Kan fjorårets El Niño gi en mildere vinter i år?

Noen av leserne har spurt om en nylig artikkel som fikk mye oppmerksomhet: ENSO affects the North Atlantic Oscillation 1 year later, av Adam Scaife m.fl. Ettersom denne er bak betalingsmur, har jeg lagt et PDF-versjon her.

Kort sagt antyder artikkelen av en El Niño-episode en gitt vinter kan bidra til en mildere vinter i Nord-Europa vinteren etter. Det er fra tidligere kjent at El Niño kan før til en kaldere vinter samme år. Dermed er altså fortegnet motsatt på effekten ett år senere. Dette er illustrert på figuren under.

Figur 2 i Scaife m.fl. (2024). Samtidig og forsinket påvirkning av ENSO på Nord-Atlanteren.
Grafen viser forskjellen i lufttrykk ved havnivå mellom El Niño- og La Niña-år. Panel A viser samtidig påvirkning om vinteren (desember-februar), mens panel B viser påvirkningen ett år etter ENSO-hendelsen. Dataene er basert på observasjoner og representerer gjennomsnittsverdier for vintermånedene. Enheten er hektopascal (hPa), og områdene med prikket mønster indikerer at forskjellene er statistisk signifikante med 95 % sannsynlighet (testet med en én-sidig t-test).

For de som kjenner til Den nord-atlantiske svingning (NAO), viser panel A en negativ NAO, mens panel B illustrerer en typisk positiv NAO. Førstnevnte fører til kalde, tørre vintre i Norge, mens sistnevnte som oftest gir milde, våte vintre.

Forfatterne argumenterer godt for dette ved hjelp av dynamisk meteorologi. Kort sagt går det på at det oppstår en saktegående bølge som flytter angulært moment (bevegelse i øst-vest-retningen) fra tropene til høyere breddegrader, og at dette tar omtrent et år. Ett år etter El Niño fører dette til en styrking av vestavindene i være områder, som igjen gir oss mildere vær. Det motsatte skjer ett år etter en La Niña-vinter. Figuren under er en illustrasjon av denne effekten:

Figur 5 i Scaife m.fl. (2024). Mekanisme for samtidig og forsinket fjernkobling mellom ENSO og Nord-Atlanteren. Både Rossby-bølger (bølgete linjer) og langsomt spredende mønstre i den gjennomsnittlige sirkulasjonen (bølgende linjer) oppstår fra El Niño-hendelser (A) og La Niña-hendelser (B). I den samme vinteren som ENSO-hendelsen (vinter 0) gir El Niño en negativ NAO-effekt (A), mens La Niña gir en positiv NAO-effekt (B). Ett år senere (vinter 1) fører langsomt nordover-spredende anomalier i det anguære momentet til motsatte NAO-signaler: positiv NAO etter El Niño og negativ NAO etter La Niña. Disse signalene forsterkes hvis El Niño i vinter 0 etterfølges av La Niña i vinter 1 (venstre), eller hvis La Niña i vinter 0 etterfølges av El Niño i vinter 1 (høyre).

Som det står i billedteksten vil en La Niña-episode vinteren etter en El Niño forsterke denne effekten og dermed øke sjansene for en mild vinter. Hvordan ligger vi an nå?

Det var en sterk El Niño i fjor vinter. Det var også en ganske kald vinter. Hvis vi ser på gjennomsnittstemperaturen gjennom vinteren (desember til februar) og sammenligner med normalen for perioden 1991–2020, får vi følgende avvik for vinteren 2023/24:

StasjonAvvik fra normalen
Bergen (Florida)–0,8 grader
Oslo (Blindern)–1,8 grader
Trondheim (Voll)–1,6 grader
Tromsø–0,7 grader

Ikke veldig kaldt altså, men ganske kaldt, særlig med tanke på at vintrene nå som regel er mildere enn de var i normalperioden.

Vinteren før, altså desember 2022 til februar 2023, var det en svak La Niña. Da var temperaturene mer normale på de fire stasjonene:

StasjonAvvik fra normalen
Bergen (Florida)0 grader
Oslo (Blindern)0,5 grader
Trondheim (Voll)–0,1 grader
Tromsø1,2 grader

I dette tilfellet stemte det ganske så bra at en La Niña første vinter (2022/23), kombinert med en El Niño neste vinter (2023/24), førte til en kald vinter (2023/24).

