Every few years the tropical Pacific warms abnormally in association with a relaxation of the trade winds, a phenomenon known as the El Niño–Southern Oscillation (ENSO) that represents the strongest fluctuation of the global climate system. Although the contemporary observational record indicates that all El Niño events are not alike, differing in amplitude, warming pattern, and teleconnection, there is a class of events that stands out in terms of the societal and economical impacts: the extreme El Niño events that have occurred every 15–20 years. In this chapter, we propose an overview of the state of knowledge and of some current lines of research dedicated to extreme El Niño events. Building on the recently proposed concept of ENSO diversity, we further synthesize our current understanding of the nonlinear dynamics of this class of events and their expected evolution in a wa...

Analiza las causas que impidieron el desarrollo del evento El Niño 2014 en el Pacífico Central, el cual había sido previsto por la comunidad científica.

En este trabajo se busca entender por qué El Niño 2015 no se desarrolló como un evento extremo en la región del Pacífico Oriental Ecuatorial. Asimismo, se documenta la actividad y características de las ondas Kelvin en el Pacífico ecuatorial, así como el esfuerzo de viento en el extremo oriental durante el evento El Niño 2015. Dewitte y Takahashi (2017) mostraron que El Niño del Pacífico Oriental (EP El Niño, por sus siglas en inglés) tiende a amortiguarse por el desarrollo de un modo de acoplamiento aire – mar a lo largo de la costa peruana. Este modo, a través de los vientos del este en el extremo oriental, contrarresta el crecimiento de las anomalías cálidas de la TSM durante la fase de desarrollo de un evento El Niño. Aquí se evalúa la presencia de este proceso durante El Niño 2015 para ver si puede explicar por qué las anomalías de TSM difícilmente alcanzaro...

Los avances en la investigación de El Niño-Oscilación Sur (ENOS) van de la mano con nuestra habilidad para observar, modelar y pronosticar las condiciones oceanográficas en el Pacífico tropical. El estudio del ENOS es guiado por las teorías, que proporcionan un marco conceptual a partir del cual los datos (in situ y simulaciones numéricas) pueden ser interpretados y nos permiten plantear e implementar sistemas eficientes de observación. A su vez, las teorías del ENOS han evolucionado y se han aumentado en complejidad en las últimas tres décadas como consecuencia de la ampliación del sistema de observación del Pacífico tropical. En este artículo se revisan las principales teorías del ENOS, enfocadas en el paradigma más simple conocido como “Oscilador Carga-Descarga” (recharge-discharge oscillator en inglés; Jin, 1997) y que es el principal esquema teórico en los est...

The Tropical Rainfall Measuring Mission Microwave Imager sea surface temperature (SST) and QuikSCAT wind stress satellite data are used to investigate the intraseasonal upwelling variability along the coat of Peru over the period 2000–2008. Two regions of peak variance correspond to the central Peru region (Pisco region, 15°S) and the northern Peru region (Piura region, 5°S). A covariance analysis reveals a significant coherency between winds and SST anomalies off Pisco, consistent with Ekman pumping and transport dynamics. The upwelling cell consists in a meridionally extended fringe of colder (warmer) water extending as far as 250 km from the coast at 15°S. In the Piura region, the intraseasonal covariability pattern is represented by two modes, one relevant to the direct Ekman dynamics and the other one associated with the remote forcing of intraseasonal oceanic Kelvin wave. Two ...

It has been previously proposed that two El Niño (EN) regimes, strong and moderate, exist but the historical observational record is too short to establish this conclusively. Here, 1200 years of simulations with the GFDL CM2.1 model allowed us to demonstrate their existence in this model and, by showing that the relevant dynamics are also evident in observations, we present a stronger case for their existence in nature. In CM2.1, the robust bimodal probability distribution of equatorial Pacific sea surface temperature (SST) indices during EN peaks provides evidence for the existence of the regimes, which is also supported by a cluster analysis of these same indices. The observations agree with this distribution, with the EN of 1982–1983 and 1997–1998 corresponding to the strong EN regime and all the other observed EN to the moderate regime. The temporal evolution of various indices ...

El Niño-Oscilación Sur (ENOS) es un fenómeno que depende en forma fundamental del acoplamiento entre el océano y la atmósfera. En particular, el crecimiento de su fase cálida se desarrolla mediante el proceso de retroalimentación positiva de Bjerknes (1969), el cual consiste en una amplificación mutua entre la lluvia, los vientos del oeste y el calentamiento superficial en el Pacífico Ecuatorial (ver Dewitte et al., 2014). Por otro lado, el proceso de amplificación no actúa indefinidamente, ya que al mismo tiempo que un evento cálido crece, el contenido de calor oceánico es descargado de la zona ecuatorial y esto lleva al fin del evento cálido (ej. modelo carga-descarga; Dewitte et al., 2014). Para la fase fría los procesos son similares, pero en la dirección opuesta.

