La massa d'acqua superficiale presente lungo le coste del Sud America spinta verso ovest, viene sostituita da altra acqua che proviene dalle profondità abissali. Quest'acqua è molto più fredda di quella superficiale (riscaldata dall'insolazione) ed è ricca di elementi nutritivi che favoriscono il proliferare delle specie ittiche presenti nell'area, e di conseguenza delle attività di pesca lungo le coste cilene.
L'accumulo di acqua «calda» (la differenza di temperatura tra l'acqua della costa ovest e quella della costa est è di circa 8 gradi centigradi) lungo le coste della sponda ovest del Pacifico meridionale condiziona fortemente il clima locale, riscaldando l'atmosfera, e crea le condizioni necessarie perché possa piovere regolarmente.
Inoltre, l'effetto del vento sulla massa d'acqua è tale da generare un vero e proprio dislivello della superficie marina che è più alta lungo le coste occidentali rispetto a quelle orientali di circa mezzo metro.
La massa d'aria superficiale ultimato il tragitto da est verso ovest, quando si trova sopra le coste occidentali del Pacifico, sale in quota e ritorna verso le coste orientali chiudendo il circuito.
Ad intervalli irregolari, e per cause che nonostante gli sforzi degli scienziati non sono ancora ben note, i venti a bassa quota diminuiscono d'intensità fino quasi ad annullarsi.
Tale situazione di stanca dei venti crea una serie di effetti strettamente collegati l'uno agli altri: l'acqua calda accumulata lungo le coste occidentali del Pacifico meridionale rifluisce verso oriente; l'acqua che si trova lungo le coste cilene non venendo più trascinata verso occidente non consente alle acque profonde di risalire in superficie; la massa di aria umida che si trova normalmente al di sopra delle coste occidentali dell'Atlantico si sposta verso il centro dell'Atlantico; la circolazione del vento in quota ed al suolo si modifica radicalmente.
Un osservatore che si trovi lungo le coste pacifiche del Sud America, è sottoposto solo al secondo degli effetti sopra elencati, ed è in grado di notare solo l'innalzamento della temperatura dell'acqua. È a questo anomalo riscaldamento del mare in quella zona che i gli abitanti locali hanno dato il nome di El Niño.
Preso singolarmente El Niño provoca l'unico effetto, comunque grave, di annullare l'apporto di acqua fredda e ricca di nutrimento dalle profondità marine. Il mancato apporto di sostanze nutritive provoca co-me ricaduta la moria di gran parte del pesce nell'area rivierasca cilena, con gravissimi danni all'economia nazionale.
Ma sono gli altri cambiamenti nella circolazione della massa d'aria ad avere le ricadute maggiori. Il mancato apporto di aria umida sulle coste occidentali dell'oceano Pacifico meridionale rende il clima di quelle aree estremamente secco, favorendo i grossi incendi, come recentemente accaduto in Australia e in Indonesia. Inoltre, gli squilibri nella circolazione generale dell'aria su scala globale si ripercuotono anche a distanza notevole dall'area del pacifico. In concomitanza con El Niño e La Niña nella regione Nord Americana e nell'area asiatica soggetta ai monsoni si verifica un notevole incremento nelle precipitazioni, di intensità tale da creare danni, inondazioni e distruzioni, mentre lungo le coste meridionali africane si verifica una forte carenza delle stesse, con la conseguente siccità che danneggia le colture di mais, principale fonte economica dell'area.
In sostanza quindi El Niño non è una causa ma bensì uno degli effetti della stanca dei venti che normalmente soffiano sul Pacifico meridionale.
Effetti del Niño in Europa: variano a seconda della stagione considerata e dell'intensità con cui si presentano il Niño e la Niña. Le correlazioni più evidenti compaiono nella stagione autunnale, allorquando la presenza del Niño provoca un aumento di piovosità sull'Europa occidentale ed una diminuzione della stessa sull'Europa orientale. Trascurabili gli effetti sull'inverno europeo prodotti da un Niño neutro o debole. Un forte Niño sembra essere invece correlato con inverni caldi e piuttosto asciutti sul Mediterraneo. Nella stagione primaverile l'influenza del Niño appare più blanda, anche se sembra che un Niño intenso favorisca precipitazioni sull'Europa Centrale, mentre le inibisca nell'Europa Occidentale.
Il fenomeno dell'El Niño è normalmente seguito da quello chiamato La Niña, caratterizzato da un notevole abbassamento dalla temperatura superficiale dell'acqua dell'oceano.
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