Kommende vinter peker prognosene mot en svak La Niña eller nøytrale tilstander, men fjorårets El Niño var kraftig. Til sammen indikerer dette at det kan gå mot en mild vinter i år.

Dette ville i så fall ha vært helt i tråd med sesongvarslene for vinteren. Som omtalt i blant annet VG, antyder disse at vinteren blir mild. Jeg liker ikke så godt å se på temperaturvarslene, ettersom disse presenteres som en sammenligning med en normalperiode som var kaldere enn dagens klima. Derfor liker jeg bedre å se på prognosene for lufttrykk. Dette er «tryggere», ettersom det ikke har vært en stor endring (trend) i lufttrykk siden normalperioden. Her er gjeldende prognose for vinteren:

Prognose for lufttrykk i perioden desember 2024 til februar 2025, vist som avvik fra gjennomsnittet i modellenes referanseperiode (1993–2016). Avvikket er et gjennomsnitt av alle prognosene fra åtte modeller, altså flere hundre prognoser. Enheten er hektopascal.

Disse gir et tydelig signal om en positiv NAO, som igjen stemmer godt med en mild og våt vinter i Norge. Det er likevel minst to ting vi må ha i bakhodet:

  • Det kan komme lange perioder med tørt og kaldt vær selv om vinteren sett under ett blir mild. For eksempel var vinteren 2020/21 ganske kald. I Bergen var temperaturen 2,1 grader over normalen i desember, mens den i januar og februar var henholdsvis 3,4 og 1,7 grader under normalen. Jeg husker dette godt. I romjulen kom det signaler på at det var en brå stratosfærisk oppvarming på gang, og at denne kom til å skje i januar. Jeg skrev om dette her 27. desember 2020. Dermed økte sjansene for en kald januar og februar, noe som helt klart slo til. Dette kan skje denne vinteren også, og da vil varslene endre seg.
  • Det finnes flust med historiske eksempler på at sammenhengen mellom El Niño/La Niña og vinterværet vårt ikke slår så godt til. Klimasystemet er altfor komplekst til at én prosess dominerer over alle andre. Den beste måten å tenke på dette er kanskje som en terning som er svakt vektet i retning en mild vinter i år?

Sesongvarsel for desember

Jeg har brukt mye tid på å evaluere modellene som brukes til sesongvarsling, og resultatene er ikke alltid like lovende. Varslene for desember som produseres i november er dog et hederlig unntak. De treffer som regel noe bedre enn et varsel basert på ren gjetning. Men de gjør sannelig ikke alltid det.

De som har fulgt med her over tid, vet at sesongprognoser som oftest oppgis i form av sannsynligheter. Det vanligste er å angi sannsynligheten for at en måned i gjennomsnitt blir varmere/kaldere eller våtere/tørrere enn «normalt». Det normale refererer til gjennomsnittet for en periode bakover i tid. Meteorologisk institutt bruker 1991–2020 som normalperiode, mens de som lager modellene bruker perioden 1993–2016 (av tekniske årsaker som vi ikke går inn på her).

Jeg synes det er problematisk å bruke en periode som går så langt tilbake i tid. Perioden 1993–2016 var for det meste en god del kaldere enn årene etter 2016 (se for eksempel grafene her). Dersom man bruker denne perioden som referanse, vil praktisk talt alle prognoser indikere at det blir varmere enn normalt. Ikke fordi det nødvendigvis blir noe særlig varmt ut fra dagens standard, men fordi klimaet har endret seg slik at referanseperioden er kaldere enn dagens klima. Derfor liker jeg bedre å sammenligne med de siste ti årene; da slipper vi denne utfordringen.

Jeg har undersøkt hvor godt modellene treffer med prognoser for to scenarioer:

  • Kommer desember til å bli blant de fem varmeste desember-månedene i løpet av de siste ti årene (2015–2024)?
  • Kommer desember til å bli blant de fem våteste desember-månedene i løpet av de siste ti årene (2015–2024)?

