De wintergemiddelde NAO: witte ruis en voorspelbaarheid

Waarom dit belangrijk is voor de winter

Mensen rond de Noord-Atlantische oceaan weten dat sommige winters stormachtig en nat zijn terwijl andere rustig en koud zijn; een patroon dat de Noord-Atlantische Oscillatie (NAO) wordt genoemd, helpt deze schommelingen te verklaren. Omdat de NAO invloed heeft op Europese temperaturen, neerslag en stormen, hopen wetenschappers al lang dat hij jaren van tevoren voorspeld kan worden. Deze studie stelt een ogenschijnlijk eenvoudige vraag: bevat de NAO een verborgen ritme dat hem voorspelbaar zou maken op decadenlange tijdschalen, of gedraagt hij zich meer als willekeurige ruis van het ene op het andere winterseizoen?

Een klimaatschakel over de Atlantische Oceaan

De NAO beschrijft hoe de luchtdruk verschilt tussen grofweg IJsland en de Azoren. Wanneer dit drukverschil sterk is (een positieve NAO), verschuiven de stormbanen noordwaarts, wat milde, natte winters naar Noord-Europa brengt en drogere condities naar het zuiden. Wanneer het zwak is (een negatieve NAO), keert het patroon om: kouder, droger weer treft vaak Noord-Europa terwijl het in het zuiden natter wordt. Omdat deze ene index zoveel van het winterklimaat in de Noord-Atlantische regio vangt, kan inzicht in eventuele ingebouwde cycli sterke aanwijzingen geven over toekomstige winters in Europa.

Op zoek naar verborgen ritmes

Vorig onderzoek suggereerde dat de NAO mogelijk met voorkeursperioden van ongeveer 2–10 jaar fluctueert, en vooral rond 7–8 jaar. Als zulke pieken echt en persistent waren, zouden ze als een hartslag werken en weerkundigen iets geven om op te mikken voor langetermijnvoorspellingen. De auteurs hebben dit idee herbezocht met meer dan 150 jaar waarnemingen en een grote verzameling moderne klimaatmodelsimulaties. Ze vergeleken de werkelijke NAO-reeks met duizenden puur willekeurige “witte-ruis” tijdreeksen, met behulp van instrumenten die kijken hoe de variabiliteit over tijdschalen verdeeld is (spectra en wavelets) en hoe elk winterseizoen zich verhoudt tot het volgende (autoregressieve en andere tijdrijtests).

Wanneer het klimaat op ruis lijkt

Op het eerste gezicht zijn de waargenomen NAO en een witte-ruisreeks verrassend moeilijk van elkaar te onderscheiden, zelfs nadat de gegevens zijn gladgemaakt om decadenlange schommelingen te benadrukken. De onderzoekers vonden dat de vaak genoemde 8‑jaarspiek in het NAO‑vermogen duidelijk naar voren komt in de periode na 1950—maar niet in eerdere decennia, en niet consistent in modellen. Wanneer ze naar het volledige bereik van tijdschalen keken, bleek het aantal schijnbaar “speciale” frequenties in de waarnemingen niet groter dan men puur door toeval in witte ruis zou verwachten. Waveletanalyses, die volgen hoe het vermogen bij verschillende perioden in de loop van de tijd verandert, toonden eveneens aan dat de post‑1950 8‑jaarseigenschap gemakkelijk een toevallige opleving kan zijn in plaats van een stabiele cyclus.

Wat klimaatmodellen zeggen

Het team wendde zich vervolgens tot een grote CMIP6-klimaatmodelensemble: 215 simulaties van 45 verschillende modellen die de historische periode dekken. Als er een echte decadal structuur in de NAO bestond en modellen die vastlegden, zouden sommige modellen of hun ensemblegemiddelde duidelijke pieken op meerjarige tijdschalen moeten laten zien. In plaats daarvan waren de modelspectra feitelijk vlak—net als witte ruis—en slechts ongeveer 5 procent van de modelruns toonde statistisch ongebruikelijke kenmerken, precies wat toeval zou suggereren. Tests van hoe de NAO-waarde van één winter afhangt van voorgaande winters vonden ook geen robuust geheugen in zowel de waarnemingen als de modellen. Interne jaar-op-jaar-willekeurigheid binnen elk model was veel groter dan enige systematische verschillen tussen modellen, wat erop wijst dat modelfysica weinig voorspelbare structuur toevoegt aan de NAO op deze tijdschalen.

Beperkingen voor langetermijnvoorspellingen van de NAO

Gezien alle bewijslijnen concluderen de auteurs dat de wintergemiddelde NAO, in zeer goede benadering, witte Gaussiaanse ruis is op interjaarlijkse en decadal schalen. In gewone taal betekent dit dat het kennen van de NAO over de afgelopen winters bijna geen hulp biedt bij het voorspellen van de waarde meerdere jaren vooruit; de beste statistische voorspelling is in wezen het langetermijngemiddelde. Hoewel er mogelijk nog subtiele fysieke verbindingen zijn met langzamere delen van het klimaatsysteem of met willekeurige externe schokken zoals vulkaanuitbarstingen, laten die weinig sporen in de wintergemiddelde NAO zelf. Vooralsnog suggereert deze studie dat hoop op zeer vaardige NAO‑voorspellingen op decadenlange termijn—en de gedetailleerde wintervooruitzichten voor Europa die daarmee gepaard zouden gaan—waarschijnlijk buiten bereik blijven.

Bronvermelding: Christiansen, B., Yang, S. The winter mean NAO: white noise and predictability. npj Clim Atmos Sci 9, 53 (2026). https://doi.org/10.1038/s41612-026-01326-7

Trefwoorden: Noord-Atlantische Oscillatie, klimaatvariabiliteit, decadale voorspelbaarheid, witte ruis, winterklimaat Europa