Interne energievariatie

Interne energievariatie
Het klimaat op Aarde is nooit constant of stabiel geweest. Dit komt omdat de Aarde zelf een aantal
interne mechanismen bezit die constant aanpassingen veroorzaken in het klimaatsysteem. Een
voorbeeld hiervan zijn de mechanismen die te maken hebben met de n
-Atlantische Oscillatie.
Oceanen zijn een belangrijke opslagplaats van warmte, en er is een overdracht en uitwisseling van
energie tussen atmosfeer en oceanen. Bij het proces van evaporatie wordt energie verticaal
uitgewisseld tussen oceaan en atmosfeer; water verdampt en hierbij komt energie onder vorm van
latente warmte in de atmosfeer, opgewarmde lucht stijgt op, koelt af en de waterdamp condenseert
waardoor er wolken ontstaan. De wind speelt een belangrijke rol in het verplaatsen van energie over
de planeet.
Sommige uitwisselingen kunnen uitgesproken lokaal en intens zijn, zoals bij de ontwikkeling van
tropische stormen. Maar er zijn ook zogenaamde oceaan-atmosfeer oscillaties, die op een grotere
schaal en op langere termijn tot uiting komen.
Omdat de oceanen trager reageren op energie-uitwisseling dan de atmosfeer, zijn de oceanen en de
atmosfeer altijd lichtjes uit balans ten opzichte van elkaar. In vele oceanen vindt men dan ook
oceaan-atmosfeer systemen die hun energiebalans zeer snel aanpassen door over te schakelen van
een toestand naar een andere, in een periode van dagen, maanden, of zelfs jaren. Dit noemt men
oscillaties.
De Noord-Atlantische Oscillatie (NAO)
In de Noord-Atlantische Oceaan is de sterkte van de Noord-Atlantische stroom en van de
westenwinden die over Europa komen, beïnvloed door drukverschillen tussen een semi-permanent
lagedrukgebied boven IJsland (IJsland Laag) en een semi-permanent hogedrukgebied boven de
Azoren (Azorenhoog).
Deze drukgradiënt ziet men de laatste 150 jaar elke20-30 jaar variëren (oscilleren) tussen twee fases:
-een positieve fase (tussen 1900 en 1930, en sinds
1980): met grote drukverschillen, sterke westenwinden
en sterke Golfstroom advectie. Tijdens een positieve
NAO krijgt men in Noord-Europa te maken met mild en
nat weer, en in Zuid-Europa, het Midden-Oosten en
Noord-Afrika met droger weer.
-een negatieve fase (tussen 1930 en 1960): met
zwakkere drukverschillen, zwakkere westenwinden en
zwakkere Golfstroom advectie. Dan krijgen we
aanvoer van koude en drogere lucht van boven
Noordwest-Europa. In Zuid-Europa leidt dit tot
vochtiger weer en meer stormen.
Deze periodieke versterking en verzwakking van het drukverschil noemt men de Noord-Atlantische
Oscillatie. De NAO maakt deel uit van een groter fluctuerend systeem, de Arctische Oscillatie, die het
klimaat over het hele noordelijke halfrond beïnvloedt.
Langs de evenaar in de oostelijke Grote Oceaan komt in de loop van sommige jaren een sterke
opwarming van het normaal koele zeewater voor die van invloed is op het weer in grote delen van de
wereld, waaronder soms ook Europa. Dit verschijnsel wordt El Niño (het kerstkindje) genoemd, een
benaming die vissers in Peru hebben gegeven. Eigenlijk bedoelen zij daarmee het warme water dat
steeds in januari voor de kust van Peru verschijnt en dat daar een eind maakt aan het visseizoen.
Onregelmatig, maar gemiddeld eens in de drie tot zeven jaar, leidt El Niño tot zo'n uitgebreide en
sterke verwarming van het oceaanwater dat de hele atmosfeer daar gedurende langere tijd door
wordt beïnvloed.
In een ‘normaal’ jaar, stuwt de passaatwind het warme oppervlaktewater van Zuid-Amerika richting
Azië, weg van de kust van Peru en van de evenaar. Dit wordt opgevuld door opwelling van koud,
voedselrijk water dat uit het zuidpoolgebied voor de westkust van Zuid-Amerika wordt aangevoerd.
Hierdoor is het westen van de Grote Oceaan 5°C warmer dan het oosten. Het temperatuurverschil
veroorzaakt stijgende en dalende lucht, wat op zijn beurt het drukverschil in stand houdt tussen Oost
en West. Dit drukverschil is dan weer verantwoordelijk voor een deel van de kracht van de
passaatwind. De warme vochtige lucht in het westen zal opstijgen, en regen veroorzaken (lage
drukgebied), terwijl men aan de oostkant van de oceaan te maken heeft met droge lucht die
neerdaalt (een hoge drukgebied).
. Er is een toename van luchtdruk
langs Indonesië en de westelijke Grote Oceaan en een afname van de gemiddelde luchtdruk in het
centrale en oostelijke deel van de Grote Oceaan. Hierdoor gaan de passaatwinden afnemen en onder
die omstandigheden krijgt men een stroming die ter hoogte van de westkust van Zuid-Amerika
tropisch oceaanwater aanvoert uit de omgeving van Indonesië en de Filippijnen. Dit water is minder
voedselrijk, en resulteert in vissterfte. Anderzijds verdampt het warmere oceaanwater sneller,
waardoor men zware regenval krijgt aan de Westkust van Zuid-Amerika. Aan de andere kant van de
oceaan, van Australië tot Indonesië, krijgt men te maken met uitzonderlijke droogte.
.
Er kan zich een situatie voordoen waarbij de omschakeling naar normale condities overdreven wordt,
zodat men een ontwikkeling krijgt van abnormaal koude omstandigheden en hoge druk in het
centrale en oostelijke deel van de Grote Oceaan, en abnormaal warme omstandigheden en lage druk
in he
.