Grunnen til at jeg har valgt disse scenarioene, er at den rent statistiske sannsynligheten for begge er 50 %. Det betyr at en rasjonell prognose basert på ren gjetning er – enkelt og greit – alltid at sannsynligheten er 50 % for begge scenarioene. Ved hjelp av modellene kan vi beregne sannsynligheten på en annen måte: vi kan telle opp hvor mange av prognosene som er varmere/våtere. Dermed får vi en sannsynlighet i prosent. Så går vi gjennom og sjekker modellenes prognoser bakover i tid. Hvis prognosen var over 50 % og desember var blant de fem varmeste, så får modellene plusspoeng. Jo høyere prognosen var i prosent i dette tilfellet, jo flere poeng får modellene. Hvis prognosen lå på feil side av 50 %, får modellene tilsvarende minuspoeng.

Etter å ha gjort dette for alle modellene og alle årene, kan vi gjøre opp status. Dette gjør vi ved hjelp av noe som heter Brier skill score. Hvis den er 0,1, gjør modellene det 10 % bedre enn prognosen som er basert på ren gjetning. Hvis den er –0,1, gjør modellene det 10 % dårligere.

Her er resultatene basert på fem av modellene:

Evaluering av prognoser basert på fem modeller. Kartet til venstre viser evalueringen av det første scenarioet: Kommer desember til å bli blant de fem varmeste desember-månedene i løpet av de siste ti årene (2015–2024)? Røde farger indikerer hvor prognosene gjør det bedre enn en prognose basert på gjetning, og hvite prikker viser hvor denne forbedringen er statistisk signifikant (med et signifikansnivå på 5 %). Kartet til venstre viser tilsvarende for et vått scenario.

Når det gjelder temperatur, treffer modellene greit i Sør-Norge, men jo lenger nord vi kommer, jo dårligere gjør modellene det. For nedbør en den geografiske fordelingen noenlunde lik.

Med dette i bakhodet kan vi se på prognosen for desember 2024. Denne er basert på simuleringer som ble gjort 1. november, og den baserer seg på de samme fem modellene som ble evaluert over. La oss se på temperaturen først.

I Sør-Norge, der modellene er mest treffsikre, er det ikke noe tydelig signal. Det eneste modellene er ganske enige om, er at det er mer sannsynlig enn 50 % at det blir mildt i Midt-Norge, men der vet vi at modellene ikke treffer så godt.

Hva så med nedbøren? Kartet under indikerer at det blir tørrere enn vanlig på Østlandet og våtere langs kysten fra Sognefjorden og nordover. Dette er områder som modellene pleier å treffe noenlunde greit.

For å oppsummere er det ikke så tydelige signaler fra modellene. Dette er vanlig, ettersom desember ligger ganske langt frem i tid fra da simuleringene ble satt i gang (1. november). Jeg vil anbefale å følge med på 21-dagersvarselet på Yr i stedet. Det oppdateres hver dag og har bedre treffsikkerhet (selv om den faller mot slutten av tre-ukersperioden). Akkurat nå ser det ut til at neste uke blir temmelig kald og tørr i hele landet, men utover det er det foreløpig ingen sterke signaler i hverken den ene eller andre retningen.

Modellenes treffsikkerhet + oktober ser kjølig ut

Det har gått lang tid siden forrige innlegg. I mellomtiden har vi fortsatt med å undersøke sesongvarslingsmodellenes treffsikkerhet på ulike tider av året. Vi er ennå ikke i mål med dette arbeidet, men her kommer en oppdatering (scroll nedover dersom du bare er interessert i varselet for de neste ukene).

Basert på sesongvarslene som blir produsert i september, har vi sett på treffsikkerheten deres for oktoberværet. Vi stilte følgende spørsmål. Hva er sannsynligheten for at temperaturen i oktober blir blant de høyeste de siste ti årene, og hva er sannsynligheten for måneden blir en av de fem våteste de siste ti årene?

Det er en viktig årsak til at vi fokuserer på den siste tiårsperioden. Vanligvis sammenligner man med en 30 år lang normalperiode. For tiden er normalperioden som brukes av Meteorologisk institutt 1991–2020. Altfor lenge var det 1961–1990. Det er problematisk å sammenligne med en periode som har gått ut på dato. Se for eksempel på gjennomsnittstemperaturen gjennom året i Bergen fra 1961 til 2023:

Man kan se med det blotte øye at den har økt. Det er til og med tydelig at den har økt i perioden etter 1990. Dermed sammenligner man med en periode som var kaldere enn dagens klima. Dette blir enda tydeligere når vi viser en kurve som viser avvik fra 1991–2020-normalen fra og med 1991:

Vi ser at alle årene fra og med 2014 har vært varmere enn denne normalen (med unntak av 2023, som var nøyaktig på normalen). Konsekvensen av å sammenligne med en utdatert normalperiode er at varslene nesten alltid blir at det blir varmere enn «normalt». Ikke fordi det nødvendigvis blir varmt i forhold til dagens klima, men fordi den normalperioden man sammenligner med var kaldere.

