La Oscilación del Atlántico Norte ( NAO ) es un fenómeno meteorológico sobre el océano Atlántico Norte de fluctuaciones en la diferencia de presión atmosférica al nivel del mar (SLP) entre la Baja Islandesa y la Alta de las Azores . A través de las fluctuaciones en la fuerza de la baja islandesa y la alta de las Azores, controla la fuerza y la dirección de los vientos del oeste y la ubicación de las trayectorias de las tormentas a lo largo del Atlántico norte. [1]
La NAO fue descubierta mediante varios estudios 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 en gran medida 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 (AO) (o Modo Anular del Norte (NAM)), pero no debe confundirse con la Oscilación multidecenal del Atlántico (AMO).
La NAO tiene múltiples definiciones posibles. Los más fáciles de entender son los que se basan en medir la diferencia de presión atmosférica promedio estacional entre estaciones, como por ejemplo:
Todas estas definiciones tienen en común el mismo punto norte (porque es la única estación de la región con un largo historial) en Islandia ; y varios puntos del sur. Todos intentan capturar el mismo patrón de variación, eligiendo estaciones en el "ojo" de las dos áreas de presión estable, la Alta de las Azores y la Baja de Islandia (que se muestran en el gráfico).
Una definición más compleja, sólo posible con registros modernos más completos generados por predicción numérica del tiempo , se basa en la principal función ortogonal empírica (EOF) de la presión superficial. [4] Esta definición tiene un alto grado de correlación con la definición basada en estaciones. Esto lleva entonces a un debate sobre si la NAO es distinta de la AO/NAM y, en caso contrario, cuál de las dos debe considerarse la expresión más basada físicamente de la estructura atmosférica (a diferencia de la que más claramente no coincide con la NAO). de 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 suaves y las lluvias frecuentes. Si se suprimen los vientos del oeste, 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 permanente de baja presión sobre Islandia (la Baja Islandesa ) y un sistema permanente de alta presión sobre las Azores (la Alta Azores ) controlan la dirección y la fuerza de los vientos del oeste hacia Europa. Las fortalezas 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, denominado NAO+) conduce a un aumento de los vientos del oeste y, en consecuencia, veranos frescos 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 zonas del norte de Europa sufren inviernos fríos y secos y las tormentas avanzan hacia el sur, hacia el mar Mediterráneo . Esto provoca una mayor actividad de tormentas y 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 en la velocidad y dirección del viento, los cambios en la temperatura y la distribución de la humedad y la intensidad, el número y la trayectoria de las tormentas. Las investigaciones ahora sugieren que la NAO puede ser más predecible de lo que se suponía anteriormente y que es posible que se puedan realizar pronósticos invernales hábiles para la NAO. [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 zonas centrales y orientales superiores de América del Norte. [10] Durante el invierno, cuando el índice es alto (NAO+), las Azores High atraen una circulación más fuerte hacia el suroeste sobre la mitad oriental del continente norteamericano, lo que impide que el aire ártico se hunda hacia el sur (hacia los Estados Unidos al sur de 40 latitud). En combinación con El Niño , este efecto puede producir inviernos significativamente más cálidos en la parte superior del Medio Oeste y Nueva Inglaterra , pero el impacto en el sur de estas áreas es discutible. Por el contrario, cuando el índice NAO es bajo (NAO-), las partes central superior y noreste de los Estados Unidos pueden sufrir brotes de frío invernal más de lo normal con fuertes tormentas de nieve asociadas. En verano, se cree que una fuerte NAO contribuye a una corriente en chorro debilitada que normalmente arrastra sistemas zonales hacia la cuenca del Atlántico, 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 (fuerza de los centros de presión y ubicación) de la NAO son más poderosos para investigar las relaciones con la variabilidad climática estacional y subestacional en Europa, América del Norte y la región del Mediterráneo. [10] [11] [12]
Bajo un índice NAO positivo (NAO+), la reducción regional de la presión atmosférica da como resultado 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 tendencias futuras del nivel del mar, ya que las fluctuaciones de presión media del orden de milibares pueden provocar fluctuaciones del nivel del mar del orden de centímetros.
