga rappresenta un anno specifico (1957, 1958, 1959) e mostra i valori ONI per quel dato anno, come registrato nei dati del 2008 e del 2019.
• Valori in Grassetto: I numeri in grassetto indicano i trimestri durante i quali le anomalie di temperatura hanno superato la soglia di 0,5 °C, identificando un evento di El Niño.

Analisi Dei Dati Dettagliata:

• 1957:
  • ONI 2008: Inizia con valori sotto lo 0,5 °C ma aumenta significativamente nel corso dell’anno, raggiungendo il picco nel trimestre NDJ con 1,5 °C.
  • ONI 2019: Mostra un incremento simile, ma con valori leggermente più alti nel secondo semestre, indicando un evento di El Niño più intenso nella ricalibrazione più recente.
• 1958:
  • ONI 2008: Dimostra una diminuzione progressiva delle anomalie di temperatura, con la maggior parte dei valori che rimangono sotto lo 0,5 °C.
  • ONI 2019: Riflette una situazione simile con una lieve intensificazione nel secondo semestre, ma generalmente conferma la riduzione dell’intensità dell’evento.
• 1959:
  • ONI 2008: Mostra valori generalmente bassi, con la maggior parte dei trimestri sotto lo 0,5 °C.
  • ONI 2019: Conferma valori bassi, con un leggero incremento nei primi trimestri rispetto al 2008 ma senza segni di un evento di El Niño.

Conclusioni:

La Tabella 6 illustra come le ricalibrazioni dell’ONI influenzano la percezione e la classificazione storica degli eventi di El Niño. Cambiamenti nella calibrazione possono spostare la classificazione di un anno da un evento di El Niño a un evento meno intenso o viceversa. Questo evidenzia l’importanza di monitorare costantemente e aggiornare i dati climatici per riflettere accuratamente le condizioni attuali e storiche, considerando l’impatto del riscaldamento globale sulla valutazione degli eventi climatici come El Niño.

La Figura 5 rappresenta uno schema decisionale avanzato per determinare la presenza di condizioni di El Niño basato sulla temperatura superficiale del mare (SST) nella regione Niño 3.4 e le relative risposte atmosferiche. Lo schema è stato modificato da un’originale del 2015 di Becker per fornire ulteriori dettagli sul processo decisionale, con l’integrazione di percorsi di feedback e analisi atmosferica.

Descrizione e Analisi della Figura:

• Punto di Partenza (“Start here”):
  • Si inizia con la verifica della temperatura attuale: “Is the monthly Niño 3.4 SST ≥ 0.5°C?” Se la risposta è no, il processo termina immediatamente indicando che non ci sono condizioni di El Niño (“Nope!“).
• Valutazione della Persistenza delle Temperature:
  • Se le SST superano i 0.5°C, il passo successivo chiede: “Think the Niño 3.4 SST ≥ 0.5°C for the next several seasons?” Questo è cruciale per determinare se le condizioni attuali sono transitorie o se si prevede una persistenza sufficiente a definire un evento di El Niño.
• Analisi Atmosferica Dettagliata:
  • A questo punto, il percorso si divide basandosi sull’analisi delle condizioni atmosferiche:
    • “What does the atmosphere look like?” – Si valutano le indicazioni di una circolazione di Walker indebolita, un segno distintivo delle risposte atmosferiche agli eventi di El Niño, come variazioni nelle precipitazioni nel Pacifico centrale e in Indonesia.
    • Se la circolazione atmosferica appare normale, si conclude che non ci sono condizioni di El Niño (“No EN Conditions!“).
• Percorsi Decisionali (colori delle linee):
  • Linee Verdi e Rosa: Rappresentano cicli di feedback che possono implicare una revisione continua delle previsioni e delle condizioni, riflettendo la natura iterativa e dinamica del monitoraggio di El Niño.
  • Linea Rossa: Indica il percorso di previsione diretto verso una decisione finale, che può culminare nell’emissione di un avviso di El Niño (EN Advisory), se le condizioni atmosferiche confermano i cambiamenti tipici di un El Niño e le SST rimangono elevate.

