Langs de vertikale as staat de hoogte, uitgedrukt in drukniveaus, van 1000 hPa (ong. zeeniveau) naar 10 hPa (ongeveer 30 km hoogte). De schaalverdeling is zó gekozen dat deze een goed beeld geeft van de werkelijke hoogte boven zeeniveau.
Langs de horizontale as staat de tijd weergegeven, vandaag van 6 september 2003 t/m 3 januari 2004.
Op dit kaartje is te zien hoe de dagelijkse geopotentiële hoogte van de drukvlakken tussen 1000 en 10 hPa, gemiddeld over het poolkap-gebied ten noorden van de 65°N breedtecirkel, afweek van het maandgemiddelde (bepaald uit de reeks 1979-2000).

Deze afwijking is uitgedrukt in standaardafwijkingen (ook wel standaarddeviatie genoemd). De standaardafwijking is niets anders dan de wortel uit de gemiddelde "afwijking van het gemiddelde in het kwadraat".
Bijvoorbeeld: van het rijtje 5, 1, 3, 7 is het gemiddelde (5+1+3+7)/4 = 4 en is de standaardafwijking gelijk aan de wortel uit 1/4 x [(5-4)x(5-4)+(1-4)x(1-4)+(3-4)x(3-4)+(7-4)x(7-4)] = wortel ([1+9+1+9]/4) = wortel 5.
Krijg ik nu de waarde 13, dan kan ik de afwijking t.o.v. het gemiddelde uitdrukken in standaardafwijkingen, namelijk (13-4)/wortel(5) = +4.0 standaardafwijkingen.
Zo kom je erachter dat 13 een bijzonder hoge waarde is, die je op basis van het rijtje 5, 1, 3, 7 niet gauw door toeval zou verwachten.

Op 3 januari was de positieve afwijking van de geopotentiële hoogte boven de 50 hPa t.o.v. het gemiddelde meer dan 3 standaarddeviaties, wat een behoorlijke afwijking betekent!
Uit de grafiek blijkt, dat de sterk positieve afwijkingen na 16 december in de buurt van 10 hPa begonnen en daarna pas lagerop zichtbaar werden. Aan het einde van de periode is te zien dat de afwijkingen zich naar de troposfeer (± beneden 300 hPa) hebben weten voort te planten.
De vraag is nu of dit patroon gaat doorzetten en uiteindelijk op bv. 500 hPa en aan de grond hogedrukimpulsen gaat geven ten noorden van de 65e breedtegraad. De lange termijn GFS-kaarten lijken er in ieder geval wel op te zinspelen!

Oké, dan het AO Index grafiekje. De AO, de Arctische Oscillatie, is hier het belangrijkste patroon van variatie van de maandgemiddelde geopotentiële hoogte op 1000 hPa (kwalitatief vrijwel gelijk aan de luchtdruk op zeeniveau) op het Noordelijk Halfrond ten noorden van 20°N bedoeld.

Het belangrijkste patroon van variatie... ik zal proberen dat wat concreter uit te drukken.
Voor alle maandgemiddelde gronddrukkaarten van het Noordelijk Halfrond ten noorden van 20°N tussen 1979 en 2000 is men nagegaan welk vergelijkingspatroon het best bruikbaar is om het gehele stromingspatroon van een bepaalde maand met één getalletje, nl. de mate van overeenkomst met het vergelijkingspatroon, te kunnen beschrijven.
Men vond dat het AO patroon daarvoor het best bruikbaar is, omdat je vaak óf een duidelijk sterker (positiever) AO patroon ziet, óf een duidelijk zwakker (negatiever) AO patroon.

Hieronder een kaart met daarop het AO vergelijkingspatroon:

De AO Index is de mate waarin het huidige daggemiddelde patroon van de geopotentiële hoogte op 1000 hPa overeenkomt met het vergelijkingspatroon van de AO.
Volgens de bovenstaande vergelijkingskaart tellen afwijkingen van de luchtdruk bij IJsland extra zwaar mee voor de AO Index. In principe (zonder de invloed op andere gebieden), zou het voor de AO Index niet uitmaken of de luchtdruk boven de zuidelijke Noordzee nu 970 of 1040 hPa is. (Dit is natuurlijk maar een voorbeeldje, want een luchtdruk van 1040 hPa boven de zuidelijke Noordzee heeft weer gevolgen voor de luchtdruk bij IJsland.)
Heb je dus een lagere luchtdruk dan normaal bij IJsland en een hogere luchtdruk ten NW van Portugal en ten ZW van Alaska, dan krijg je geheid een (zeer) positieve AO Index.
Maar... is de luchtdruk op hoge breedten (zeg: ten noorden van 65°N) veel hoger dan normaal, dan is er waarschijnlijk sprake van een (sterk) negatieve AO Index.

Hieronder een grafiek van het 11-ledige ensemble van MRF runs, waarin de afwijking van de AO Index t.o.v. het maandgemiddelde (1979-2000) in standaardafwijkingen wordt uitgedrukt.
Zoals je ziet duiken alle leden rond 16 januari onder -1 standaardafwijkingen, terwijl sommigen daarna zelfs een AO Index van -4 standaardafwijkingen geven. Om zo'n grote afwijking te krijgen moet je bijna wel hogedruk bij IJsland hebben.

Alwin