„Ако не бяха вълните, морето съвсем не би било страшно.“

Връзка между индекса на NAO и температурата на въздуха по височини през зимата. Изследването на индекса на северно атлантическата осцилация (NAO) отдавна привлича вниманието на учените. Интензивността и позицията на двата основни центъра на атмосферно действие в Атлантическия океан – Исландския минимум и Азорския максимум, влияят върху траекториите и трансформацията на въздушните маси в целия Атлантически-европейски сектор и далеч отвъд него. Има няколко начина за изчисляване на индекса на NAO.

Нека сега разгледаме ефекта на NAO върху температурата в по-високите слоеве. На рис. 4 се показват корелационните полета между индекса на NAO и температурата на въздуха на различни височини.

Рис. 4. Коефициент на корелация между индекса на NAO и температурата на въздуха за зимния период (януари – март) на различни надморски височини (земна повърхност, 500 hPa, 300 hPa, 200 hPa, 100 hPa и 50 hPa)

С увеличаване на надморската височина зоната на отрицателните коефициенти на корелация се измества от Северния Атлантик през централната част на Арктика към Източното полукълбо, към Сибир.
Това ясно се вижда и на вертикалния разрез през цялата Арктика, изграден в западното полукълбо на 40° з.д. (през Гренландия) и в източното полукълбо по дължина 140 ° и.д. (отвъд морето на Лаптеви) (рис. 5). Зоната на ниските коефициенти на корелация съчетава две области на ниско налягане – исландския минимум и полярния вихър в долната стратосфера. От исландския минимум тя се издига до високите слоеве и преминава над полюса в стратосферата. Освен това зоната на стойностите на отрицателната корелация се измества към източното полукълбо с център на височина 100–200 hPa със стойности около -0,5 – -0,6.

Рис. 5. Вертикален разрез на коефициентите на корелация между индекса на NAO и температурата на въздуха по дължина 40° з.д. (през Гренландия) и 140 ° и.д. (Новосибирски острови) за януари – март

Зоната на отрицателните корелации в стратосферата наподобява положението на около полярен вихър. Тази зона на ниско налягане през зимата заема цялата Арктика с център, изместен към източното полукълбо (рис. 6).

Рис. 6. Поле на коефициентите на корелация между индексите САК и температурата на въздуха (а) карта АТ-100 (б) за януари – март

Рисунка 7 изобразява аномалните полета на температурата на въздуха при изобарна височина на повърхността от 100 hPa за години с минимални (1955, 1958, 1960, 1963, 1964, 1969, 2010) и максимални (1989, 1990, 1995, 2000, 2015, 2020) стойностите на индексите на NAO за март.

Рис. 7. Поле на разпределение на температурните аномалии за години с минимални (а) и максимални (б) индекси на NAO за март при 100 hPa

При анализ на получените резултати (рис. 6, 7) се установява добре дефинирана връзка между температурата на въздуха и индекса на NAO в стратосферата, а именно при положителна NAO стратосферата е аномално студена в централната Арктика, с отрицателна NAO, и обратно. При положителна NAO проникването на тропосферната атлантическа топлина в стратосферата е затруднено и в централната част на Арктика преобладава интензивна зонална циркулация със съпътстващия я студ. По този начин Исландския минимум образува циркулация до долната стратосфера, оказвайки влияние върху температурния режим и в тези слоеве. В стратосферата влиянието на NAO се разпространява, но по различен начин, отколкото в тропосферата.

Заключения
На земната повърхност, с положителни индекси на NAO, в резултат на интензивен зонален пренос на въздушни маси от Северния Атлантик, над територията на Европа се формират положителни температурни аномалии. Над Гренландия и източното крайбрежие на Канада температурите са под нормалните през този период поради нахлуването на юг от арктически въздух по западната периферия на увеличената Исландска депресия. При отрицателни индекси на NAO, циркулацията в транспорта запад-изток придобива меридионален характер и влиянието на NAO върху температурата в Арктика е значително отслабено, както се вижда от малки положителни корелации между температурния индекс на NAO в централната част на Арктика .
В долната стратосфера също се открива влиянието на NAO върху температурата на въздуха, но то е различно от това в тропосферата – при положителна NAO долната стратосфера в централна Арктика е аномално студена, а при отрицателна NAO е аномално топло. При положителен NAO има увеличение на транспорта запад-изток, което предотвратява проникването на тропосферната атлантическа топлина в стратосферата и образува студена област в централната Арктика.