La Oscilación del Atlántico Norte ( NAO ) es un fenómeno meteorológico que se produce en el océano Atlántico Norte debido a las fluctuaciones en la diferencia de presión atmosférica al nivel del mar (SLP) entre la depresión islandesa y la alta presión de las Azores . A través de las fluctuaciones en la fuerza de la depresión islandesa y la alta presión de las Azores, se controla la fuerza y la dirección de los vientos del oeste y la ubicación de las trayectorias de las tormentas en el Atlántico Norte. [1]
La NAO fue descubierta a través de varios estudios realizados a finales del siglo XIX y principios del XX. [2] A diferencia del fenómeno de El Niño-Oscilación del Sur en el océano Pacífico, la NAO es un modo principalmente atmosférico. Es una de las manifestaciones más importantes de las fluctuaciones climáticas en el Atlántico Norte y los climas húmedos circundantes. [3]
La Oscilación del Atlántico Norte está estrechamente relacionada con la Oscilación Ártica (OA) (o Modo Anular Norte (MNA)), pero no debe confundirse con la Oscilación Multidecadal Atlántica (OMA).
La NAO tiene múltiples definiciones posibles. Las más fáciles de entender son las que se basan en la medición de la diferencia de presión atmosférica media estacional entre estaciones, como por ejemplo:
Todas estas definiciones tienen en común el mismo punto norte (porque se trata de la única estación de la región con un largo historial) en Islandia y varios puntos sur. Todas intentan capturar el mismo patrón de variación, eligiendo estaciones en el "ojo" de las dos áreas de presión estables, el anticiclón de las Azores y el anticiclón de Islandia (mostrados en el gráfico).
Una definición más compleja, que sólo es posible con registros modernos más completos generados por predicción numérica del tiempo , se basa en la función ortogonal empírica principal (EOF) de la presión superficial. [4] Esta definición tiene un alto grado de correlación con la definición basada en estaciones. Esto conduce a un debate sobre si la NAO es distinta de la AO/NAM y, de no ser así, cuál de las dos debe considerarse la expresión más basada físicamente de la estructura atmosférica (en oposición a la que se sale más claramente de la expresión matemática). [5] [6]
Los vientos del oeste que soplan a través del Atlántico traen aire húmedo a Europa. En los años en que los vientos del oeste son fuertes, los veranos son frescos, los inviernos son suaves y las lluvias son frecuentes. Si los vientos del oeste se suprimen, la temperatura es más extrema en verano e invierno, lo que provoca olas de calor , heladas profundas y reducción de las precipitaciones. [7] [8]
Un sistema de baja presión permanente sobre Islandia (la baja presión islandesa ) y un sistema de alta presión permanente sobre las Azores (la alta presión de las Azores ) controlan la dirección y la fuerza de los vientos del oeste en Europa. Las fuerzas y posiciones relativas de estos sistemas varían de un año a otro y esta variación se conoce como NAO. Una gran diferencia en la presión en las dos estaciones (un año de índice alto, denotado NAO+) conduce a un aumento de los vientos del oeste y, en consecuencia, veranos fríos e inviernos suaves y húmedos en Europa central y su fachada atlántica. Por el contrario, si el índice es bajo (NAO-), los vientos del oeste se suprimen, las áreas del norte de Europa sufren inviernos fríos y secos y las tormentas se dirigen hacia el sur en dirección al mar Mediterráneo . Esto trae consigo un aumento de la actividad de tormentas y las precipitaciones en el sur de Europa y el norte de África.
