Arktische Oszillation

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Lage der mittleren Hauptkomponenten (blau: Tief, rot: Hoch), Mittel 1979–2000: Aleuten, Island, Biskaya[1]

Die Arktische Oszillation (AO), oder auch Northern Hemispheric Annular Mode (NAM), ist Ausdruck des Luftdruckgegensatzes zwischen den arktischen und den mittleren Breiten auf der Nordhemisphäre. Sie ist eine der großen Systeme der Telekonnektion der Erde.

Grundlagen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Arktische Oszillation entsteht durch die großen Temperaturunterschiede zwischen den extrem kalten Polarregionen und den gemäßigten mittleren Breiten. Die sich dadurch entwickelnden Winde werden aufgrund der Corioliskraft nach Osten abgelenkt. Sie ist eng mit der Nordatlantischen Oszillation (NAO) verbunden, die die atlantische Komponente dieser Dynamik des Klimasystems genauer beschreibt. Zugrunde liegen Oszillationen im Verlauf des Jetstreams, der manchmal gleichmäßig im Westwindgürtel verläuft, manchmal aber selbst zu oszillieren beginnt und dann weit in Norden und Süden schwingt (Rossby-Wellen der Westwinddrift). Daher wirkt sich die Arktische Oszillation auf die Großwetterlagen der gesamten Nordhalbkugel aus.

AO-Index[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Rossby-Wellen in der nördlichen Hemisphäre und der Jetstream bei stabilem Polarwirbel. Verschiebung warmer und kalter Luftmassen (Kaltlufttropfen).

Gemessen wird diese Oszillation mit dem AO-Index.[1] Er beschreibt drei Aktionszentren, Hochdruck bei den Aleuten, Tiefdruck bei Island und Hochdruck über der Biskaya. Ersteres ist die Nordkomponente des Nordpazifikhochs, zweiteres die Atlantikkomponente des Polarwirbels, und dritteres die Nordostkomponente des Azorenhochs, drei permanenten Grundcharakteren des Klimasystems.[2] Im Wettergeschehen äußern diese sich als das Auftreten von Aleutenhoch, Islandtief und Westeuropahoch. Dabei wird das langjährige Monatsmittel der 1000-hPa-Höhenanomalie ab 20° nördlicher Breite bis zum Nordpol gebildet, eine statistische Hauptkomponentenanalyse für die mittlere Lage der Luftmassen durchgeführt (Emperical Orthogonal Function, EOF), und darüber die Varianz ermittelt. Diese wird noch bereinigt und gewichtet. Der AO-Index ist die mittlere tägliche Abweichung von diesem monatlichen Basiswert. Diese Methodik berücksichtig auch die Einflüsse aller anderen bekannten Telekonnektionsmuster.

Phasen der AO und Folgen für Umwelt und Klima[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Varianz der monatlichen Basiswerte für NAO und AO (NOAA; 1950−2000)[1]

Wie alle Strömungen lässt sich auch die AO in zwei Phasen einteilen:[2]

  • In der positiven Phase treiben im Winter starke Westwinde die warme Atlantikluft nach Nordeuropa und Sibirien sowie die Polregionen. Dies hat direkte negative Auswirkungen auf die dortige Eisdicke[3][4].
  • In der negativen Phase kann kalte Polarluft weiter nach Süden vordringen. Die Folge daraus können kühlere Temperaturen in Europa sein (mit höherer Wahrscheinlichkeit über die Wintermonate).

Die Varianz der monatlichen AO-Basis-Indizes ist im Winter groß (um 2), im Sommerhalbjahr klein (um 0,5).[1] Das stellt die Stabilität der Wetterlagen dar.

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b c d Teleconnection Pattern Calculation Procedures: 2. North Atlantic Oscillation / Pacific - North American pattern (NAO/PNA). cpc.ncep.noaa.gov > Monitoring Weather & Climate > Teleconnections;
    und Technique for Identifying the Northern Hemisphere Teleconnection Patterns. cpc.ncep.noaa.gov > Monitoring and Data > Oceanic & Atmospheric Data > Northern Hemisphere Teleconnection Patterns (beide abgerufen 25. November 2017).
  2. a b Was ist der AO-Index Wert? wetterprognose-wettervorhersage.de
  3. Markus Becker: Kann das Polareis dem wachsenden Treibhauseffekt standhalten? Dezember 2000; abgerufen am 10. Mai 2010 (PDF; 27 kB).
  4. Rigor, I. G., J. M. Wallace, and R. L. Colony:Response of sea ice to the Arctic oscillation. J. Clim. 15 (2002), S. 2648–2663