De AO-index

De AO-index

Raymond Klaassen
Raymond Klaassen
Raymond Klaassen 8 december 2023 09:00 uur
Laatste update: 14 december 2023 13:51 uur
Met de AO-index worden de verandering beschreven tussen de luchtdruk rond de Noordpool en middelhoge breedtegraden. AO staat voor Arctic Oscillation.

De luchtdruk boven de Noordpool is gemiddeld genomen laag. Hierdoor is er standaard een west-oost circulatie, aan de grond, maar ook in de bovenlucht. De hoogste windsnelheden in die circulatie noemen we de polaire straalstroom. De veranderingen in de positie en de kracht van deze straalstroom kunnen grote invloed hebben op het weer op onze breedte.

De AO-index is een van de klimaatindices die wordt gebruikt om de kracht en veranderingen in atmosferische circulatiepatronen te karakteriseren. De AO index doet dat voor de variaties in de luchtdruk in het poolgebied

De AO-index per maand sinds 2000.

Een positieve AO-index: milde lucht komt noordelijker

We spreken van een positieve AO-index als de luchtdruk boven het poolgebied lager is dan gebruikelijk en de luchtdruk boven het noorden van de Atlantische Oceaan en Stille Oceaan hoger is dan normaal. Er is sprake van meer luchtdrukgradient (sterkere stroming). De polaire jet komt in deze situatie noordelijker te liggen. Een gevolg kan hierdoor zijn dat actieve depressies of stormen verder naar het noorden komen waardoor uitbraken van koude lucht vanuit het noorden veel minder kunnen optreden.

Een negatieve AO-index: grotere kans op kou

Bij een negatieve AO-index is het tegenovergestelde aan de hand. De luchtdruk boven de Noordpool regio is juist hoger en boven de noordelijke regio's van de oceanen juist lager. Hierdoor komt de jetstream zuidelijker te liggen. Ook is deze minder sterk waardoor hij meer meandert. In deze situatie is het makkelijker om koude lucht zuidelijker te krijgen.

De link tussen de AO-index en een SSW

Gemiddeld genomen ontstaat er in de herfst op stratosfeerniveau ook een jetstream. Gedurende de winter blijft deze jet aanwezig om vervolgens in de lente weer te verdwijnen. Deze stratosferische jetstream ligt op zo’n 30 km hoogte en waait net als de de eerder genoemde troposferische jetstream die op circa 10 km hoogte ligt van west naar oost.

De stratosferische jet kan de AO beïnvloeden. Als de jetstream sterker is dan normaal kan de AO-index sterk positief worden. Andersom is eveneens het geval. Een zwakke stratosferische jet leidt vaak tot een negatieve AO-index en dit kan mogelijk leiden tot winterweer.

Grofweg eens in de twee jaar stort de stratosferische jet helemaal in. De belangrijkste reden hiervoor zijn plantaire golven (Rossby-golven) die van lagere niveaus helemaal tot de stratosfeer reiken en daar de stratosferische straalstroom verstoren omdat de golven breken. Dit kan dan leiden tot een verzwakking of zelfs een omslag van de wind. De stratosferische jet wordt dan ineens oostelijk. Hierdoor gaat koude lucht in de stratosfeer dalen en opwarmen. Dit is de plotselinge stratosferische opwarming (SSW, sudden stratospheric warming). In een paar dagen kan de stratosfeer wel 40 tot 50 graden opwarmen.

Die plotselinge opwarming is het signaal dat er mogelijk iets kan gaan gebeuren in het weer over een paar weken.

Stel: de SSW is gestart. En nu?

Een SSW speelt zich ver boven ons hoofd af, ver boven het niveau waar ons weer zich bevind. De vraag is altijd: gaat de SSW daadwerkelijk ook het weer (onderin de atmosfeer) beïnvloeden. Het effect van een SSW is altijd pas een paar weken later merkbaar. In die periode moeten de oostenwinden die in de stratosfeer zijn gevormd ook lager in de atmosfeer komen en uiteindelijk ook in de onderste niveaus merkbaar worden. De processen die de oostenwinden richting het aardoppervlak moeten brengen zijn ingewikkeld en zijn nog dagelijks voer voor de wetenschap, maar de theorie is dat de atmosferische golven op een steeds lager niveau breken omdat ze tegen de oostenwinden botsen. De Rossby golven kunnen zich op het noordelijk halfrond alleen maar poolwaarts en in oostelijke richting voortbewegen en worden door de tegendraadse oostelijke bovenwinden (die waaien richting het westen) tegengewerkt. Zo ontstaat er een soort kettingreactie en komen de oostenwind steeds lager in de atmosfeer.

Uiteindelijk kan ook de westelijke polaire jetstream aangevreten  worden door de oostenwind. De jetstream verzwakt en gaat meanderen. De koude lucht die opgesloten zit boven de Noordpool kan nu gaan uitzakken en op delen van het noordelijk halfrond voor (zeer) koud winterweer zorgen.

Het Europees centrum ECMWF levert een EPS prognose voor de 10 hPa wind. Ieder lijntje is verwachting.Wanneer de lijntjes onder 0 komen neemt de kans op oostenwinden toe en daarmee een SSW. In dit voorbeeld zien we dat begin januari gebeuren.

Kou-uitbraken zonder SSW

TIjdens een negatieve AO-index in de winter neemt de kans op kou-uitbraken toe, maar het is niet gezegd waar dat gebeurt. Dan kan Europa zijn,. maar ook Noord-Amerika of Noord-Azië.

Daarnaast is het goed om te beseffen dat de meeste kou-uitbraken helemaal niet gekoppeld zijn aan een SSW. Een afzwakkende polaire jetstream die gaat meanderen is de belangrijkste reden dat arctische kou zuidelijk kan opstomen en voor een winterinval kan zorgen.

Lees ook de NAO-index.

Files en vertragingen