Especialmente durante los meses de noviembre a abril, la NAO es responsable de gran parte de la variabilidad del clima en la región del Atlántico Norte, afectando los cambios de velocidad y dirección del viento, los cambios en la distribución de la temperatura y la humedad y la intensidad, el número y la trayectoria de las tormentas. Las investigaciones actuales sugieren que la NAO puede ser más predecible de lo que se suponía anteriormente y que puede ser posible realizar pronósticos invernales acertados para ella. [9]
Existe cierto debate sobre el impacto de la NAO en el clima a corto plazo en América del Norte. Si bien la mayoría está de acuerdo en que el impacto de la NAO es mucho menor en los Estados Unidos que en Europa occidental, [10] también se cree que la NAO afecta el clima en gran parte de las áreas centrales y orientales superiores de América del Norte. [10] Durante el invierno, cuando el índice es alto (NAO+), el anticiclón de las Azores atrae una circulación sudoeste más fuerte sobre la mitad oriental del continente norteamericano que evita que el aire del Ártico se desplace hacia el sur (hacia los Estados Unidos al sur de la latitud 40). En combinación con El Niño , este efecto puede producir inviernos significativamente más cálidos en el medio oeste superior y Nueva Inglaterra , pero el impacto al sur de estas áreas es discutible. Por el contrario, cuando el índice NAO es bajo (NAO-), las partes centrales y nororientales superiores de los Estados Unidos pueden sufrir brotes de frío invernal más de lo normal con fuertes tormentas de nieve asociadas. Se cree que en verano una fuerte NAO contribuye a debilitar la corriente en chorro que normalmente arrastra sistemas zonales hacia la cuenca atlántica, contribuyendo significativamente a olas de calor excesivamente duraderas en Europa; sin embargo, estudios recientes no muestran evidencia de estas asociaciones. [10]
Estudios más recientes han demostrado que los componentes (la fuerza y la ubicación de los centros de presión) de la NAO son más potentes para investigar las relaciones con la variabilidad climática estacional y subestacional en Europa, América del Norte y la región mediterránea. [10] [11] [12]
En un índice NAO positivo (NAO+), la reducción regional de la presión atmosférica da lugar a un aumento regional del nivel del mar debido al "efecto barómetro inverso". Este efecto es importante tanto para la interpretación de los registros históricos del nivel del mar como para las predicciones de las tendencias futuras del nivel del mar, ya que las fluctuaciones de la presión media del orden de milibares pueden dar lugar a fluctuaciones del nivel del mar del orden de centímetros.
Al controlar la posición del Anticiclón de las Azores, la NAO también influye en la dirección de las trayectorias generales de las tormentas de los principales ciclones tropicales del Atlántico Norte : una posición del Anticiclón de las Azores más al sur tiende a forzar las tormentas hacia el Golfo de México , mientras que una posición al norte les permite seguir la ruta de la costa atlántica de América del Norte. [13]
Como lo han demostrado las investigaciones paleotempestológicas , pocos huracanes importantes azotaron la costa del Golfo entre el 3000 y el 1400 a. C. y nuevamente durante el milenio más reciente. Estos intervalos de inactividad estuvieron separados por un período hiperactivo entre el 1400 a. C. y el 1000 d. C., cuando la costa del Golfo fue golpeada frecuentemente por huracanes catastróficos y sus probabilidades de tocar tierra aumentaron entre 3 y 5 veces. [14] [15] [16]
Hasta hace poco, la NAO había estado en un régimen general más positivo desde fines de la década de 1970, trayendo condiciones más frías al Atlántico Noroeste, lo que se ha vinculado con las prósperas poblaciones de cangrejos de las nieves del mar de Labrador , que tienen un óptimo de temperatura bajo. [17]
El calentamiento NAO+ del Mar del Norte reduce la supervivencia de las larvas de bacalao , que se encuentran en los límites superiores de su tolerancia a la temperatura, al igual que el enfriamiento en el Mar de Labrador, donde las larvas de bacalao se encuentran en sus límites inferiores de temperatura. [17] Aunque no es el factor crítico, el pico NAO+ a principios de los años 1990 puede haber contribuido al colapso de la pesquería de bacalao de Terranova . [17]
En el suroeste de Europa, los eventos NAO están asociados con una mayor actividad eólica. [18]
En la costa este de los Estados Unidos, una NAO+ provoca temperaturas más cálidas y un aumento de las precipitaciones, y por lo tanto aguas superficiales más cálidas y menos salinas . Esto impide la afloración de especies ricas en nutrientes , lo que ha reducido la productividad. El banco Georges y el golfo de Maine se ven afectados por esta reducción de las capturas de bacalao. [17]
La fuerza de la NAO también es un determinante en las fluctuaciones poblacionales de las ovejas Soay , estudiadas intensivamente . [19]
