El Niño: Evidence for climatic nondeterminism?

Summary

Climatic nondeterminism implies that large random pulses are capable of causing the atmosphere to shift between quasistable states. One of the consequences of nondeterminism is postulated to be the existence of large-scale anomalies such as El Niño. A high resolution spectral analysis of El Niño occurrences from 1872 to 1976 reveals numerous periods between 2.3 and 37.1 years, with the strongest periods being at 13.9, 2.3, and 6.6 years, respectively. Switching times of 15–25 years, representing durations of particular quasistable states for periods of between one to three decades, divide the period 1872–1976 into four complete quasistable states, plus two end segments. It appears that large random pulses may serve as triggers to change atmospheric quasistable states, and may be either volcanic or solar in origin. A change in quasistable state may result in slight offset of periods previously important in El Niño occurrence. Switches between quasistable atmospheric states appear to have occurred in 1886, 1901, 1941, and 1964. Predictability of El Niño events within a particular quasistable state is potentially possible on a 3–5 year time scale.

Zusammenfassung

Klimatische Unbestimmbarkeit bedeutet, daß große, zufällige Impulse die Atmosphäre dazu veranlassen können, zwischen quasistabilen Zuständen zu manövrieren. Es wird postuliert, daß eine Folge dieser Unbestimmbarkeit große Anomalien, wie z.B. der El Niño, sind. Eine Spektralanalyse mit feinem Auflösungsvermögen, angewandt auf die El Niño-Episoden zwischen 1872 und 1976 weist zahlreiche Perioden zwischen 2.3 und 37.1 Jahren auf. Die stärksten Umstellungszeitäume von 15 bis 25 Jahren, welche die Andauer gewisser quasistabiler Zustände mit Perioden von einer bis zu drei Dekaden andeuten, teilen die Zeit von 1872 bis 1976 in vier solche quasistabile Zustandszeiträume, zusätzlich zu zwei Endabschnitten. Es scheint, daß starke Zufallsimpulse den Wechsel zwischen quasistabilen Zuständen auslösen können. Diese Impulse könnten vulkanischen oder solaren Ursprungs sein. Ein Wechsel zwischen quasistabilen Zuständen kann in einer leichten Verschiebung der für El Niño charakteristischen Perioden führen. Solche Zuständsänderungen scheinen in den Jahren 1886, 1901, 1941 und 1964 aufgetreten zu sein. Die Vorhersage von El Niño-Episoden innerhalb eines gewissen, quasistabilen Zustandes scheint in einem Zeitraum von 3 bis 5 Jahren möglich zu sein.