Arktische Oszillation

Die Arktische Oszillation (AO) stellt eine großräumige Schwingung der Atmosphäre dar, die durch entgegengesetzte Luftdruckanomalien auf dem 1000hPa-Niveau nördlich des 20. Breitenkreises in der zentralen Arktis und Teilen der mittleren Breiten der Nordhemisphäre gekennzeichnet ist.

Das Muster der Arktischen Oszillation

Die Arktische Oszillation ist durch drei Aktionszentren charakterisiert. Diese liegen über der Biskaya, Island und den Aleuten. Über die Art des Grundmusters der AO entscheidet die Phase, in der sich die AO befindet. Während der so genannten positiven Phase befinden sich über der Biskaya und den Aleuten Hochdruckgebiete, während über Island Tiefdruck herrscht. In der negativen Phase stellt sich die Situation entgegengesetzt dar.

Eigenschaften

• Die AO bietet einen guten Weg, um die Klimavariabilität zu verstehen, sowie Trends, das Auftreten von signifikanten Wetterereignissen und die Rolle der Kopplung zwischen der Stratosphäre und der Troposphäre zu untersuchen.
• Die AO repräsentiert einen dominanten, robusten und natürlich auftretenden Mode der Klimavariabilität der Nordhemisphäre.
• Anomalien der AO entstehen gewöhnlich in der Stratosphäre und setzen sich innerhalb einiger Wochen bis zum Boden fort.
• Es besteht eine starke Kopplung zwischen der AO in der Troposphäre und der Stärke des Polarwirbels in der Stratosphäre. Diese Verbindung wird auch als Maß für die Kopplung zwischen der Stratosphäre und der Troposphäre verwendet.
• Dem AO Phänomen wird ein größerer und bedeutungsvoller Wirkungsbereich als dem El Niño zugeschrieben.
• In der Troposphäre werden AO-Anomalien durch substantielle Änderungen der Sturm-Pfade und einer Verstärkung des Flusses in der mittleren Troposphäre, besonders über dem Nord-Atlantik und Europa, deutlich.

Messung und Beschreibung der AO

Die Arktische Oszillation wird durch den so genannten AO-Index beschrieben. Dieses ist eine dimensionslose Maßzahl für die großräumige Zirkulation auf der Nordhemisphäre. Sie gibt an, wie stark das Grundmuster der AO im 1000 hPa Druckfeld vertreten ist. Mit Hilfe des AO Index wird unter anderem bestimmt, ob eine positive oder negative Phase herrscht. Ein positiver Index steht für eine positive Phase und entsprechend ein negativer Index für eine negative Phase.

Einfluss der AO auf das Wetter der mittleren Breiten

Die beiden AO-Phasen haben unterschiedliche Einflüsse auf das Wetter.

Positive Phase bzw. positiver AO Index

• Diese Phase ist gekennzeichnet durch eine Verstärkung des Polarwirbels vom Boden bis zur unteren Stratosphäre, die ein Anstauen von kalter Luft in der Arktis bewirkt. Ebenso treten kalte Winde über Ost-Kanada auf während Nord- Atlantische Stürme Regen und milde Temperaturen nach Nord-Europa transportieren. In der Mediterranen Region überwiegt hingegen während dieser AO-Phase Trockenheit.
• Die positive Phase ist seit etwa 1960 dominierend.

Negative Phase bzw. negativer AO Index

• Die negative AO-Phase ist charakterisiert durch kalte kontinentale Luft, die über den mittleren Westen der USA zieht, während im westlichen Europa Stürme Regen in die mediterrane Region bringen. Ebenso ist der Polarwirbel während dieser Phase abgeschwächt.
• Die negative Phase dominierte etwa zwischen 1940 und 1970 zuletzt.

Siehe auch

• Nordatlantische Oszillation

Literatur

• Baldwin,M., Dunkerton,T., 1999: Propagation of the Arctic Oscillation from the stratosphere to the troposphere, JGR 109, 30937-30964
• Thompson, D., Wallace, J., 1998: The Arctic Oscillation signature in the wintertime geopotential height and temperature fields, GRL 25, 1297-1300