Oscilação do Atlântico Norte - North Atlantic oscillation

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A Oscilação do Atlântico Norte ( NAO ) é um fenómeno meteorológico sobre o Oceano Atlântico Norte de flutuações na diferença de pressão atmosférica ao nível do mar (SLP) entre o Baixo da Islândia e o Alto dos Açores . Por meio de flutuações na força da Baixa da Islândia e da Alta dos Açores, ele controla a força e a direção dos ventos de oeste e a localização de rastros de tempestade no Atlântico Norte.

O NAO foi descoberto por meio de vários estudos no final do século 19 e no início do século 20. Ao contrário do fenômeno El Niño-Oscilação Sul no Oceano Pacífico, o NAO é um modo predominantemente atmosférico. É uma das manifestações mais importantes das flutuações climáticas no Atlântico Norte e nos climas úmidos circundantes.

A Oscilação do Atlântico Norte está intimamente relacionada com a oscilação Ártica (AO) (ou Modo Anular do Norte (NAM)), mas não deve ser confundida com a oscilação multidecadal do Atlântico (AMO).

Definição

O NAO tem várias definições possíveis. Os mais fáceis de entender são aqueles baseados na medição da diferença de pressão atmosférica média sazonal entre as estações, como:

Todas essas definições têm em comum o mesmo ponto norte (porque esta é a única estação na região com um longo registro) na Islândia ; e vários pontos do sul. Todos tentam captar o mesmo padrão de variação, escolhendo estações no "olho" das duas zonas de pressão estáveis, a Alta dos Açores e a Baixa da Islândia (mostradas no gráfico).

Uma definição mais complexa, apenas possível com registros modernos mais completos gerados pela previsão numérica do tempo , é baseada na principal função ortogonal empírica (EOF) da pressão de superfície. Essa definição tem um alto grau de correlação com a definição baseada em estação. Isso, então, leva a um debate sobre se o NAO é distinto do AO / NAM, e se não, qual dos dois deve ser considerado a expressão mais baseada fisicamente da estrutura atmosférica (em oposição àquela que mais claramente cai de expressão matemática).

Descrição

Índice de inverno do NAO com base na diferença da pressão normalizada do nível do mar (SLP) entre Lisboa , Portugal e Stykkishólmur / Reykjavík , Islândia desde 1864, com uma suavização de loess (preto)

Os ventos de oeste soprando no Atlântico trazem ar úmido para a Europa. Nos anos em que os ventos de oeste são fortes, os verões são frios, os invernos são amenos e as chuvas são frequentes. Se os ventos de oeste forem suprimidos, a temperatura é mais extrema no verão e no inverno, levando a ondas de calor , geadas profundas e redução das chuvas.

Um sistema de baixa pressão permanente sobre a Islândia (a Baixa da Islândia ) e um sistema de alta pressão permanente sobre os Açores (a Alta dos Açores ) controlam a direção e força dos ventos de oeste na Europa. As forças e posições relativas desses sistemas variam de ano para ano e esta variação é conhecida como NAO. Uma grande diferença na pressão nas duas estações (um ano de alto índice, denotado NAO +) leva ao aumento dos ventos de oeste e, conseqüentemente, verões frios e invernos amenos e úmidos na Europa Central e sua fachada atlântica. Em contraste, se o índice for baixo (NAO-), os ventos de oeste são suprimidos, as áreas do norte da Europa sofrem invernos frios e secos e as tempestades seguem para o sul em direção ao Mar Mediterrâneo . Isso traz aumento da atividade de tempestades e chuvas para o sul da Europa e norte da África.

Especialmente durante os meses de novembro a abril, o NAO é responsável por grande parte da variabilidade do clima na região do Atlântico Norte, afetando as mudanças na velocidade e direção do vento, mudanças na temperatura e distribuição de umidade e na intensidade, número e trajetória das tempestades. A pesquisa agora sugere que o NAO pode ser mais previsível do que anteriormente assumido e previsões de inverno habilidosas podem ser possíveis para o NAO.

