Североатлантическое и Арктическое колебания

Колебания атмосферного давления, которые управляют струйным течением средних широт и траекториями штормов, определяя зимнюю погоду в Северной Атлантике и в целом в Северном полушарии.

Definition

Североатлантическое колебание — это изменение контраста давления между субполярной и субтропической частями Северной Атлантики, а Арктическое колебание — это более широкий полушарный паттерн противоположных аномалий давления между Арктикой и средними широтами; оба эти колебания контролируют силу и положение западных ветров.

Scope

Эта тема охватывает основные режимы изменчивости внетропической части Северного полушария: Североатлантическое колебание, представляющее собой флуктуацию разницы давлений между Исландским минимумом и Азорским максимумом, и тесно связанное с ним Арктическое колебание, или Северополушарный кольцевой режим, представляющее собой полушарное колебание давления между полярными и средними широтами. Рассматривается, как эти режимы смещают струйное течение и траектории штормов, их влияние на европейские и североамериканские зимы, а также их связь со стратосферой и океаном.

Core questions

• Какие паттерны давления определяют эти колебания?
• Как они управляют струйным течением и траекториями зимних штормов?
• Каково их влияние на климат Европы и Северной Америки?
• Как они связаны со стратосферой и предсказуемостью?

Key theories

Динамика кольцевого режима

Арктическое колебание отражает полушарный обмен массой между полярными и средними широтами, который усиливает или ослабляет западное струйное течение, при этом Североатлантическое колебание является его региональным атлантическим проявлением.

Связь стратосферы и тропосферы

Изменения в силе стратосферного полярного вихря могут распространяться вниз, влияя на приповерхностный кольцевой режим, что является источником предсказуемости на более длительные сроки.

Mechanisms

Когда субполярный минимум и субтропический максимум сильны, контраст давления велик, западные ветры и траектории штормов усиливаются и смещаются на север, принося мягкие влажные зимы в Северную Европу и засушливые условия в Средиземноморье; противоположная фаза ослабляет и смещает ветры на юг. Арктическое колебание выражает тот же обмен атмосферной массой в полушарном масштабе, а сильный или слабый стратосферный полярный вихрь может влиять на эти приповерхностные паттерны за несколько недель.

Clinical relevance

Поскольку эти режимы доминируют в изменчивости зимних температур и осадков над Европой и Северной Америкой, они являются ключевыми для сезонного прогнозирования похолоданий, штормов и потребности в энергии в густонаселенных регионах.

History

Колебания давления в Северной Атлантике были отмечены Уокером и другими исследователями в начале двадцатого века, а работа Хуррелла 1990-х годов количественно оценила его сильное влияние на европейские зимы; Томпсон и Уоллес ввели концепцию Арктического колебания в 1998 году, связав региональный паттерн с полушарным кольцевым режимом и со стратосферой.

Debates

Отдельный режим или статистический артефакт

С момента введения Арктического колебания обсуждается, является ли оно единым физическим режимом или в значительной степени статистическим обобщением региональных паттернов, таких как Североатлантическое колебание.

Key figures

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

Seminal works

• hurrell2003
• thompsonwallace1998

Frequently asked questions

Как Североатлантическое колебание влияет на погоду в Европе?

В своей положительной фазе оно усиливает западные ветры, принося мягкие, влажные, штормовые зимы в Северную Европу и более сухие условия в Средиземноморье; отрицательная фаза вызывает обратный эффект.

Являются ли Североатлантическое и Арктическое колебания одним и тем же?

Они тесно связаны; Североатлантическое колебание является атлантическим региональным проявлением полушарного Арктического колебания, и их индексы сильно коррелируют.