Desde el punto de vista de impactos, la capacidad de pronóstico de largo plazo de El Niño extraordinario es claramente de gran importancia para el Perú. Afortunadamente, en los últimos años se ha iniciado una línea de investigación a nivel internacional enfocada en estos eventos, empujada por la posibilidad que la frecuencia de ellos aumente con el calentamiento global (Cai et al., 2014). Sin embargo, hay que recordar que las manifestaciones de El Niño en el Perú pueden ser particulares. Un ejemplo de esto es que El Niño 1972-73, que tuvo bastante menos impactos por lluvias en el Perú que los dos extraordinarios, tuvo un calentamiento en el Pacífico Central máximo casi igual que los de 1982-93 y 1997-98 (anomalía de TSM en la región Niño 3.4 ≈ 2°C). Claramente, es necesario poder distinguir entre estas posibilidades. Lamentablemente los modelos climáticos usados para ...

Para contar con una mejor comprensión de los mecanismos que provocan los cambios de las propiedades del ENSO después del año 2000, se requiere, en un primer paso, una investigación exhaustiva de los cambios observados en el ciclo estacional de la circulación ecuatorial. En esta investigación, que espera contribuir con lo indicado arriba, se usa observaciones suficientemente largas para evaluar los cambios en la estacionalidad en escalas de tiempo decadal. Asimismo, se analizan productos de oceánico y atmosférico, así como las simulaciones con modelos simples para tratar de interpretar dinámicamente los cambios en la estacionalidad.

Los años 2015 y 2016 han sido muy interesantes para la comunidad científica internacional dedicada al estudio del Fenómeno El Niño, ya que luego de 18 años se dio un evento cálido con una magnitud comparable a la que se alcanzó en 1997/1998 y 1982/1983. Uno de los posibles factores habría sido el menor impacto de las ondas Kelvin oceánicas sobre la Temperatura Superficial del Mar (TSM) a lo largo de la costa peruana. Estas ondas, al parecer, se debilitaron poco antes de alcanzar el extremo oriental. Se explica que según el modelo de “gravedad reducida”, si la profundidad y estratificación de la termoclina fueran homogéneas en el Pacífico Ecuatorial, se esperaría que la ondas Kelvin forzadas por el viento se desplacen libremente hacia el este, sin ningún cambio en sus características de propagación (velocidad de fase, amplitud, estructura vertical), excepto por la pé...

In this study, we document and interpret the characteristics of the IntraSeasonal Kelvin wave (ISKw) in the Pacific over the 1989–2011 period, based on observations, a linear model, and the outputs of an Ocean General Circulation Model (OGCM). We focus on the wave activity during the Central Pacific (CP) El Niño events contrasting with the extraordinary El Niño of 1997/1998. We find that the ISKw activity is enhanced in Austral summer (spring) in the central Pacific (west of ∼120°W) during CP El Niño events. The linear model experiment indicates that the Austral summer peak is wind‐forced, while the Austral spring peak is not and consequently results from nonlinear processes. In addition, a strong dissipation of the ISKws is observed east of 120°W which cannot be accounted for by a linear model using a Rayleigh friction. A vertical and horizontal mode decomposition of the OGCM...

Los océanos tienen propiedades físicas, químicas y biológicas heterogéneas debido a una circulación compleja caracterizada por una diversidad de fenómenos a distintas escalas de variabilidad espacial y temporal. Si nos referimos a las propiedades físicas, las características más resaltantes del océano son las estructuras de circulación circulares, denominadas remolinos o vórtices, que se pueden observar como núcleos de mayor o menor nivel del mar (Chaigneau et al., 2009; Chelton et al., 2011; Figura 1) y por su efecto en la temperatura superficial del mar (Chelton and Xie, 2010); además están presentes también debajo de la superficie (Hormazabal et al., 2013; Combes et al., 2015). Estos remolinos oceánicos forman parte de la variabilidad de “mesoescala” del océano y, además, son los responsables de que al océano se le identifique y denomine como un sistema turbul...

Se describen los esfuerzos realizados con el uso de un Modelo Oceánico de Circulación General (OGCM, por sus siglas en inglés) conocido como Regional Ocean Modeling System (ROMS) sobre el océano Pacífico Ecuatorial (15°S y 15°N). El ROMS utiliza las condiciones iniciales y de frontera del Simple Ocean Data Assimilation (SODA 2.1.6; Carton y Giese, 2008) y es forzado por flujos superficiales del reanalysis de ERA-I. En esta etapa se realizaron doce experimentos con el objetivo principal de representar correctamente la profundidad de la termoclina en su estado promedio y su variabilidad interanual.

Se describe un extracto del estudio “The Central Pacific El Niño instraseasonal Kelvin wave”, realizado con la colaboración del Laboratoire d’Ethudes en Géophysique et Océanographie Spatiales (LEGOS) de Francia y enviado en abril [2014] al Journal of Geophysical Research-Oceans para su revisión. Se espera que los resultados de este trabajo contribuyan a un mejor entendimiento de la evolución de la onda Kelvin a lo largo del Pacifico ecuatorial y su rol en el desarrollo y evolución de los eventos El Niño. Este tema de investigación se ha reanudado en el ambiente científico debido a la mayor frecuencia, en los últimos 15 años, de eventos El Niño del Pacífico Central (CPEN, en inglés Central Pacific El Niño). La investigación examina, en una primera fase, las características de la onda Kelvin intraestacional (ISKw, en inglés Intraseasonal Kelvin Wave) en el Océano ...

