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Início/Biofísica, fluidos e geociências/Oscilador de El Niño

Oscilador de El Niño

Equação escalar com atraso ẋ = a·x(t−τ) − b·x − c·x³ mais forçamento sazonal: oscilações qualitativas de El Niño e La Niña, não o modelo completo de Suarez–Schopf.

Oscilador com atraso

1.85
0.55
0.28
16 mo

ẋ = a·x(t−τ) − b·x − c·x³ + F·cos(ωt). Um a positivo liga a tendência ao «calor» passado; τ imita o atraso do oceano. c limita a amplitude. Não é o sistema de EDP de Suarez–Schopf: a mesma ideia de retroalimentação atrasada numa linha.

Forçamento e início

0.12
3.8 yr
1.2 ×
14

Grandezas medidas

Anomalia x0.150
Tempo do modelo0.0 mês
Regime (legenda)Transição

Suarez e Schopf (1988) é oceano–atmosfera acoplado; aqui a história comprimida: sinal atrasado + amortecimento + não linearidade + ciclo anual opcional.

Gráficos

O retrato de fase usa o mesmo τ; os ciclos limite são oscilações quente/frio repetidas em forma didática.

Sobre o modelo

O oscilador de El Niño descreve as oscilações interanuais da temperatura da superfície do Pacífico equatorial (El Niño–Oscilação Sul). Oscilador didático com atraso (ideia de Suarez–Schopf): ẋ = a·x(t−τ) − b·x − c·x³ + F cos(ωt). O termo a·x(t−τ) é a retroalimentação positiva atrasada (reajuste oceânico), −b·x o amortecimento, −c·x³ a saturação da amplitude, o seno a modulação sazonal. O sistema acoplado oceano–atmosfera fica comprimido numa só equação. A variável x é uma anomalia adimensional, não o índice Niño-3.4. Na tela, x(t) e a fase x contra x(t−τ). Predefinições: oscilações, amortecimento, irregularidade.

Para quem: Dinâmica climática e EDO: variabilidade interanual, equações com atraso.

Conceitos-chave

  • El Niño–Oscilação Sul
  • oscilador com atraso
  • Suarez–Schopf
  • El Niño
  • La Niña
  • equação com atraso

Como funciona

Equação ẋ = a·x(t−τ) − b·x − c·x³ + F cos(ωt): retroalimentação atrasada, amortecimento, saturação e estação. Na tela, x(t) e a fase x contra x(t−τ). Predefinições: oscilações, amortecimento, irregularidade. Analogia qualitativa El Niño / La Niña, não um modelo acoplado oceano–atmosfera.

Perguntas frequentes

Isto é o índice Niño-3.4?
Não. A variável x é adimensional e não está calibrada com observações; as legendas «quente / frio» são só qualitativas.
Por que não as equações originais de Suarez–Schopf?
Esse modelo é um sistema acoplado oceano–atmosfera com estrutura espacial. Aqui se isola só o laço com atraso: τ, a retroalimentação a e o forçamento sazonal.
O que faz o atraso τ?
Ele devolve à equação a anomalia de superfície do passado. Com a e τ adequados o laço dá auto-oscilações; um τ pequeno ou um amortecimento b grande apaga as oscilações.