El Niño désigne à l'origine un courant côtier saisonnier chaud au large du Pérou et de l'Équateur mettant fin à la saison de pêche. Le terme désigne maintenant par extension le phénomène climatique particulier, différent du climat usuel, qui se caractérise par des températures anormalement élevées de l'eau dans la partie Est de l'océan Pacifique Sud, représentant une extension vers le Sud du courant chaud péruvien. Il a été relié à un cycle de variation de la pression atmosphérique globale entre l'Est et l'Ouest du Pacifique, nommé l'oscillation australe, et les deux phénomènes sont réunis sous le titre de ENSO (El Niño-Southern Oscillation).

El Niño est une conséquence régionale d'une perturbation dans la circulation atmosphérique générale entre les pôles et l'équateur. Son apparition déplace les zones de précipitations vers l'Est dans l’océan Pacifique et empêche la remontée d'eau froide le long de la côte de l’Amérique du Sud, ce qui coupe la source de nutriments pour la faune de ces eaux et nuit considérablement à l’industrie de la pêche. Sans que toutes les relations physiques soient encore expliquées, El Niño fait partie des anomalies dans la circulation qui peuvent dérouter les cyclones tropicaux de leurs routes habituelles, déplacer les zones de précipitations et de sécheresse ainsi que changer localement le niveau de la mer par le changement de la pression moyenne. Cependant, à mesure de leur éloignement du bassin Pacifique, les relations entre ces effets sont moins connues.

Ce sont des pécheurs sud-américains, qui ont donné le nom d’El Niño au phénomène en faisant référence à l’Enfant Jésus, car il apparaît peu après Noël. En temps normal (appelé anti-Niño ou La Niña), les côtes du Chili, du Pérou et de l'Équateur sont baignées par le courant froid de Humboldt se dirigeant vers le Nord et balayées par les alizés maritimes, qui soufflent du Sud-Est vers le Nord-Ouest. Ces derniers chassent les eaux chaudes superficielles résiduelles du rivage et provoquent un vide qui est comblé par une remontée d'eaux froides des profondeurs, c’est le phénomène connu comme upwelling en anglais. Ces eaux, venant d’une profondeur de 100 à 200 m, sont riches en nutriments (azote, phosphore principalement) et permettent un fort développement planctonique qui attire les poissons, les oiseaux et favorise l’activité de la pêche.

Tous les ans, peu après Noël et ce jusqu’au mois d’avril, un faible courant côtier inverse se met en mouvement et s’écoule vers le Sud. Par intervalles irréguliers, ce courant d’El Niño est plus important et descend davantage vers le Sud. Les eaux froides sont remplacées par des eaux plus chaudes et les poissons disparaissent des côtes, affectant lourdement l’activité des pêcheurs. Dans la même période, les régions littorales habituellement peu pluvieuses du Nord du Pérou et de l’Équateur connaissent des précipitations abondantes. Ainsi, autrefois, une année El Niño était considérée pour l’agriculture dans ces régions comme une année d’abondance.

L’explication est fondée sur le modèle de la circulation de Walker que les nombreuses missions scientifiques de ces dernières années n’ont pas intrinsèquement modifié. Dans cette optique, El Niño résulte d’un déplacement atmosphérique de la circulation de Walker, qui est mal expliquée et qui revient périodiquement, modifiant le parcours d'un courant marin d’une taille comparable à une fois et demie celle des États-Unis. Ces modifications surviennent exceptionnellement certaines années, en moyenne une ou deux fois par décennie, le long des côtes péruviennes à la fin de l’hiver, vers décembre-janvier.