For å illustrere dette kan vi se på varslene for oktober, laget i september. Her er sannsynligheten for at måneden blir varmere enn medianen i normalperioden, ifølge åtte modellsystemer (og flere titalls prognoser fra hver av dem):

Beregnet sannsynlighet for at oktober 2024 blir varmere enn normalt (i perioden 1993–2016). Lastet ned fra Copernicus Climate Change Service (C3S). Klikk her for å se flere varsler.

Overvekten av gule og røde farger, som indikerer sannsynligheter over 60 %, er åpenbar. Det er kun i den østlige delen av det tropiske Stillehavet at sannsynligheten er under 40 %. Dette skyldes den pågående La Niña-episoden. Problemet er like tydelig dersom vi zoomer inn på Europa:

Beregnet sannsynlighet for at oktober 2024 blir varmere enn normalt (i perioden 1993–2016). Lastet ned fra Copernicus Climate Change Service (C3S). Klikk her for å se flere varsler.

Men hva med modellenes treffsikkerhet? Vi har gjort en validering (eller evaluering) som vi håper er forståelig.

Dersom du skulle ha gjettet om oktober kom til å bli blant de fem varmeste i løpet av de siste ti årene, ville du antagelig ha gjettet 50 %. Modellene gjetter ikke, men bruker fysiske ligninger til å regne ut en sannsynlig værutvikling. Dette gjøres med mange ulike modellsystemer, og hver modell brukes til å lage flere titalls prognoser. Hvis vi setter sammen alle disse prognosene, kan vi beregne sannsynligheter, rett og slett ved å telle opp andelen av prognoser som er blant de fem varmeste det siste tiåret.

Vi har beregnet denne sannsynligheten for hver tiårsperiode fra og med 1993. Det er så langt tilbake som vi har prognoser med dagens modeller. Dette betyr ikke at modellsystemene stammer fra 1993, men de som har utviklet dem har laget prognoser bakover i tid, nettopp for å kunne validere dem. Vi har altså gått gjennom disse prognosene og laget et mål på hvor godt de har gjort det.

La oss ta oktober i et gitt år bakover i tid. Dersom oktober ble blant de fem varmeste av de siste ti årene, og sannsynligheten basert på modellene var over 50 % for at dette skulle skje, får de en positiv score. Dersom sannsynligheten var under 50 %, får de negativ score. Og jo høyere sannsynligheten er på riktig side, jo høyere score får de. Samtidig regner vi ut tilsvarende score for en tenkt person som alltid gjetter 50 %. Etter å ha gjort dette for alle tiårsperioder, kan vi avsløre hvor mye høyere eller lavere score modellene har i forhold til ren gjetning.

Under viser vi en figur som illustrerer denne sammenligningen. Her har vi sett både på temperatur til venstre og nedbør til høyre. En verdi på for eksempel 0,2 indikerer at modellen er 20 % mer treffsikker en en tenkt person som alltid gjetter 50 %.

Validering av modellene fra ECMWF, UK Met Office, DWD, CMCC, og Météo France. Fargene viser Brier skill score, som er en sammenligning av treffsikkerheten til modellene og en tenkt person som alltid gjetter 50 %. Røde farger indikerer at modellene treffer oftere, og hvite prikker viser områder der forskjellen er statistisk signifikant (med et signifikansnivå på 5 %).

Vi ser at modellen gjør det ganske bra for temperatur i Atlanteren vest for De britiske øyer og Frankrike, men at treffsikkerheten er dårlig i Norge. Det samme gjelder nedbør: modellene treffer ikke oftere enn du ville ha gjort dersom du gjettet. Noen steder treffer de sjeldnere (blå farger).

