René Garreaud, subdirector Centro de Ciencia del Clima y la Resiliencia CR2, y académico del Departamento de Geofísica de la Universidad de Chile
El Niño Oscilación del Sur (ENOS) es un fenómeno complejo que involucra el océano y la atmósfera. En el océano es de particular relevancia la estructura térmica del Pacífico ecuatorial, desde la costa de Sudamérica hasta Indonesia. En la atmósfera es muy relevante la presión y el viento superficial sobre latitudes tropicales y subtropicales del Pacífico junto con la actividad convectiva que se desarrollan en latitudes bajas sobre este océano.
La mayoría de los centros internacionales, como la Oficina Nacional de Administración Oceánica y Atmosférica (NOAA, por sus siglas en inglés) o el Interamerican Research Institute (IRI) diagnostican y pronostican ENOS empleando el denominado índice Niño3.4[1], el cual da cuenta del calentamiento o enfriamiento en la superficie del Pacífico central ecuatorial. Este índice está bien correlacionado con otros aspectos de ENOS y sus impactos a nivel global, pero, ciertamente, no puede capturar todos los elementos de este fenómeno, lo que queremos reflejar en este nuevo Análisis CR2.
La Niña que aún esperamos
Hace un año estábamos en pleno desarrollo de El Niño 2023/2024, el que culminó en enero de este año cuando el índice Niño 3.4 alcanzó los 2 °C (Figura 1a). Un par de meses más tarde comenzó un enfriamiento en el extremo oriental del Pacífico ecuatorial -adyacente a la costa de Ecuador y norte del Perú- y se observaron anomalías frías bajo la superficie del mar, presagiando una rápida transición hacia una Niña moderada. Reforzando las expectativas basadas en observaciones, los modelos de pronóstico estacional proyectaban de forma consistente una transición cálida-fría en el Pacífico tropical. Ya en enero del 2024, el promedio de los modelos estadísticos y dinámicos proyectaban el establecimiento de La Niña para el trimestre junio-julio-agosto (JJA) del 2024 y los pronósticos elaborados en los meses siguientes acrecentaron las expectativas. Recordemos que la fase fría de El Niño Oscilación del Sur (ENOS), se asocia con precipitaciones deficitarias en Chile central durante invierno y primavera, encendiendo las alarmas sobre escasez hídrica en nuestro país, las cuales fueron discutidas en este análisis CR2 previo, donde se resaltó la incertidumbre que existe en la predicción climática.
Aunque el índice Niño3.4 experimentó un descenso durante el verano y otoño austral de 2024, este se mantuvo levemente positivo hasta junio, y solo desde agosto presentó valores levemente negativos, entre -0.2 y -0.4 °C. Pese a lo anterior, ya estamos próximos a finalizar este año y aún esperamos la llegada de La Niña (Figura 1b), y todavía no es claro qué fue lo que detuvo su desarrollo, pero aquí analizaremos las desventuras de la predicción climática en los últimos dos años. Algo aprenderemos…
Figura 1. Anomalías de la temperatura superficial del mar (TSM) para (a) fines de noviembre del 2023 y (b) fines de noviembre del 2024. Datos: OI SST V2.1 / PSL / NOAA.
¿Cómo les fue a los pronósticos?
Para responder esto miremos los pronósticos trimestrales de Niño 3.4 emitidos mensualmente como se muestra en la Figura 2. Las filas muestran el mes en el que se realizó un pronóstico para cada trimestre de los años 2023 al 2025, los que se presentan en las columnas. Cada uno de estos pronósticos es un promedio de 26 modelos compilados por el IRI de los Estados Unidos. Las cifras corresponden al índice Niño3.4 multiplicado por 100 (por ejemplo, 56 es realmente 0.56 °C), y van desde el color rojo (valores positivos), pasando por amarillo (valores cercanos a 0) y llegando al azul (valores negativos).
Ahora veamos un ejemplo. El valor -80 en la intersección de la fila Ene 2024 y la columna SON 2024 indica que el promedio de los pronósticos emitidos en enero del 2024 proyectaba un índice Niño3.4 igual a -0.8 °C para el trimestre septiembre-octubre-noviembre de ese año. Esto quiere decir que en enero se pronosticaba una Niña moderada a intensa (este pronóstico requiere que el índice Niño3.4 esté por debajo de -0.5 °C). ¿Como le fue a ese pronostico? Para saber eso miremos la columna SON 2024 en la fila inferior que muestra las observaciones. Allí vemos que en ese trimestre el índice Niño3.4 fue solo -0.26 °C, lo que significa que el océano se mantuvo en la fase neutra de ENOS o más bien en una condición de “casi La Niña” como discutiremos más adelante. O sea, un pronóstico imperfecto.
