Ist die nordatlantische Oszillation die Ursache der Haloperiodizität?

von Claudia Hinz

Bereits vor mehreren Jahren vermutete Gerald Berthold aus Chemnitz, dass die Haloaktivität einer gewissen Periodizität unterliegt.

Was diese scheinbar periodischen Schwankungen hervorrief, war jedoch lange Zeit ein Rätsel. Die Sonnenaktivität konnte bald als Verursacher ausgeschlossen werden, da keine Gemeinsamkeiten der Kurven von Halo- und Sonnenaktivität erkennbar sind.

Überhaupt war es naheliegender, die Ursache in der heimischen Wetterküche zu suchen - auf dem Atlantik. Die vielleicht für uns wichtigsten Druckgebilde im nördlichen Atlantik sind das Azorenhoch und das Islandtief. Sie liegen zwar nicht immer auf ihrem Platz, bildet man aber langfristige Mittelwerte des Luftdrucks,  kann man beide gut lokalisieren. Und noch etwas haben sie gemeinsam: Zu Zeiten, zu denen das Islandtief besonders ausgeprägt ist, ist es das Azorenhoch meist auch. Umgekehrt ist schwacher Tiefdruck bei Island meist auch nur mit einem mäßigen Hoch westlich von Gibraltar verbunden. Wie eine Art Schwingung zeigen manche Jahre starke Hochs und starke Tiefs, andere schwache Hochs und schwache Tiefs. Diese Verbindung der beiden Druckgebilde wird als Nordatlantische Oszillation (NAO) bezeichnet. Sie ist von erheblicher Bedeutung für das Wetter im ganzen Bereich des Nordatlantiks und darüber hinaus. Der NAO-­Index gibt die Ausprägung des Druckunterschiedes an: Hoher Index bedeutet also ein starkes Islandtief und ein starkes Azorenhoch.

Der NAO-Index ändert sich von Jahr zu Jahr. Es lassen sich auf längere Zeiträume hin gesehen, deutlich negative und positive Phasen erkennen, deren Zeiträume eine ähnliche Dauer haben, wie die einzelnen Perioden in der Haloaktivitätskurve. Sicher kann man aus einer 15-jährigen Reihe keine vollkommen gesicherten Aussagen ableiten, aber ich denke, in der folgenden Grafik kann man den Zusammenhang deutlich erkennen. Ich habe dabei den NAO-Index in das Verhältnis zur Abweichung der Haloaktivität zum langjährigen Mittel gesetzt:

Einige der unmittelbaren Wirkungen der NAO scheinen auf den ersten Blick relativ leicht verständlich. Zum Beispiel ist bei hohem NAO­-Index die Temperatur des Oberflächenwassers südlich von Grönland deutlich abgesenkt. Hier scheint das Islandtief Nordwinde hervorzubringen, die im Bereich des Labradorbeckens durch grönländische Polarluft die Wassertemperatur erheblich senken. Die Konvektion (Absinken von Wasser in die Tiefe) verlangsamt sich dadurch, und es strömt weniger warmes Wasser aus der Golfregion nach. ­ Das Ergebnis wären also niedrigere Temperaturen auch in Mitteleuropa.

Umgekehrt steigen, wenn die NAO-­Index-­Werte hoch sind, ganz eindeutig die Wassertemperaturen in der Biskaya, der Nord-­ und der Ostsee. Herrscht zwischen Lissabon und Rejkjavik ein starker Luftdruckunterschied, sind auch die West­-Ost­-Luftströmungen besonders stark, die etwas wärmere und feuchtere Meeresluft aus subtropischen Regionen nach Mitteleuropa führen. Es herrschen also ideale Voraussetzungen für die Entstehung von Cirren und letztendlich der Halos, so könnte man denken. Aber gerade bei derartigen Wetterlagen ist die Haloaktivität besonders tief. Und deshalb beginnen an dieser Stelle erst die Fragen. Gibt es bei geringen Druckunterschieden deshalb die besseren Halos, weil die Cirren der Tiefs in der Höhe ungehindert passieren können? Oder erzeugen gar kleinere Tiefs Eiskristalle mit besseren optischen Eigenschaften? Unter welchen Voraussetzungen entstehen überhaupt die unterschiedlichen Eiskristalle? Sind Halophänomene anhand der NAO-forecasts vorhersagbar? Es gibt sicherlich auf diesem Gebiet noch eine ganze Menge zu erforschen und vielleicht ist oben genannte These ja eine Anregung für die Meteorologen unter uns, sich diesen Fragen einmal anzunehmen.