Rappresentazione schematica di condizioni normali e di El Niño nell'oceano Pacifico

La variabilità del clima sudamericano è dovuta in parte alla Oscillazione meridionale (SO) e al fenomeno di El Niño (EN). Tale combinazione è nota come ENSO (El Niño-Southern Oscillation) e si tratta di un ciclo continuo ma irregolare di cambiamenti delle condizioni oceaniche e atmosferiche che influisce sull'intero pianeta. Generalmente ha inizio nel Pacifico orientale e si diffonde globalmente nell'arco di oltre un anno, con frequenza da tre a otto anni.
 
Una definizione completa di El Niño è stata data da Trenberth (1997), il quale specifica che questo fenomeno si riferisce al riscaldamento costiero del bacino del Pacifico orientale, ma che è anche associato a un riscaldamento più esteso e anomalo dell'oceano fino alla International Date Line (180° di longitudine) e riguarda tutto il Pacifico. Egli definisce inoltre l'Oscillazione meridionale come la componente atmosferica legata al riscaldamento oceanico.

Il ciclo ENSO comprende due fasi: la fase calda, El Niño, e una fase più fredda detta La Niña che è caratterizzata da temperature della superficie marina più fredde del solito nel Pacifico tropicale.  
 
Caratteristiche climatiche della regione
 
Il clima delle coste del Perù e dell'Ecuador è determinato dalla massa d'aria che si trova al di sopra delle acque fredde del Pacifico orientale, la quale è troppo densa per salire a quote sufficienti a far condensare il vapore acqueo e a formare nubi e pioggia. Di conseguenza, vaste aree di questi due paesi sono desertiche. Il deserto inizia lontano dalle coste, dove l'aria fresca e densa crea anche una regione di alta pressione.

Il sistema di alta pressione a est e quello di bassa pressione sulle acque più calde a ovest spostano l'aria verso occidente, generando e rinforzando gli alisei equatoriali. Questi venti raccolgono umidità dall'oceano spirando verso il Pacifico occidentale. Qui l'aria umida e calda sale, si condensa e produce le forti piogge monsoniche che nutrono le foreste della Nuova Guinea e dell'Indonesia. La superficie marina è da 1 a 2 metri più alta in Indonesia che in Ecuador a causa dei venti che accumulano l’acqua calda di superficie sul Pacifico occidentale.

La temperatura della superficie marina è di circa 8°C più alta a ovest, mentre le temperature fresche al largo delle coste sudamericane sono dovute alla risalita di acqua fredda dalle profondità marine (corrente di Humboldt). Quest'acqua fredda, ricca di sostanze nutritive, garantisce alti livelli di produttività primaria, sostiene ecosistemi marini diversificati e alimenta vaste aree di pesca.
 
 
Gli effetti di El Niño
 
L'aria che sale su acque calde provoca pioggia e il Pacifico orientale è relativamente asciutto. Quando è presente El Niño e le acque al largo del Perù settentrionale sono più calde del normale e la pressione dell'aria in superficie è di conseguenza più bassa, la differenza di pressione tra est e ovest risulta ridotta. Gli alisei occidentali si indeboliscono e si verifica una depressione dello strato termoclino nel Pacifico orientale e un'elevazione a ovest. Grandi quantità di aria calda e umida si alzano sul Pacifico centrale e non più a ovest, arrestando le piogge monsoniche nella regione attorno all'Indonesia. Sulle coste occidentali del Nord e del Sud America si verifica invece l'effetto opposto che porta nubifragi.