Figura 2. Resumen de los pronósticos estacionales de Niño3.4 durante los años 2023 y 2024. Los meses en que se emite el pronóstico corresponden a las filas. El trimestre que se está pronosticando son las columnas. La última fila corresponde a las observaciones. En cada caso, el número indica el valor (pronosticado u observado) del índice Niño3.4 (en unidades de °C multiplicado por 100). Ver el texto para mayores explicaciones.
Manteniendo nuestra atención en la columna SON 2024 de la Figura 2, vemos que hasta junio de este año los modelos aún pronosticaban la llegada de La Niña para el trimestre de primavera con -0.51 °C. A medida que transcurría el tiempo, la proyección se iba haciendo más leve, llegando a -0.39 °C en agosto, pero siempre sobreestimando la intensidad del enfriamiento en el Pacífico ecuatorial. Algo similar se observa para las proyecciones del verano 2025 (DEF 2025) que recién comienza, en que los modelos iniciados en abril pronosticaban un índice Niño3.4 igual a -0.71 °C, mientras que el pronóstico más reciente (noviembre 2024) proyecta un valor de solo -0.5 °C, y las proyecciones para otoño e invierno austral del 2025 (MAM y JJA) indican condiciones neutras.
Revisemos cómo lo hicieron los pronósticos el año 2023. Nuevamente consideremos los pronósticos para el trimestre de primavera (columna SON 2023). En este caso, desde enero del 2023 los pronósticos ya indicaban el establecimiento de El Niño para dicha estación, aunque la intensidad proyectada a comienzos del año subestimó la realidad (+0.6 a 0.7 °C versus +1.82 °C). En contraste con el año actual, los pronósticos de otoño fueron aumentando su proyección para primavera y verano (DEF), acercándose mucho a los valores observados del calentamiento en el Pacífico tropical.
Por ahora hemos considerado el promedio de los 26 pronósticos, que usualmente se toma como la mejor proyección disponible. Entre los pronósticos existen diferencias que tienden a aumentar con el tiempo y la dispersión de las proyecciones es un indicador de la robustez de estas. Los pronósticos para SON 2023 inicializados en abril 2023 eran bastante consistentes, con solo dos modelos indicando condiciones bajo el umbral +0.5 °C de Niño3.4 (Figura 3a). En el caso del 2024 (Figura 3b) las proyecciones eran más dispersas, incluyendo siete modelos pronosticando condiciones neutras para primavera (SON).
Figura 3. Plumas de pronósticos del índice Niño3.4 durante (a) 2023 y (b) 2024. En ambos casos se consideran los pronósticos emitidos en abril del año correspondiente. Cada curva delgada es el pronóstico de un modelo para los trimestres siguientes. Por ejemplo, SON agrupa a septiembre, octubre y noviembre. Las curvas gruesas corresponden al promedio de los pronósticos basados en modelos dinámicos (verde), estadísticos (violeta) y el consenso CPS (azul). Fuente: IRI-U. of Columbia, USA
El mundo es más complejo
Como se mencionó al principio de este Análisis, el índice Niño3.4 no puede capturar todos los elementos del fenómeno ENOS. Por ejemplo, en el trimestre pasado (SON 2024), el Niño3.4 fue tan solo de -0.26 °C y no se declaró la llegada de La Niña. No obstante, otros aspectos, como la ausencia de convección sobre el Pacífico central o la intensificación del Anticiclón subtropical del Pacífico, son característicos de la fase fría de ENOS. De todas formas, índices ad hoc de esos elementos también presentaron anomalías leves. Así, en vez de referirnos a la actual condición como la “fase neutra” de ENOS, es más apropiado considerar que el sistema acoplado océano-atmosfera en el Pacífico tropical se encuentra en una fase de “casi La Niña”, y ciertas teleconexiones se pueden activar en este escenario.
Un segundo factor de complejidad tiene que ver con el efecto del calentamiento global sobre ENOS. Este es un tema de gran relevancia y aún sin una respuesta clara de cómo serán los Niños y Niñas del futuro. Más allá de la compleja dinámica de estos fenómenos, la definición operacional del Niño3.4 tiene un problema. Recordemos que este índice es la diferencia del valor observado de la temperatura superficial del mar (TSM) en la región Niño3.4 menos la “normal climatológica” (también referida como climatología), definida como el promedio de la temperatura superficial del mar (TSM) en un periodo de 30 años.
