Diagrama esquemático de situações normais e de El Niño no Oceano Pacífico

A variação do clima na América do Sul deve-se, em parte, à Oscilação Meridional (SO) e ao fenómeno El Niño (EN), também conhecido por Oscilação Meridional-El Niño (ENSO), um ciclo contínuo, mas irregular, de mudanças oceânicas e atmosféricas que afecta todo o planeta. Começa normalmente a Leste do Oceano Pacífico e espalha-se globalmente durante mais de um ano, com um intervalo de tempo que varia entre três e oito anos.
 
Uma definição completa do El Niño é dada por Trenberth (1997), que salienta que este fenómeno se refere ao aquecimento costeiro da bacia do Pacífico Oriental, mas que está também associado a um aquecimento do oceano mais extenso e anormal na linha de data internacional (180°W), afectando todo o Pacífico. Acrescenta que o componente atmosférico ligado ao aquecimento do oceano é a chamada Oscilação Meridional.

O ENSO tem duas fases: a fase quente, El Niño, e uma fase mais fria conhecida por La Niña, que se caracteriza por temperaturas da superfície do mar mais frias do que é habitual no Pacífico tropical.  
 
Contexto climático da região
 
O clima registado na costa do Peru e do Equador é determinado pelo ar sobre as águas frias do Pacífico Oriental, que é demasiado denso para subir o suficiente para que se dê a condensação do vapor de água e se formem nuvens e chuva. Consequentemente, grande parte destes dois países é composta por deserto. Este deserto começa efectivamente longe da costa, onde o ar frio e denso cria também uma região de alta pressão de ar.

O sistema de alta pressão a Este e o sistema de baixa pressão sobre as águas quentes a Oeste deslocam o ar para oeste, gerando e reforçando os ventos alísios equatoriais estacionários. Estes ventos recolhem a humidade do oceano à medida que sopram na direcção do Pacífico Ocidental. Aí, o ar quente e húmido sobe, condensa e produz fortes chuvas de monção que alimentam as selvas da Nova Guiné e da Indonésia. A superfície do mar é cerca de 1 a 2 metros mais alta na Indonésia do que no Equador, devido aos ventos que acumulam a água superficial quente no Pacífico Ocidental.

A temperatura da superfície do mar é cerca de 8 graus C mais elevada a Oeste, com as temperaturas frias na América do Sul provocadas por uma corrente ascendente de água fria a partir dos níveis mais profundos (Corrente de Humboldt). Esta água fria, rica em nutrientes, suporta níveis elevados de produtividade primária, diversos ecossistemas marinhos e cardumes de grandes dimensões.
 
 
O efeito do El Niño
 
A precipitação encontra-se na subida de ar sobre as águas quentes e o Pacífico Oriental é relativamente seco. Em condições de El Niño, quando as águas a norte do Peru estão mais quentes do que o normal e a pressão do ar da superfície é consequentemente mais baixa, a diferença de pressão entre o Este e o Oeste é reduzida. Isto faz com que os ventos alísios de Oeste se acalmem e, com o enfraquecimento do vento, o Pacífico Oriental sofre uma depressão nos níveis da termoclina e uma elevação a Oeste. Grandes quantidades de ar quente e húmido desenvolvem-se sobre o Pacífico Central e já não a ocidente, impedindo as chuvas das monções na região da Indonésia. O efeito oposto tem lugar nas costas ocidentais da América do Norte e do Sul com a formação de tempestades de chuva.