Curiosamente, Jonas y Joern (2007) encontraron una fuerte señal entre la NAO y la composición de especies de saltamontes en las praderas de pastos altos del medio oeste de los Estados Unidos. Encontraron que, aunque la NAO no afecta significativamente el clima en el medio oeste, hubo un aumento significativo en la abundancia de especies comunes de saltamontes (es decir, Hypochlora alba, Hesperotettix spp., Phoetaliotes nebrascensis, M. scudderi, M. keeleri y Pseudopomala brachyptera ) después de los inviernos durante la fase positiva de la NAO y un aumento significativo en la abundancia de especies menos comunes (es decir, Campylacantha olivacea, Melanoplus sanguinipes, Mermiria picta, Melanoplus packardii y Boopedon gracile ) después de los inviernos durante una fase negativa de la NAO. Se cree que este es el primer estudio que muestra un vínculo entre la NAO y los insectos terrestres en América del Norte. [20]
Los efectos ecológicos de la NAO se extienden hasta la meseta tibetana , donde el aumento de la aridez que provoca una importante mortalidad forestal y la intensificación de las tormentas de polvo se han vinculado a los eventos de la NAO. [21]
El invierno de 2009-2010 en Europa fue inusualmente frío. Se ha planteado la hipótesis de que esto puede deberse a una combinación de baja actividad solar, [22] una fase cálida de El Niño-Oscilación del Sur y una fuerte fase oriental de la Oscilación Cuasi-Bienal, todas ellas ocurriendo simultáneamente. [23] La Oficina Meteorológica informó que el Reino Unido, por ejemplo, había experimentado su invierno más frío en 30 años. Esto coincidió con una fase excepcionalmente negativa de la NAO. [24] Un análisis publicado a mediados de 2010 confirmó que el evento simultáneo de " El Niño " y la rara ocurrencia de una NAO extremadamente negativa estaban involucrados. [25] [26]
Sin embargo, durante el invierno de 2010-11 en el norte y el oeste de Europa , la depresión islandesa , situada normalmente al oeste de Islandia y al este de Groenlandia, apareció regularmente al este de Islandia y permitió así la entrada de aire excepcionalmente frío desde el Ártico a Europa. Una fuerte zona de alta presión se situó inicialmente sobre Groenlandia , invirtiendo el patrón normal de vientos en el noroeste del Atlántico, creando un patrón de bloqueo que impulsaba el aire cálido hacia el noreste de Canadá y el aire frío hacia Europa occidental, como fue el caso durante el invierno anterior. Esto ocurrió durante una temporada de La Niña, y está relacionado con la rara anomalía del dipolo ártico . [27]
En la parte noroccidental del Atlántico, ambos inviernos fueron suaves, especialmente el de 2009-2010, que fue el más cálido registrado en Canadá. El invierno de 2010-2011 fue particularmente superior a lo normal en las regiones árticas del norte de ese país. [28]
La probabilidad de inviernos fríos con mucha nieve en Europa Central aumenta cuando el Ártico está cubierto por menos hielo marino en verano. Los científicos de la Unidad de Investigación de Potsdam del Instituto Alfred Wegener para la Investigación Polar y Marina de la Asociación Helmholtz han descifrado un mecanismo por el cual la reducción de la capa de hielo marino en verano modifica las zonas de presión atmosférica en la atmósfera del Ártico y afecta al clima invernal europeo.
Si en verano se produce un derretimiento especialmente importante del hielo marino del Ártico, como se ha observado en los últimos años, se intensifican dos efectos importantes. En primer lugar, el retroceso de la superficie de hielo clara deja al descubierto el océano más oscuro, lo que hace que se caliente más en verano debido a la radiación solar ( mecanismo de retroalimentación hielo-albedo ). En segundo lugar, la disminución de la capa de hielo ya no puede impedir que el calor almacenado en el océano se libere a la atmósfera (efecto tapa). Como resultado de la disminución de la capa de hielo marino, el aire se calienta mucho más de lo que solía hacerlo, especialmente en otoño e invierno, porque durante este período el océano está más cálido que la atmósfera.
El calentamiento del aire cercano al suelo provoca movimientos ascendentes y la atmósfera se vuelve menos estable. Uno de estos patrones es la diferencia de presión atmosférica entre el Ártico y las latitudes medias: la oscilación del Ártico con las máximas de las Azores y las mínimas de Islandia conocidas a partir de los informes meteorológicos. Si esta diferencia es alta, se producirá un fuerte viento del oeste que en invierno llevará masas de aire cálido y húmedo del Atlántico hasta Europa. En la fase negativa, cuando las diferencias de presión son bajas, el aire frío del Ártico puede penetrar fácilmente hacia el sur a través de Europa sin ser interrumpido por los vientos del oeste habituales. Los cálculos de modelos muestran que la diferencia de presión atmosférica con la disminución de la capa de hielo marino en el verano ártico se debilita en el invierno siguiente, lo que permite que el frío del Ártico se desplace hacia las latitudes medias. [29]
A pesar de que en el océano Pacífico se registró uno de los fenómenos de El Niño más intensos , durante el invierno de 2015-2016 prevaleció en Europa una oscilación del Atlántico Norte en gran medida positiva. Por ejemplo, Cumbria , en Inglaterra, registró uno de los meses más húmedos de los que se tiene registro. [30] Las islas maltesas , en el Mediterráneo, registraron uno de los años más secos registrados hasta principios de marzo, con una media nacional de tan solo 235 mm y algunas zonas con menos de 200 mm. [31]