Al controlar la posición del Alto de las Azores, la NAO también influye en la dirección de las trayectorias generales de las tormentas para los principales ciclones tropicales del Atlántico Norte : una posición del Alto de las Azores más al sur tiende a forzar tormentas hacia el Golfo de México , mientras que una posición al norte les permite rastrear la costa atlántica de América del Norte. [13]
Como ha demostrado la investigación paleotempestológica , pocos huracanes importantes azotaron la costa del Golfo entre 3000 y 1400 a. C. y nuevamente durante el milenio más reciente. Estos intervalos de inactividad estuvieron separados por un período hiperactivo entre 1400 a. C. y 1000 d. C., cuando la costa del Golfo fue azotada con frecuencia 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 finales de la década de 1970, lo que trajo condiciones más frías al Atlántico noroccidental, lo que se ha relacionado con las prósperas poblaciones de cangrejos de las nieves del mar de Labrador , que tienen una temperatura óptima baja. [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 de temperatura más bajos. [17] Aunque no es el factor crítico, el pico NAO+ a principios de la década de 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 tanto, aguas superficiales más cálidas y menos salinas . Esto evita el afloramiento rico en nutrientes 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 factor determinante en las fluctuaciones poblacionales de la oveja Soay, intensamente estudiada . [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. Descubrieron que, aunque la NAO no afecta significativamente el clima en el medio oeste, hubo un aumento significativo en la abundancia de especies de saltamontes comunes (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 los aumentos de la aridez que resultan en una importante mortalidad forestal y la intensificación de las tormentas de polvo se han relacionado con los eventos de la NAO. [21]
El invierno de 2009-2010 en Europa fue inusualmente frío. Se plantea 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 del este de la Oscilación Cuasi-Bienal, todas ocurriendo simultáneamente. [23] La Met Office 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 estaban implicados el evento simultáneo de ' El Niño ' y la rara aparición de una NAO extremadamente negativa. [25] [26]
Sin embargo, durante el invierno de 2010-2011 en el norte y el oeste de Europa , la baja islandesa , normalmente situada al oeste de Islandia y al este de Groenlandia, apareció regularmente al este de Islandia y, por tanto, permitió que entrara aire excepcionalmente frío a Europa desde el Ártico. Inicialmente se situó una fuerte zona de alta presión sobre Groenlandia , invirtiendo el patrón normal de viento en el noroeste del Atlántico, creando un patrón de bloqueo que impulsaba aire caliente hacia el noreste de Canadá y 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 noroeste 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 de 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 cambia las zonas de presión del aire en la atmósfera ártica y afecta el clima invernal europeo.
Si en verano se produce un derretimiento particularmente a gran escala del hielo marino del Ártico, como se ha observado en los últimos años, se intensifican dos efectos importantes. En primer lugar, la retirada de la superficie del hielo claro revela 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 más que antes, especialmente en otoño e invierno, porque durante este período el océano está más caliente que la atmósfera.
El calentamiento del aire cerca del suelo provoca movimientos ascendentes y la atmósfera se vuelve menos estable. Uno de estos patrones es la diferencia de presión del aire entre el Ártico y las latitudes medias: la oscilación del Ártico con las máximas de las Azores y las mínimas de Islandia conocidas por los informes meteorológicos. Si esta diferencia es grande, se formará un fuerte viento del oeste que en invierno arrastra masas de aire atlánticas cálidas y húmedas 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 habituales vientos del oeste. Los cálculos del modelo muestran que la diferencia de presión del aire 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 ártico llegue a latitudes medias. [29]
A pesar de uno de los fenómenos de El Niño más fuertes registrados en el Océano Pacífico, una Oscilación del Atlántico Norte en gran medida positiva prevaleció en Europa durante el invierno de 2015-2016. Por ejemplo, Cumbria en Inglaterra registró uno de los meses más lluviosos registrados. [30] Las islas maltesas en el Mediterráneo registraron uno de los años más secos jamás registrados hasta principios de marzo, con un promedio nacional de sólo 235 mm y algunas áreas registraron menos de 200 mm. [31]
