Die Nordatlantische Oszillation (NAO): eine atmosphärische Dynamik
Die NAO-Variabilität wird anders als die pazifische ENSO-Schwankung, an der atmosphärische wie ozeanische Prozesse etwa gleich stark beteiligt sind, offensichtlich im Wesentlichen durch interne atmosphärische Prozesse verursacht. Modellrechnungen lassen es als sehr wahrscheinlich erscheinen, dass die Grundstruktur der NAO aus der nichtlinearen Dynamik der Atmosphäre selbst resultiert. Die beobachteten räumlichen Muster der NAO auf Zeitskalen von weniger als einem Jahr werden gut durch reine Atmosphären-Modelle mit vorgegebenen Randbedingungen (Meeresoberflächentemperatur, Meereisbedeckung, Schneedecke, Landoberfläche und fixe Werte für Treibhausgase) und deren saisonalen Schwankungen simuliert und können als Antwort auf Eigenschaften der troposphärischen Zirkulation verstanden werden. Eine wichtige Rolle zur Aufrechterhaltung der NAO spielen offensichtlich stationäre und kurzlebige Wirbel in der oberen Troposphäre. Eine Kopplung z.B. mit dem Ozean ist anscheinend nicht notwendig, um die grundlegenden Schwankungen der NAO (wie der AO) zu verstehen.1
Nun ist allerdings die Atmosphäre auch in höheren Breiten kein isoliertes System, sondern tauscht Energie, Feuchtigkeit und Bewegung mit dem Ozean, dem Land und der Kryosphäre aus wie auch mit den Tropen an ihrem Südrand. Alle diese Wechselwirkungen können auf bestimmten Zeitskalen auch die NAO beeinflussen. Die längerfristigen NAO-Schwankungen über mehrere Jahre oder Jahrzehnte lassen sich denn auch aus einer rein troposphärischen Schwankung nicht direkt ableiten. Das gilt insbesondere für die ungewöhnliche NAO-Amplitude in den letzten 30 Jahren. Obwohl also die NAO prinzipiell ein Modus der internen Variabilität der Atmosphäre ist, können externe Faktoren wie die Veränderungen der Meeresoberflächentemperatur, vermittelnde Einflüsse der Stratosphäre oder Veränderungen der Konzentration von Treibhausgasen ihre Phasen und Amplituden vor allem über größere Zeitskalen mitbestimmen.
Anmerkungen:
1. Greatbach, J.R. (2000): The North Atlantic Oscillation, Stochastic Environmental Research and Risk Assessment 14, 213-242; Jung, T., u.a. (2008): Wechselwirkung der NAO mit dem Ozean und Meereis, promet 34, H.3-4, 113-121 - Vgl. Auch den Abschnitt "Wechselwirkungen mit dem Ozean"