Há algum debate sobre o quanto o NAO impacta o clima de curto prazo na América do Norte. Embora a maioria concorde que o impacto do NAO é muito menor nos Estados Unidos do que na Europa Ocidental, acredita-se que o NAO também afeta o clima em grande parte das áreas centrais e orientais superiores da América do Norte. Durante o inverno, quando o índice é alto (NAO +), o Açores High desenha uma circulação mais forte de sudoeste sobre a metade oriental do continente norte-americano, o que evita que o ar do Ártico mergulhe para o sul (para os Estados Unidos a sul de 40 latitude). Em combinação com o El Niño, esse efeito pode produzir invernos significativamente mais quentes no alto meio - oeste e na Nova Inglaterra , mas o impacto ao sul dessas áreas é discutível. Por outro lado, quando o índice NAO é baixo (NAO-), as partes superior central e nordeste dos Estados Unidos podem incorrer em surtos de frio de inverno mais do que o normal com fortes tempestades de neve associadas. No verão, acredita-se que um forte NAO- contribua para um fluxo de jato enfraquecido que normalmente atrai sistemas zonais para a Bacia do Atlântico, contribuindo significativamente para ondas de calor excessivamente duradouras na Europa; no entanto, estudos recentes não mostram a evidência dessas associações.

Estudos mais recentes mostraram que os componentes (força dos centros de pressão e localizações) do NAO são mais poderosos para investigar as relações com a variabilidade climática sazonal e sub-sazonal na Europa, América do Norte e região do Mediterrâneo.

Efeitos no nível do mar do Atlântico Norte

Sob um índice NAO positivo (NAO +), a redução regional na pressão atmosférica resulta em um aumento regional no nível do mar devido ao 'efeito do barômetro inverso'. Esse efeito é importante tanto para a interpretação dos registros históricos do nível do mar quanto para as previsões das tendências futuras do nível do mar, pois as flutuações da pressão média da ordem de milibares podem levar a flutuações do nível do mar da ordem de centímetros.

Furacões do Atlântico Norte

Ao controlar a posição do Alto dos Açores, o NAO também influencia a direção das rotas gerais das tempestades para os principais ciclones tropicais do Atlântico Norte : uma posição do Alto dos Açores mais ao sul tende a forçar tempestades no Golfo do México , enquanto uma posição ao norte permite que eles rastreiem a costa atlântica da América do Norte.

Como a pesquisa paleotempestológica mostrou, poucos grandes furacões atingiram a costa do Golfo durante 3.000–1400 aC e novamente durante o milênio mais recente. Esses intervalos quiescentes foram separados por um período hiperativo durante 1400 AC - 1000 DC, quando a costa do Golfo foi atingida frequentemente por furacões catastróficos e suas probabilidades de aterrissagem aumentaram em 3-5 vezes.

Efeitos ecológicos

Até recentemente, o NAO estava em um regime geral mais positivo desde o final da década de 1970, trazendo condições mais frias para o Noroeste do Atlântico, o que tem sido relacionado com as populações prósperas de caranguejos da neve do Mar do Labrador , que têm uma temperatura ótima.

O aquecimento NAO + do Mar do Norte reduz a sobrevivência das larvas de bacalhau que estão nos limites superiores de sua tolerância à temperatura, assim como o resfriamento no Mar do Labrador, onde as larvas de bacalhau estão em seus limites de temperatura mais baixos. Embora não seja o fator crítico, o pico de NAO + no início da década de 1990 pode ter contribuído para o colapso da pesca do bacalhau em Newfoundland .

Na costa leste dos Estados Unidos, um NAO + causa temperaturas mais altas e aumento da precipitação e, portanto, águas superficiais mais quentes e menos salinas . Isso evita a ressurgência rica em nutrientes, que reduziu a produtividade. Georges Bank e o Golfo do Maine são afetados por esta captura reduzida de bacalhau.

A força do NAO também é um determinante nas flutuações populacionais das ovelhas Soay intensamente estudadas .

Estranhamente, Jonas e Joern (2007) encontraram um forte sinal entre o NAO e a composição das espécies de gafanhotos nas pradarias de grama alta do meio-oeste dos Estados Unidos. Eles descobriram que, embora NAO não afete significativamente o clima no meio-oeste, houve um aumento significativo na abundância de espécies de gafanhotos comuns (ou seja, Hypochlora alba, Hesperotettix spp., Phoetaliotes nebrascensis, M. scudderi, M. keeleri e Pseudopomala brachyptera ) após invernos durante a fase positiva de NAO e um aumento significativo na abundância de espécies menos comuns (ou seja, Campylacantha olivacea, Melanoplus sanguinipes, Mermiria picta, Melanoplus packardii e Boopedon gracile ) após invernos durante uma fase negativa de NAO. Acredita-se que este seja o primeiro estudo mostrando uma ligação entre NAO e insetos terrestres na América do Norte.

