Oscylacja Północnoatlantycka (North Atlantic Oscillation, NAO)

Encyklopedia Klimatologiczna ESPERE. Skrót od angielskich słów:
ENVIRONMENTAL SCIENCE PUBLISHED FOR EVERYBODY ROUND THE EARTH
ENCYKLOPEDIA ESPERE - menu główne (rozwiń)
Dział: Pogoda. Poziom zaawansowany.
dział POGODA: ZAAWANSOWANE - menu (rozwiń)

Na zmienność warunków klimatycznych w obszarze Północnego Atlantyku składają się trzy podstawowe, powiązane ze sobą procesy: Okołorównikowa Zmienność Atlantyku (Tropical Atlantic Variability), Oscylacja Północnego Atlantyku oraz Południkowa Wsteczna Cyrkulacja Atlantyku (Atlantic Meridional Overturning Circulation). NAO to fluktuacja różnicy ciśnienia atmosferycznego mierzonego na poziomie morza, pomiędzy Niżem Islandzkim a Wyżem Azorskim. Nazwa ta została wprowadzona przez G. T. Walkera w 1924 roku.

Historia obserwacji NAO

Pierwsze obserwacje NAO pojawiły się już w XVIII w. W latach 1770-1778 misjonarz Hans Egede Saabye prowadził zapiski w swoich pamiętnikach i pisał: "gdy zima w Danii była w naszym odczuciu surowa, to zima w Grenlandii była łagodna i odwrotnie". W tym samym czasie, stwierdzono występowanie związków pomiędzy wahaniami temperatury, opadami i ciśnieniem atmosferycznym na poziomie morza. Swym zasięgiem oddziaływania te docierają: na wschód do Europy Środkowej, na południe do podzwrotnikowej części Afryki Zach. i na zachód do Ameryki Północnej. Fluktuacje NAO wpływają na warunki klimatyczne w obszarze od Ameryki Północnej po Syberię i od Oceanu Arktycznego po równik.


Wskaźnik NAO

Intensywność Oscylacji Północnoatlantyckiej jest opisywana przez wskaźnik NAO. Jest to różnica ciśnienia atmosferycznego, mierzonego na poziomie morza, pomiędzy dwoma stacjami, znajdującymi się w pobliżu centrów Niżu Islandzkiego i Wyżu Azorskiego. Stacja północna znajduje się w Stykkisholmur (Islandia), natomiast, jako stacja południowa może służyć Ponta Delgada (Azory), Lizbona (Portugalia) albo Gibraltar. Tak prosty wskaźnik oczywiście nie uwzględnia faktycznego położenia centrów działania atmosfery, ani też nie odzwierciedla sezonowych różnic NAO. Zasadniczą korzyścią wykorzystania tego wskaźnika jest to, że pozwala on określić zmienność NAO w przeszłości, na podstawie historycznych zapisów pogodowych (co najmniej do roku 1864. Kiedy wskaźnik NAO porówna się z danymi o przestrzennym rozkładzie ciśnienia atmosferycznego (dane dla węzłów siatki), to korzystając z technik statystycznych (korelacja, regresja) uzyskujemy dipolowy obraz o przebiegu z pn. na pd., określający przestrzenne zróżnicowanie NAO.

1.
źródło: http://www.ldeo.columbia.edu/
res/pi/NAO/

Dodatnia faza NAO występuje, gdy wzrostowi ciśnienia w Wyżu Azorskim towarzyszy spadek ciśnienia w Niżu Islandzkim. Prowadzi to do wzrostu różnicy ciśnienia pomiędzy tymi centrami działania atmosfery, co przejawia się np. w występowaniu silnych zimowych sztormów na północnym Atlantyku. Przemieszczają się one po trasie położonej bardziej na pn. niż zwykle. Zimy w Europie są wtedy ciepłe i wilgotne, natomiast w północnej Kanadzie i na Grenlandii - mroźne i suche. W tym samym czasie we wschodniej części Stanów Zjednoczonych występują również łagodne i wilgotne zimy. Wysokie wartości wskaźnika NAO wystąpiły w latach 1989, 1990 i 1995, na przełomie zimy i wiosny. Duże ilości mas powietrza przemieszczały się wtedy znad Arktyki i Islandii, aż do strefy podzwrotnikowej, w pobliże Azorów i Półwyspu Iberyjskiego. Wzmogły się też zachodnie wiatry nad Północnym Atlantykiem. Silne wiatry zachodnie przynoszą cieplejsze, wilgotne powietrze nad kontynent europejski, dzięki czemu zimy są łagodne.