Conclusione:

Questo schema decisionale è essenziale per guidare i meteorologi e i climatologi nel complesso processo di identificazione e conferma di un evento di El Niño. L’integrazione di dati oceanici e risposte atmosferiche in un unico processo decisionale consente una valutazione più accurata e tempestiva, migliorando la capacità di prevedere e rispondere agli impatti potenziali di El Niño. Utilizzando questo modello, gli addetti ai lavori possono adottare misure preventive basate su indicazioni affidabili e tempestive.

4 Commenti Conclusivi

La nostra ricerca ha esaminato l’Indice Oceanico Niño (ONI) di NOAA, utilizzato per registrare a scopo storico la comparsa e la durata degli episodi di El Niño, basandosi sul monitoraggio delle temperature superficiali del mare (SST) nella regione centrale del Pacifico di Niño 3.4. L’ONI è impiegato per identificare una soglia anomala di SST superiore alla media che persiste per diversi mesi, comprendendo la prima indicazione dell’inizio e della fine di un episodio di El Niño. La prima apparizione di C 0.5 C in una media mobile di tre mesi (3-MRM) suggerisce con alta probabilità che un El Niño possa emergere una volta che anche la risposta atmosferica al riscaldamento delle SST è osservata: questo è il momento in cui viene emesso un avviso. Utilizzare insieme il valore mensile di C 0.5 C e il marcatore 3-MRM di C 0.7 C garantisce che le popolazioni a rischio siano avvisate in modo affidabile il più presto possibile riguardo a un riscaldamento anomalo sostenuto delle SST in Niño 3.4.

Per avvisi più forti che seguono la prima apparizione di C 0.5 C 3-MRM, è necessario attendere diversi mesi affinché vengano calcolate ulteriori 3-MRM fino a quando l’atmosfera non risponde alle SST più calde. I nostri risultati mostrano che la prima apparizione di una 3-MRM di ONI di C 0.7 C potrebbe fungere come un primo indicatore affidabile e credibile della fase emergente e “bloccata” di El Niño. Questo punto di svolta è il primo segno che un riscaldamento anomalo sostenuto delle SST nella regione di Niño 3.4 è assicurato a continuare. Nel record dell’ONI dal 1950 al 2020, nessun El Niño è collassato prematuramente, utilizzando la prima apparizione del 3-MRM di C 0.7 C come punto di svolta. Il marcatore di C 0.7 C può fornire una affidabilità aggiuntiva al valore di inizio di C 0.5 C affinché le società a rischio si preparino agli impatti sociali ed ecologici prevedibili di El Niño.

L’identificazione e, quindi, la previsione di un marcatore bloccato di El Niño di 0.7 C è importante per i Servizi Meteorologici e Idrologici Nazionali (NMHS), i governi e le comunità nei luoghi teleconnessi, anche se non fornisce informazioni sulla sua intensità massima o durata. Prevedere le conseguenze sociali ed ecologiche negative degli estremi dell’ENSO richiede un diverso insieme di focus di ricerca e strumenti, poiché sono influenzati da una serie di fattori come le oscillazioni regionali nell’aria e nel mare (ad esempio, il Dipolo dell’Oceano Indiano) che possono influenzare non solo El Niño, ma anche i suoi impatti prevedibili. Mentre l’ONI di C 0.5 C 3-MRM fornisce un avviso affidabile che solleva consapevolezza per le società di considerare la preparazione agli impatti sociali prevedibili, il valore iniziale di C 0.7 C 3-MRM fornisce un livello di fiducia superiore per intraprendere le azioni necessarie di fronte agli impatti climatici, idrici e meteorologici di El Niño.

Come commento finale, in questa ricerca è diventato chiaro che lo schema del blog ENSO (Figura 4) non fornisce sufficiente accuratezza o dettagli per gli utenti che descriverebbero meglio il processo di monitoraggio e previsione di El Niño. Pertanto, abbiamo preso la libertà, come utenti dell’ONI, di modificare il diagramma per spiegare meglio ad altri utenti i processi decisionali coinvolti (Figura 5).

https://link.springer.com/article/10.1007/s13753-020-00275-w#:~:text=In%20the%20ONI%20record%20from,foreseeable%20societal%20and%20ecological%20impacts.