Som en konsekvens av dette ønsker vi ikke å gå ut med varsler på denne tiden av året. Treffsikkerheten er notorisk lav på høsten og våren. Årsaken er sannsynligvis at været er så variabelt på disse tidene av året. Det er med andre ord vanskelig å si noe om en hel måned under ett. Treffsikkerheten er høyere om vinteren, så vi kommer tilbake med sesongvarsler senere på året.

I mellomtiden støtter vi oss på mer oppdaterte prognoser for en kortere tidshorisont. De fleste har sikkert fått med seg at Yr siden sommeren har tilbudt 21-dagersvarsler (se eksempel her for Trondheim). Vi har skrevet om dette tidligere ettersom varslene ble utviklet som en del av forskningssenteret vårt, Climate Futures. Den modellen som ligger bak disse langtidsvarslene er utviklet av ECMWF, og prognosene har bra treffsikkerhet noen få uker frem i tid, avhengig av værsituasjon. En annen fordel med dem er at de produseres hver dag, slik at man alltid har oppdaterte prognoser.

Bildet under viser beregnet sannsynlighet for at neste uke blir varmere enn medianen de siste 20 årene (altså at den kommer inn blant den varmeste halvparten av oktobermånedene).

Beregnet sannsynlighet for at oktober blir varmere enn medianen for oktober de siste 20 årene. Denne er oppgitt i prosent og antyder hvor mange av de 100 prognosene som tilfredsstiller dette. Prognosen og figuren er laget av ECMWF. Se flere prognoser basert på samme modell her.

Sannsynligheten for dette er tydelig lav i hele landet, og særlig i nord. En annen tolkning av dette er at det er høy sannsynlighet for at det blir kaldere enn medianen. Denne prognosen har holdt seg stabil i flere dager nå, noe som ofte er et tegn på at det går mot en stabil værsituasjon. Også den påfølgende uken har høy sannsynlighet for kjølig vær (klikk på bildet over for å se prognosen, der du kan klikke deg fremover i tid med piltastene).

Nedbøren er også interessant. Kartet under viser sannsynligheten for at det blir våtere enn medianen, der røde farger viser sannsynligheter under 50 % (altså økt sannsynlighet for at det blir tørrere enn medianen), mens blå farger indikerer sannsynlighet på mer enn 50 %.

Beregnet sannsynlighet for at oktober blir våtere enn medianen for oktober de siste 20 årene. Denne er oppgitt i prosent og antyder hvor mange av de 100 prognosene som tilfredsstiller dette. Prognosen og figuren er laget av ECMWF. Se flere prognoser basert på samme modell her.

Det er altså foreløpig en overvekt av sannsynlighet for at det blir relativt tørt på Vestlandet. Det pleier å bety at det kommer færre lavtrykk enn vanlig inn fra vest. Vi kan se på de mest sannsynlige værregimene for å undersøke dette mer.

ECMWF operer med fire regimer. To av disse er knyttet til værmønsteret som kalles Den nordatlantiske svingning, eller NAO (North Atlantic Oscillation). Hvis denne svingningen er i den positive fasen (NAO+), er det typisk stor lavtrykksaktivitet inn fra vest. Da blir det mildt og vått på Vestlandet. I motsatt fase (NAO–), er det mindre lavtrykksaktivitet og vi får gjerne en tørr og kald værtype. Den iskalde vinteren 2009/10 var en klassisk negativ NAO-vinter.

Figuren under viser de dominerende væregimene for hver av de 100 prognosene. Den grønne fargen indikerer NAO–, og vi ser at mange av prognosene faller innunder dette regimet i neste uke. Sannsynligheten for NAO+ (blå farge) er lav. Det er også relativt høy sannsynlighet for regimet ATR (lilla farge), som står for Atlantic Ridge, en høytrykksrygg ute i Nord-Atlanteren. Dette værmønsteret gir som regel nordavind i Norge, noe som ofte gir en tørr og kald værtype. Det siste av de fire regimene (rød farge) er såkalt Scandinavian Blocking, som innebærer et stabilt høytrykk over Skandinavia. Vi ser at alle prognosene har dette værmønsteret i dag (1. oktober), en dag som er kjennetegnet av nydelig og varmt høstvær i Sør-Norge og mindre bra vær i nord.

Dominerende værregimer i hver av de 100 prognosene fra ECMWF for hver dag. Klikk på bildet for å se den nyeste prognosen (oppdateres hver dag).