El Niño tunnetaan sääilmiönä, joka voi muuttaa sateita, lämpötiloja ja tuuliolosuhteita eri puolilla maailmaa. Sen vaikutukset ulottuvat kuitenkin paljon säätä laajemmalle: ilmiö voi vaikuttaa maatalouteen, vesivaroihin, energiantuotantoon, logistiikkaan ja jopa maailmanlaajuiseen talouteen. Siksi El Niñon ennustaminen on yksi ilmastotutkimuksen tärkeimmistä tehtävistä.
Ennustamisen keskiössä ovat nykyaikaiset supertietokoneet. Ilmastomalleissa maapallon ilmakehä, meret ja maanpinta jaetaan valtavaan määrään laskentapisteitä, joissa tietokoneet laskevat jatkuvasti muun muassa lämpötilaa, ilmanpainetta, kosteutta ja tuulia. Lisäksi ilmastomallit yhdistävät laskennan todelliseen havaintodataan, jota kerätään satelliiteista, sääasemilta, meripoijuista, lentokoneista ja muista mittausjärjestelmistä ympäri maailmaa. Näin mallien tuottama kuva pysyy mahdollisimman lähellä todellisuutta.
Esimerkiksi El Niñon ennustamisessa käytetään niin sanottuja meri-ilmakehä-malleja, joissa simuloidaan samanaikaisesti valtamerten lämpötiloja, tuulia ja energian siirtymistä meren ja ilmakehän välillä. Sama tilanne lasketaan useita kertoja hieman erilaisilla lähtöarvoilla. Tuloksena ei synny yhtä tarkkaa ennustetta, vaan joukko mahdollisia kehityskulkuja ja niiden todennäköisyydet.
Nykyaikainen ilmastomallinnus kuuluu maailman vaativimpiin laskentatehtäviin. Huipputason supertietokoneet pystyvät suorittamaan jopa satoja kvadriljoonia laskutoimituksia sekunnissa (1017 luokkaa), mikä mahdollistaa ilmakehän, valtamerten ja maanpinnan samanaikaisen simuloinnin erittäin tarkalla resoluutiolla. Yhden maailmanlaajuisen ilmastomallin ajo voi vaatia tuhansien suorittimien rinnakkaiskäyttöä ja kestää tunteja tai päiviä, kun taas vuosikymmenten tai vuosisatojen ilmastoskenaarioita simuloidaan usein viikkojen ajan. Ennusteiden luotettavuuden parantamiseksi sama laskenta suoritetaan useita kertoja hieman erilaisilla lähtöarvoilla, jolloin kokonaislaskentamäärä kasvaa moninkertaiseksi.
El Niño -ennusteissa käytetään maailman johtavia sää- ja ilmastokeskuksia, kuten Euroopan keskipitkien sääennusteiden keskusta (ECMWF) sekä Yhdysvaltain NOAA:aa, joiden mallinnus nojaa suuriin supertietokonejärjestelmiin. Myös Suomessa sijaitseva LUMI-supertietokone osallistuu eurooppalaisiin ilmastosimulaatioihin esimerkiksi Destination Earth -hankkeessa, jossa rakennetaan digitaalista kaksosta maapallon ilmastojärjestelmästä.
Tutkijoiden mukaan ilmastomallien tärkein tehtävä ei ole ennustaa täsmällistä säätä vuosien päähän. Sen sijaan ne auttavat tunnistamaan riskejä ja arvioimaan, missä äärisääilmiöiden todennäköisyys kasvaa. Tämä tieto on arvokasta päätöksentekijöille, viranomaisille ja elinkeinoelämälle, sillä sen avulla voidaan varautua tuleviin häiriöihin ja vähentää niiden aiheuttamia vahinkoja.