2.
źródło: http://www.ldeo.columbia.edu/
res/pi/NAO/

Ujemną fazę NAO charakteryzuje występowanie słabego podzwrotnikowego Wyżu Azorskiego i płytkiego Niżu Islandzkiego. Zmniejszenie gradientu ciśnienia prowadzi do osłabienia równoleżnikowego przepływu powietrza. Wilgotne powietrze napływa w rejon Morza Śródziemnego, a zimne gwałtownie wdziera się nad Europę, przynosząc śnieżną zimę. Ale na Grenlandii występuje w tym samym czasie łagodna zima. Niskie wartości wskaźnika NAO wystąpiły w latach 1917, 1936, 1963 i 1969, na przełomie zimy i wiosny. Nastąpiło wtedy osłabienie wiatrów zachodnich nad Północnym Atlantykiem, czemu towarzyszyło wystąpienie w Europie mroźniejszych, niż zwykle zim.

Wzmocnienie lub osłabienie się wiatrów zachodnich nad Północnym Atlantykiem, wpływa też na funkcjonowanie ekosystemów: lądowego i morskiego. W przypadku tego ostatniego, ma to też duże znaczenie dla rybołówstwa.

3.
źródło: http://www.ldeo.columbia.edu/res/pi/NAO/
Objaśnienia: NAO index - wskaźnik NAO

Zimowa faza NAO jest definiowana jako nietypowa różnica ciśnienia atmosferycznego, mierzonego na poziomie morza, pomiędzy niżem polarnym, a wyżem podzwrotnikowym, podczas trwania sezonu zimowego (od grudnia do marca).

Wskaźnik NAO wykazywał znaczną zmienność przez ostatnie 100 lat. Od początku XX w. do około 1930 roku (z wyjątkiem zim w latach 1916-1919), wskaźnik ten był wysoki i dzięki silniejszym, niż zwykle, wiatrom zachodnim w Europie odczuwalny był łagodzący wpływ oceanu. Przejawiało się to w występowaniu wyższych, niż zwykle, temperatur podczas okresu zimowego. Od początku lat 40. do początku lat 70., wskaźnik NAO wykazywał trend opadający, a temperatury w okresie zimowym, w Europie, często były niższe, niż zwykle. W ciągu ostatnich 25 lat odnotowuje się silny wzrost wartości wskaźnika NAO. Od roku 1980 pozostaje on w silnej dodatniej fazie i wykazuje trend wzrostowy. W czasie zim ostatnich lat XX w. zanotowano występowanie dodatnich wartości wskaźnika wyraźnie wyższych, niż kiedykolwiek przedtem (z wyjątkiem zimy w roku 1996). Ta sytuacja przyczyniła się w dużym stopniu do obserwowanego ocieplenia półkuli pn. w ciągu ostatnich dwóch dekad.

O tej stronie:

Autor: Sándor Szalai - Hungarian Meteorological Service, Budapeszt, Węgry
Recenzenci: Dr Ildikó Dobi Wantuch / Dr Elena Kalmár - Hungarian Meteorological Service, Budapeszt, Węgry
ostatnia aktualizacja: 2003-10-28
Tłumaczenie na język polski: Mgr Paweł Jezioro, Dr Anita Bokwa, Uniwersytet Jagielloński, Kraków


Literatura:

http://www.met.reading.ac.uk/Research/cag-old/NAO/

Marshall, J. et al., 2001: Nort Atlantic climate variability: phenomena, impacts and mechanisms. Int’l Journal of Climatology, 1863-1898 pp.

Ostatnia modyfikacja: środa, 20 czerwiec 2018, 14:09