Przejście fazy ENSO umożliwia przewidywanie zimowej oscylacji północnoatlantyckiej na rok naprzód

Dlaczego ma to znaczenie dla codziennej pogody

Wahania europejskich zim — czy będą burzowe, łagodne czy mroźne — są w dużej mierze zależne od wielkoskalowego układu wiatrów nad północnym Atlantykiem, zwanego oscylacją północnoatlantycką (NAO). Jednocześnie znane z tropikalnego Pacyfiku zjawiska El Niño i La Niña regularnie wpływają na pogodę na całym świecie. Badanie to pokazuje, że gdy El Niño przechodzi w La Niñę lub odwrotnie, taka tropikalna zmiana może pomóc naukowcom przewidzieć stan atmosfery nad Północnym Atlantykiem z rocznym wyprzedzeniem, otwierając drogę do wcześniejszych ostrzeżeń dla sektorów takich jak energetyka, transport i rolnictwo.

Kluczowy wzorzec nad Atlantykiem

NAO opisuje wahadłowy rozkład ciśnienia między Azorami a Islandią, który kieruje strumieniem stratosferycznym i torem niżów nad północnym Atlantykiem. W fazie dodatniej nasilają się wiatry zachodnie, często przynosząc do północnej Europy łagodniejsze, wilgotniejsze zimy; w fazie ujemnej zimne masy powietrza mogą napływać na południe, zwiększając ryzyko śniegu i długotrwałych przymrozków. Ponieważ ten wzorzec kształtuje wiele ekstremów pogodowych, prognostycy od dawna poszukują wiarygodnych metod przewidywania NAO z miesięcznym czy rocznym wyprzedzeniem. Krótkoterminowe, sezonowe prognozy poczyniły postęp, ale przesunięcie umiejętności przewidywania na pełny rok okazało się trudne, co ogranicza możliwość wcześniejszego planowania.

Opóźniony wpływ El Niño

Autorzy koncentrują się na oscylacji El Niño–Southern Oscillation (ENSO), naturalnym ocieplaniu i ochładzaniu tropikalnego Pacyfiku, które przeplata się między El Niño a La Niñą. Zamiast analizować wyłącznie natychmiastową odpowiedź zimową, badają, co dzieje się, gdy ENSO zmienia fazę z jednego roku na drugi — przejście z El Niño w La Niñę lub odwrotnie. Wykorzystując długie serie obserwacji i dużą kolekcję modeli prognostycznych klimatu, stwierdzają, że zimy następujące po takich przejściach wykazują silniejsze i bardziej przewidywalne zachowanie NAO niż zimy, gdy ENSO pozostaje w tej samej fazie. Okresy historyczne z wieloma przejściami ENSO korelują ściśle z okresami, w których modele wyjątkowo dobrze przewidywały NAO z rocznym wyprzedzeniem.

Powolny most atmosferyczny

Dlaczego tropikalne przejście fazy daje tak wyraźne echo nad Północnym Atlantykiem rok później? Badanie wyróżnia subtelne, lecz silne powiązanie obejmujące moment pędu atmosferycznego — miarę tego, jak wiatry atmosferyczne przenoszą obrót Ziemi. W latach przejściowych ENSO pierwsza zima z El Niño lub La Niñą generuje silne anomalie tego momentu w rejonach okołorównikowych. Anomalie te potem powoli przemieszczają się w stronę biegunów przez wiele miesięcy, ostatecznie docierając do wyższych szerokości geograficznych, gdzie przekształcają schematy wiatrów nad Atlantykiem północnym. W obserwacjach ta północna migracja jest wyraźna, a modele potrafią ją uchwycić w latach przejściowych. Gdy ENSO nie zmienia fazy, anomalie momentu pędu pozostają słabe i uwięzione bliżej równika, a NAO rok później jest znacznie mniej uporządkowana i trudniejsza do przewidzenia.

Moc w liczbach: wykorzystanie dużych zespołów

Naukowcy pytają też, ile symulacji prognostycznych — zwanych członkami zespołu — jest potrzebnych, by wykorzystać to źródło przewidywalności. Pokazują, że w latach przejściowych ENSO dodawanie kolejnych członków zespołu systematycznie zwiększa wiarygodność rocznych prognoz NAO. Gdy ensemble przekracza około dziesięciu członków, rzeczywisty świat wydaje się bardziej przewidywalny, niż sugerowałyby same modele — zjawisko znane jako „paradoks sygnału i szumu”. Mówiąc prosto, atmosfera wydaje się podążać jaśniejszym scenariuszem niż zakładają modele podczas silnej zmiany fazy ENSO, dlatego duże zespoły są szczególnie cenne do wydobywania pojawiającego się wzorca.

Co to oznacza dla przyszłych prognoz

Dla osób niebędących specjalistami wniosek jest taki, że nie wszystkie lata są jednakowo przewidywalne. Gdy tropikalny Pacyfik znajduje się w trakcie przechodzenia między El Niño a La Niñą, atmosfera uruchamia łańcuch zdarzeń, który może wstępnie ukształtować wiatry i burze nad Atlantykiem północnym na następną zimę. Rozpoznając te lata przejściowe i uruchamiając wiele symulacji modelowych, prognostycy mogą formułować bardziej pewne prognozy roczne dotyczące prawdopodobnych warunków zimowych nad Europą i regionami przyległymi. Chociaż inne wpływy wciąż mają znaczenie, praca ta wskazuje na przejścia fazy ENSO jako praktyczny sygnał wczesnego ostrzegania, który można wykorzystać do ulepszania długoterminowych usług klimatycznych, na których społeczeństwo coraz bardziej polega.

Cytowanie: Kim, K., Lee, MI., Scaife, A.A. et al. ENSO phase transition enables prediction of winter North Atlantic Oscillation one year ahead. Nat Commun 17, 2588 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70646-2

Słowa kluczowe: El Niño–Southern Oscillation, Oscylacja północnoatlantycka, sezonowe prognozowanie klimatu, atmosferyczne telekoneksje, długoterminowe prognozy pogody