Kış ortalaması NAO: beyaz gürültü ve öngörülebilirlik

Bu kış havası için neden önemli

Kuzey Atlantik çevresinde yaşayanlar bazı kışların fırtınalı ve yağışlı, bazılarının ise sakin ve soğuk geçtiğini bilir; Kuzey Atlantik Salınımı (NAO) adı verilen bir desen bu değişimleri açıklamaya yardımcı olur. NAO, Avrupa sıcaklıklarını, yağışını ve fırtınalarını etkilediği için bilim insanları uzun zamandır bunun yıllar öncesinden tahmin edilebileceğini umdu. Bu çalışma görünüşte basit bir soruyu soruyor: NAO, on yıllık zaman ölçeklerinde öngörülebilir kılabilecek gizli bir ritim taşıyor mu, yoksa bir kıştan diğerine daha çok rastgele gürültü gibi mi davranıyor?

Atlantik üzerinde bir iklim anahtarı

NAO, kabaca İzlanda ile Azorlar arasındaki hava basıncı farkını tanımlar. Bu basınç farkı güçlü olduğunda (pozitif NAO), fırtına yolları kuzeye kayar ve kuzey Avrupa’ya ılık, yağışlı kışlar; güneye ise daha kuru koşullar gelir. Fark zayıfsa (negatif NAO) durum tersine döner: kuzey Avrupa genellikle daha soğuk ve daha kuru olurken güney daha ıslak olur. Tek bir indeksin Kuzey Atlantik kış ikliminin bu kadarını yakalaması, onun içinde yerleşik döngüler olup olmadığını anlamanın gelecekteki Avrupa kışları hakkında güçlü ipuçları sunabileceği anlamına gelir.

Gizli ritimler aramak

Önceki çalışmalar NAO’nun yaklaşık 2–10 yıllık tercihli periyotlarla, özellikle 7–8 yıl civarında sallanabileceğini öne sürmüştü. Eğer gerçek ve kalıcıysa, NAO’nun iniş çıkışlarındaki böyle bir tepe, bir nabız gibi davranarak uzun dönem tahminleri için tutulacak bir işaret sağlayabilirdi. Yazarlar bu fikri 150 yılı aşkın gözlem ve çok sayıda modern iklim modeli simülasyonunu kullanarak yeniden incelediler. Gerçek NAO kaydını, değişkenliğinin zaman ölçeklerine nasıl dağıldığını (spektralar ve dalgacıklar) ve bir kışın bir sonrakine nasıl bağlandığını (oto-regresif ve diğer zaman serisi testleri) inceleyen araçları kullanarak binlerce saf rastgele “beyaz gürültü” zaman serisiyle karşılaştırdılar.

İklim statik gibi göründüğünde

İlk bakışta, gözlemlenen NAO ile bir beyaz gürültü dizisini ayırt etmek şaşırtıcı derecede zor; verileri on yıllık dalgalanmaları vurgulamak için yuvarlasanız bile. Araştırmacılar, NAO’nun güç spektrumunda sıkça bahsedilen 8 yıllık çıkıntının 1950 sonrası dönemde göründüğünü, ancak önceki on yıllarda ve modellerde tutarlı olmadığını buldular. Tüm zaman ölçekleri aralığına baktıklarında, gözlemlerdeki görünüşte “özel” frekansların sayısının, saf beyaz gürültüde rastgele beklenenden daha büyük olmadığını gördüler. Farklı dönemlerdeki gücün nasıl değiştiğini izleyen dalgacık analizleri de 1950 sonrası görülen 8 yıllık özelliğin kalıcı bir döngüden ziyade rastgele bir parlamaya kolayca yorulabileceğini gösterdi.

İklim modelleri ne diyor

Araştırma ekibi daha sonra büyük bir CMIP6 iklim modeli topluluğuna yöneldi: tarihsel dönemi kapsayan 45 farklı modelden 215 simülasyon. Gerçek bir on yıllık NAO yapısı varsa ve modeller bunu yakalıyorsa, bazı modellerin veya topluluk ortalamasının çok yıllık zaman ölçeklerinde net tepeler göstermesi gerekirdi. Bunun yerine, model spektraları esasen düz çıktı—tamamen beyaz gürültü gibi—ve model koşullarının sadece yaklaşık yüzde 5’i istatistiksel olarak alışılmadık özellikler gösteriyordu; bu da rastgele şansın göstereceği orana tam olarak karşılık geldi. Bir kışın NAO değerinin önceki kışlara nasıl bağlı olduğunu test eden analizler de ne gözlemlerde ne de modellerde sağlam bir bellek buldu. Her model içindeki yıl-bası yıllık içsel rastlantısallık, modeller arasındaki sistematik farklardan çok daha büyüktü; bu da model fiziğinin bu zaman ölçeklerinde NAO’ya öngörülebilir fazla bir yapı katmadığını ima ediyor.

Uzun vadeli NAO tahminlerindeki sınırlamalar

Tüm kanıt çizgileri bir araya getirildiğinde, yazarlar kış ortalaması NAO’nun yıllar arası ve on yıllık ölçeklerde çok iyi bir yaklaşım olarak beyaz Gauss gürültüsü olduğunu sonucuna varıyor. Basitçe söylemek gerekirse bu, son birkaç kıştaki NAO değerlerini bilmenin birkaç yıl sonrasını tahmin etmede neredeyse hiç yardım etmediği anlamına geliyor; en iyi istatistiksel tahmin temelde uzun dönemli ortalamadır. İklim sisteminin daha yavaş bileşenleriyle veya volkanik patlamalar gibi rastgele dış şoklarla ince fiziksel bağlantılar olabilir, ancak bunların kış ortalaması NAO üzerinde çok az izi kalıyor. Şimdilik bu çalışma, yüksek beceriye sahip on yıl ötesi NAO tahminleri umutlarının —ve bununla birlikte gelecek ayrıntılı Avrupa kış öngörülerinin— muhtemelen ulaşılamayacağını öne sürüyor.

Atıf: 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

Anahtar kelimeler: Kuzey Atlantik Salınımı, iklim değişkenliği, ondalikalık öngörülebilirlik, beyaz gürültü, Avrupa kış iklimi