La zone de convergence des alizés, appelée zone de convergence intertropicale (ZCIT), est l'endroit où se situe le mouvement ascendant dans la circulation de Walker. Quand les alizés soufflent à leur pleine puissance, les remontées d'eau froide des profondeurs (upwelling) le long de l'Océan Pacifique équatorial refroidissent l’air qui les surplombe. Cela crée ainsi une différence de température entre la côte Est du Pacifique et le large. Un régime de brise s'établit donc entre ces deux zones, ce qui crée une subsidence de l'air le long de la côte et une ascendance au large. Dans ces conditions, la vapeur d'eau contenue dans l'air près de la côte ne peut se condenser et former des nuages ou gouttes de pluie. Ainsi l’air reste libre de nuages pendant les années « normales » dans l'Est du Pacifique. La pluie dans la ceinture équatoriale est alors largement confinée dans l’extrême Ouest du bassin, au voisinage de l’Indonésie.

Mais lorsque les alizés s’affaiblissent et régressent vers l’Est pendant les premiers stades d’un évènement El Niño, la remontée d'eau des profondeurs se ralentit et l’océan se réchauffe. Cela égalise la température entre le centre et l'Est du Pacifique et coupe la circulation de Walker vers l'ouest. L’air humide à la surface de l’océan se réchauffe également, permettant la génération de fortes pluies lorsque la ZCIT, qui se déplace dans son mouvement nord-sud, n'est pas inhibée près de la côte de l'Amérique du Sud par de l'eau froide. Cette modification des températures de surface océanique est donc responsable du déplacement vers l’Est du maximum de pluie sur le Pacifique central. Les ajustements atmosphériques associés correspondent à une baisse de pression dans le Pacifique central et oriental et à une augmentation de pression dans le Pacifique Ouest (Indonésie et Australie), propice à un plus grand retrait des alizés.

Le premier signe d’apparition d'El Niño est un renforcement considérable des alizés du Sud-Est. Ils entraînent une accumulation d’eaux chaudes dans le Pacifique Ouest, faisant monter le niveau de la mer sur les côtes australiennes, et un abaissement relatif le long de la côte sud-américaine6. Mais dès que les vents du Sud faiblissent, les eaux « chaudes » du Pacifique Ouest envahissent celles du Pacifique Est. C’est alors le début du phénomène El Niño. Ce dernier est donc relié à un affaiblissement temporaire, et très prononcé, de l’anticyclone de l'île de Pâques présent au milieu du Pacifique, ce qui diminue la force des alizés du Sud-Est. Le reflux en masse de l’eau chaude accumulée dans la partie occidentale du Pacifique Sud vers l'Est agit selon le principe d'un effet de seiche.

La durée d'El Niño est en général d’environ dix-huit mois. Ce délai passé, les eaux froides se propagent vers l’Ouest. C’est alors la fin du phénomène, qui peut être suivi de son inverse La Niña. Une corrélation est constatée entre les pressions atmosphériques de l’Est et de l’Ouest du Pacifique. Quand elles augmentent à l’Ouest, elles diminuent à l’Est, et inversement. Ce phénomène accélère les vents de surface d’Est en Ouest, du Pérou jusqu’en Indonésie ou il diminue en période El Niño.

Zone Niño

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2b/El_nino_north_american_weather_fr.png

Impact ENSO

Impact mondial lors du Niño
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Impact mondial lors de la Niña :
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Répartition IOBW, Niño West et Niño 3

IOBW & Niño

Niño 3

NINO3 DJF NINO3 MAM
NINO3 JJANINO3 SON

Niño West

NINO West DJFNINO West MAMNINO West JJANINO West SON

IOBW

IOBW DJFIOBW MAM
IOBW JJAIOBW SON

Modoki

Modoki

Niño European Weather Regimes

Impact of El niño - Southern Oscillation on European Climate (S. Brönnimann)

Voici l'indice ENSO entre l'hiver 1951-1952 et 2019-2020 : séries historiques

Niño 

Voici une analyse entre l'indice Niño et les anomalies de température sur le Nord-Est de la France entre l'hiver 1951-1952 et l'hiver 2019-2020 :

Niño - hiver 

Corrélation Niño / NAO / AO :

Niño - NAO - AO