Este trabajo describe e interpreta, en términos de ondas ecuatoriales, la variabilidad de la anomalía del nivel del mar (ANM) y la anomalía de la velocidad zonal (AVZ) en el Pacífico Ecuatorial en el período 2000-2007. Para esto, se implementó un modelo numérico oceánico simple de un modo baroclínico de esfuerzo de viento. Éste se forzó con anomalías de esfuerzo de viento (AEV) obtenidas del satélite QSCAT para el período 2000-2007. Los resultados de la simulación, en la variable ANM, determinan la existencia de perturbaciones con periodos de 45 y 91 días, es decir, perturbaciones intra-estacionales, las cuáles están asociadas, en parte, a la variabilidad atmosférica del tipo Madden Julian (Madden & Julian, 1971). Estas oscilaciones también se aprecian en la ANM del producto satelital TOPEX/POSEIDON/JASON y la anomalía de la profundidad de la isoterma de 20°C en 140...

En el Perú, las entidades científicas utilizan la información que obtienen de los flotadores ARGO para el monitoreo de la temperatura subsuperficial del mar. En el caso particular del IGP, desde el año 2014, se viene procesando la información de estos instrumentos para el monitoreo de las ondas Kelvin a lo largo del Pacífico Ecuatorial por medio de la anomalía de la profundidad de la termoclina ecuatorial (Aparco et al., 2014). En ese sentido, se destaca la importancia del incremento de flotadores ARGO para el monitoreo de las condiciones oceanográficas, con énfasis en el Fenómeno El Niño.

En el presente artículo nos enfocaremos en las fluctuaciones de la TSM que se encuentran sobre la escala de tiempo intraestacional, la cual se refiere a las oscilaciones de las variables climáticas con un periodo que varía entre 30 y 120 días. Cabe mencionar que una parte de esta variabilidad intraestacional proviene de la variabilidad interna del océano y es asociada a la actividad de remolinos de mesoescala. El presente artículo no analiza la variabilidad interna, la cual es más marcada afuera de la zona de afloramiento costero, sino se centra sobre la variabilidad forzada que puede explicar los eventos cálidos o fríos asociados a una alteración del afloramiento promedio dentro de una estación. Es importante predecir tal tipo de evento pues este puede tener un gran impacto sobre el ecosistema marino y sobre el clima costero.

En 1892, se difundió la primera observación documentada de la corriente costera “El Niño”, denominada por aquel entonces: “Contracorriente marítima en Paita y Pacasmayo” (Carranza, 1892) y donde se intentaba explicar las lluvias torrenciales acaecidas en 1891. Un siglo y cuarto después, aun continúa el reto de poder comprender el efecto de este fenómeno sobre las lluvias a diferentes escalas de espacio y tiempo, especialmente en regiones del planeta como la Vertiente del Pacífico Peruano (VPP), donde sus efectos son experimentados frecuentemente. En el presente artículo se responde a preguntas comunes sobre la distribución de las lluvias en la VPP y el impacto del Fenómeno El Niño o ENSO (El Niño Oscilación del Sur en inglés), basándose en una revisión del estado del arte en la temática, las metodologías y los nuevos aportes.

We propose that the first two empirical orthogonal function (EOF) modes of tropical Pacific sea surface temperature (SST) anomalies do not describe different phenomena (i.e., El Niño‐Southern Oscillation (ENSO) and “El Niño Modoki”) but rather the nonlinear evolution of ENSO. We introduce two new uncorrelated indices (E and C), based on the leading EOFs, that respectively account for extreme warm events in the eastern and cold/moderate warm events in the central equatorial Pacific, corresponding to regimes with different evolution. Recent trends in ENSO can be described as an increase in the central Pacific (C) variability that is associated with stronger cold events, as well as a reduction in the eastern Pacific (E) variability within the cold/moderate warm regime, consistent with model projections. However, little can be said observationally with respect to the extreme warm reg...

El proyecto SEPICAF (South Eastern Pacific Circulation from ARGO floats) nace para contribuir con los esfuerzos de muestreo regional y mejorar el actual sistema de observación del océano Pacífico suroriental. Durante el desarrollo de su fase I, se desplegaron 17 flotadores tipo ARGO frente a las costas de Perú y Chile. SEPICAF ha permitido tener datos del océano por debajo de la superficie para realizar un mejor diagnóstico de las condiciones oceánicas y ha sido clave para determinar el estado de El Niño costero 2023-2024 en nuestra región, evento que concluyó en marzo de 2024. Actualmente, SEPICAF está en su fase 2, en la cual se espera desplegar 15 flotadores frente a la costa peruana. Todo ello ha sido posible gracias a los convenios marco de colaboración del IGP con el IRD de Francia y la empresa TASA.