北大西洋振動と北極振動

中緯度ジェット気流と暴風の経路を制御し、北大西洋およびより広範な北半球の冬季の天候を司る、気圧のシーソー現象。

Definition

北大西洋振動は、亜極域と亜熱帯の北大西洋間の気圧コントラストの変動であり、北極振動は、北極と中緯度間の対立する気圧異常のより広範な半球規模のパターンであり、どちらも偏西風の強さと位置を制御します。

Scope

このトピックでは、北半球の温帯外変動の主要なモードである、アイスランド低気圧とアゾレス高気圧間の気圧差の変動である北大西洋振動と、それと密接に関連する北極振動または北半球環状モード（極と中緯度間の気圧の半球規模のシーソー現象）について扱います。これらのモードがジェット気流と暴風の経路をどのように変化させるか、ヨーロッパと北アメリカの冬に与える影響、そして成層圏と海洋との関連性について論じます。

Core questions

• これらの振動を定義する気圧パターンは何ですか？
• それらはジェット気流と冬季の暴風の経路をどのように制御しますか？
• ヨーロッパと北アメリカの気候にどのような影響を与えますか？
• 成層圏および予測可能性とどのように関連していますか？

Key theories

環状モードのダイナミクス

北極振動は、極と中緯度間の質量交換を反映しており、偏西風ジェットを強化または弱化させ、北大西洋振動はその大西洋地域における表現です。

成層圏-対流圏結合

成層圏極渦の強度の変動は、下方へ伝播して地表の環状モードに影響を与え、長期予測可能性の源となる可能性があります。

Mechanisms

亜極低気圧と亜熱帯高気圧がともに強い場合、気圧コントラストは大きく、偏西風と暴風の経路は強まり北に移動し、北ヨーロッパに穏やかで湿潤な冬をもたらし、地中海地域には乾燥した状況をもたらします。反対の位相では、風が弱まり南に移動します。北極振動は、同じ大気質量の交換を半球規模で表現し、強くまたは弱い成層圏極渦は、これらの地表パターンを数週間前から影響を与える可能性があります。

Clinical relevance

これらのモードは、ヨーロッパと北アメリカの冬季の気温と降水量の変動を支配するため、人口密度の高い地域における寒波、暴風、エネルギー需要の季節予報にとって重要です。

History

北大西洋の気圧シーソー現象は、20世紀初頭にウォーカーらによって指摘され、ハレルによる1990年代の研究は、ヨーロッパの冬に対するその強い影響を定量化しました。トンプソンとウォレスは1998年に北極振動の枠組みを導入し、地域パターンを半球規模の環状モードと成層圏に結びつけました。

Debates

独立したモードか統計的アーティファクトか

北極振動が単一の物理的モードであるのか、それとも北大西洋振動のような地域パターンの統計的要約に過ぎないのかについては、その導入以来議論されてきました。

Key figures

• James Hurrell
• David Thompson
• John Wallace
• Martin Visbeck

Seminal works

• hurrell2003
• thompsonwallace1998

Frequently asked questions

北大西洋振動はヨーロッパの天候にどのように影響しますか？

正の位相では偏西風を強め、北ヨーロッパに穏やかで湿潤な嵐の多い冬をもたらし、地中海地域にはより乾燥した状況をもたらします。負の位相では逆の影響を与えます。

北大西洋振動と北極振動は同じものですか？

これらは密接に関連しています。北大西洋振動は半球規模の北極振動の大西洋地域における表現であり、それらの指数は強く相関しています。