Inverno de 2009–10 na Europa

O inverno de 2009-10 na Europa foi excepcionalmente frio. A hipótese é que isso pode ser devido a uma combinação de baixa atividade solar, uma fase quente do El Niño-Oscilação Sul e uma forte fase leste da Oscilação Quasi-Bienal ocorrendo simultaneamente. O Met Office relatou que o Reino Unido, por exemplo, experimentou seu inverno mais frio em 30 anos. Isso coincidiu com uma fase excepcionalmente negativa do NAO. Uma análise publicada em meados de 2010 confirmou que o evento simultâneo ' El Niño ' e a rara ocorrência de um NAO extremamente negativo estavam envolvidos, o que ficou conhecido como um "El Niño Híbrido".

No entanto, durante o inverno de 2010-11 na Europa do Norte e Ocidental , a Baixa da Islândia , normalmente posicionada a oeste da Islândia e a leste da Groenlândia, apareceu regularmente a leste da Islândia e, assim, permitiu a entrada de ar excepcionalmente frio do Ártico na Europa. Uma área forte de alta pressão foi inicialmente situada sobre a Groenlândia , revertendo o padrão normal do vento no noroeste do Atlântico, criando um padrão de bloqueio levando o ar quente para o nordeste do Canadá e o ar frio para a Europa Ocidental, como foi o caso durante o inverno anterior. Isso ocorreu durante uma temporada de La Niña e está conectado à rara anomalia de dipolo ártico .

Na parte noroeste do Atlântico, ambos os invernos foram amenos, especialmente de 2009-2010, que foi o mais quente registrado no Canadá. O inverno de 2010-2011 foi particularmente acima do normal nas regiões árticas do norte daquele país.

A probabilidade de invernos frios com muita neve na Europa Central aumenta quando o Ártico é coberto por menos gelo marinho no verão. Cientistas da Unidade de Pesquisa Potsdam do Instituto Alfred Wegener para Pesquisa Polar e Marinha da Associação Helmholtz descriptografaram um mecanismo no qual uma cobertura de gelo marinho encolhendo no verão muda as zonas de pressão atmosférica na atmosfera ártica e os efeitos no clima de inverno europeu.

Se houver um derretimento em grande escala do gelo marinho do Ártico no verão, como observado nos últimos anos, dois efeitos importantes são intensificados. Em primeiro lugar, o recuo da superfície de gelo leve revela o oceano mais escuro, fazendo com que se aqueça mais no verão com a radiação solar ( mecanismo de feedback gelo-albedo ). Em segundo lugar, a diminuição da cobertura de gelo não pode mais impedir que o calor armazenado no oceano seja liberado para a atmosfera ( efeito de tampa ). Como resultado da diminuição da cobertura de gelo do mar, o ar é mais aquecido do que costumava ser, especialmente no outono e no inverno, porque durante esse período o oceano é mais quente do que a atmosfera.

O aquecimento do ar próximo ao solo leva a movimentos ascendentes e a atmosfera torna-se menos estável. Um desses padrões é a diferença de pressão do ar entre o Ártico e as latitudes médias: a chamada oscilação do Ártico com as máximas dos Açores e as mínimas da Islândia conhecidas a partir dos relatórios meteorológicos. Se essa diferença for alta, resultará em um forte vento de oeste que, no inverno, carrega massas de ar atlântico quente e úmido direto para a Europa. Na fase negativa, quando as diferenças de pressão são baixas, o ar frio do Ártico pode então penetrar facilmente para o sul através da Europa sem ser interrompido pelos ventos de oeste usuais, como tem sido o caso freqüentemente nos últimos três invernos. Os cálculos do modelo mostram que a diferença de pressão do ar com a diminuição da cobertura de gelo do mar no verão ártico é enfraquecida no inverno seguinte, permitindo que o frio ártico empurre para latitudes médias.

Inverno de 2015–16 na Europa

Apesar de um dos mais fortes El Niño já registrado no Oceano Pacífico, uma oscilação do Atlântico Norte amplamente positiva prevaleceu sobre a Europa durante o inverno de 2015–2016. Por exemplo, Cumbria , na Inglaterra, registrou um dos meses mais chuvosos já registrados. Enquanto isso, as ilhas maltesas no Mediterrâneo registraram um dos anos mais secos já registrados até o início de março, já que a média nacional da ilha era de apenas 235 mm até o momento, com algumas áreas registrando ainda menos de 200 mm.

Veja também

Referências

links externos