En un clima estable (con fluctuaciones entre un año y otro, pero sin una tendencia de largo plazo) los años que definen ese periodo no son relevantes. Pero, en la actualidad, existe una tendencia de calentamiento en casi todo el planeta y la región Niño3.4 se ha calentado a una tasa de unos 0.1 °C por década, como se ilustra en la Figura 4. El valor medio de la TSM para el trimestre SON entre 1950 y 1980 era de 26.3 °C, mientras que el promedio entre 1990 y 2020 alcanza los 26.7 °C. El valor de la TSM observado en SON 2024 fue de 26.5 °C. El valor del índice Niño3.4 que hemos reportado previamente considera la normal climatológica más reciente: 26.5 °C – 26.7 °C = -0.2 °C, una débil anomalía fría. Pero si hubiésemos empleado la normal climatológica más antigua el índice sería 26.5 °C – 26.3 °C = +0.2 °C, resultando en una débil anomalía cálida. Así, debido al gradual calentamiento del mar, el uso de una climatología “antigua” resulta en una menor intensidad (índice Niño3.4) de los eventos de La Niña y mayor intensidad de los eventos de El Niño.
Las normales climáticas se van actualizando cada diez o veinte años, así que esto puede tener un efecto importante en la detección de las fases de ENOS en el futuro. Una alternativa es emplear el promedio de los treinta años más recientes, pero andar cambiando la climatología cada año resulta extraño. También se ha propuesto un índice Niño3.4 modificado, descontando el promedio de la TSM en todos los océanos tropicales, de manera que represente solo las anomalías de TSM por sobre el nivel de calentamiento global (Geert Jan van Oldenborgh et al., 2021). Incidentalmente, el valor de Niño3.4 modificado para SON 2024 fue de -0.8°C… una Niña moderada y muy cercana al valor pronosticado. Pero no nos engañemos, por ahora la definición de La Niña sigue siendo en base al índice tradicional y los modelos intentan pronosticar a ese valor.
Figura 4. Temperatura superficial del mar promedio del trimestre de primavera austral (SON) en la región Niño3.4. Se destacan el promedio 1950-1980 (normal climática histórica), 1990-2020 (normal climática en uso) y el valor de la TSM el 2024. Notar que, debido al calentamiento de largo plazo, el índice Niño3.4 actual indicaría condiciones levemente cálidas al considerar la normal climática histórica como referencia.
En resumen…
Si reducimos la caracterización del fenómeno ENOS al índice oceánico Niño3.4, los modelos de pronóstico acertaron con seis a nueve meses de anticipación el establecimiento de un Niño para el año 2023, aunque en general fueron tímidos en proyectar la real magnitud del evento. Por el contrario, los mismos modelos fallaron el año 2024 al pronosticar el establecimiento de una Niña moderada que, por ahora, no se ha establecido. Aunque el actual valor de Niño3.4 (-0.27 °C) indica una condición neutra de ENOS, otros índices oceánicos, así como los patrones de nubes y vientos en el Pacífico, han mostrado características de una Niña débil en los últimos meses.
Anticipar el estado de ENOS es un elemento importante para los pronósticos climáticos regionales. Por ejemplo, el pronóstico climático de precipitación sobre Sudamérica para este verano desarrollado por el IRI muestra señales que son las esperables bajo una condición de La Niña (compare los paneles a y b de la Figura 5), incluyendo precipitaciones sobre el promedio en la zona norte del continente y los Andes centrales, junto a precitaciones bajo el promedio en el sudeste de Sudamérica. Estos pronósticos regionales, mediante modelos numéricos o estadísticos, incorporan otros modos climáticos (como el modo anular del sur, la mancha cálida y la oscilación decadal del Pacífico), que pueden pesar tanto o más que la señal de ENOS, en especial en casos como el actual en que ENOS está cercano a la neutralidad. Un ejemplo es la región patagónica, donde el pronóstico del IRI indica precipitaciones deficitarias significativas, contrario al exceso pluviométrico esperable bajo una señal de La Niña.
En tiempos de supercomputadoras e inteligencia artificial, las predicciones estacionales siguen siendo un desafío grande y pendiente.
Figura 5. (a) Pronostico multimodelo de la probabilidad de precipitación para el trimestre DEF 2025 elaborado en noviembre 2024 por el IRI. (b) Anomalías pluviométricas durante la Niña para el trimestre DEF. Este mapa fue elaborado haciendo la correlación entre el índice Niño3.4 y la precipitación (U. Delaware) en cada punto de grilla. En ambos paneles los colores cálidos indican menos precipitación que el promedio y los colores fríos indican mayor precipitación que el promedio.
Notas
[1] El índice Niño3.4 corresponde a las anomalías (desviación respecto al promedio de largo plazo) de la temperatura superficial del mar en la zona central y oriental del Pacífico tropical (promedio entre los 120° W y los 170° W, y los 5° N y los 5° S)