La anomalía del dipolo ártico es un patrón de presión caracterizado por una alta presión en las regiones árticas de América del Norte y una baja presión en las de Eurasia . [1] Este patrón a veces reemplaza a la oscilación ártica y la oscilación del Atlántico Norte . [2] Se observó por primera vez en la primera década de 2000 y quizás esté vinculado al cambio climático reciente . [3] El dipolo ártico permite que más vientos del sur ingresen al océano Ártico, lo que resulta en un mayor derretimiento del hielo . [1] El evento del verano de 2007 jugó un papel importante en la extensión récord del hielo marino que se registró en septiembre. [2] El dipolo ártico también se ha relacionado con cambios en los patrones de circulación ártica que causan inviernos más secos en el norte de Europa, pero inviernos mucho más húmedos en el sur de Europa e inviernos más fríos en el este de Asia, Europa y la mitad oriental de América del Norte. [2]
En la década de 1990 y principios de la década de 2000, muchos estudios sobre la exportación de hielo marino del Ártico se centraron en las oscilaciones del Ártico y del Atlántico Norte como los principales impulsores de la exportación. [4] [5] [6] [7] [8] Sin embargo, otros estudios, como los de Watanabe y Hasumi [9] y Vinje, [10] sugirieron que las oscilaciones del Ártico y del Atlántico Norte no siempre explicaban la variabilidad en la exportación de hielo marino.
En 2006, Bingyi Wu, Jia Wang y John Walsh propusieron formalmente la anomalía dipolar del Ártico, utilizando los conjuntos de datos de reanálisis NCEP/NCAR que abarcan el período 1960-2002. [11] Se define como la distribución espacial del segundo modo principal de funciones ortogonales empíricas de la presión media mensual del nivel del mar al norte de 70° N, donde el primer modo principal corresponde a la oscilación del Ártico. Cuando se define para la temporada de invierno (de octubre a marzo), el primer modo principal (oscilación del Ártico) representa el 61% de la varianza total, mientras que el segundo modo principal (anomalía dipolar del Ártico) representa el 13%.
Mientras que la oscilación del Ártico tiene una estructura anular centrada y que cubre todo el Ártico, [12] la anomalía dipolar del Ártico tiene dos polos de signo opuesto: uno sobre el archipiélago ártico canadiense y el norte de Groenlandia , el otro sobre los mares de Kara y Laptev . [11] Esta estructura dipolar conduce a un gradiente de presión con una isopleta cero orientada desde el estrecho de Bering , a través del Ártico hasta los mares de Groenlandia y Barents . Como resultado, los vientos anómalos generalmente se dirigen paralelos a la isopleta cero, ya sea hacia los mares de Groenlandia y Barents (anomalía dipolar positiva del Ártico) o hacia el estrecho de Bering (anomalía dipolar negativa del Ártico). [11]
Aunque la oscilación del Ártico es responsable de la mayor parte de la varianza total en la presión media del nivel del mar sobre el Ártico, las anomalías de los vientos meridionales que surgen como resultado de la estructura espacial de la anomalía del dipolo del Ártico la convierten en el principal impulsor de la variabilidad de la exportación de hielo marino del Ártico. [13] Durante la fase positiva de la anomalía del dipolo del Ártico, los vientos anómalos impulsan el hielo marino desde el Ártico central a través del estrecho de Fram y hacia el mar de Groenlandia a través de la corriente de deriva transpolar . Por el contrario, durante la fase negativa, los vientos anómalos reducen la eliminación de hielo marino a través del estrecho de Fram. Esto es respaldado por Watanabe et al. , [13] así como Wang et al. , [14] que muestran que la exportación de hielo marino aumenta durante la fase positiva de la anomalía del dipolo del Ártico, mientras que la exportación se reduce durante la fase negativa.
Sin embargo, no se puede ignorar la oscilación del Ártico cuando se considera la exportación de hielo marino desde el Ártico. Por sí misma, la circulación asociada con una fase positiva de la oscilación del Ártico da como resultado un aumento en la exportación de hielo marino, mientras que la fase negativa de la oscilación del Ártico está asociada con una reducción de la exportación de hielo marino del Ártico. [6] [8] Al considerar la exportación de hielo marino en relación con la anomalía del dipolo del Ártico, la oscilación del Ártico determina el signo de la anomalía dominante de la presión media del nivel del mar, mientras que la anomalía del dipolo del Ártico determina la ubicación de la anomalía dominante de la presión media del nivel del mar (sobre el archipiélago ártico canadiense y el norte de Groenlandia, o sobre los mares de Kara y Laptev). Por lo tanto, mientras que la anomalía del dipolo del Ártico determina si se promoverá o restringirá la exportación general de hielo marino, la oscilación del Ártico aumentará o disminuirá la influencia de la anomalía del dipolo del Ártico. [13]
También se ha sugerido que la anomalía dipolar del Ártico desempeña un papel importante en la aparición de varios mínimos extremos de hielo marino que se han producido desde mediados de la década de 1990, incluido el mínimo de 2007. [14] Wang et al. [14] sugieren que, además de los vientos anómalos que expulsan el hielo marino del Ártico a través del estrecho de Fram, la fase positiva de las anomalías dipolares del Ártico también puede aumentar el flujo de aguas relativamente cálidas desde el Pacífico Norte a través del estrecho de Bering hacia el océano Ártico . Las aguas más cálidas, además de una mayor exportación de hielo marino, podrían dar lugar a una reducción de la extensión superficial del hielo marino. Además, el preacondicionamiento del hielo marino de las temporadas de invierno y verano anteriores, así como las tendencias multidecadales, desempeñan un papel en la determinación de la extensión mínima del hielo marino para un año determinado. [14]