北極振動
北極の地上気圧が平年より高い 北半球中緯度の地上気圧が平年より低い 北極上空成層圏下部の気温が高い 北極上空成層圏下部の極渦が弱い
変動は複雑で、数週間程度から数十年程度までのさまざまな周期を持つ変動が重なっていると考えられている。1970年以降のデータでは特に6〜15年程度の周期の変動が顕著で、準十年周期振動(quasi-decadal oscillation, QDO)と呼ばれている。北極振動発見以前から知られている北大西洋振動(NAO)と北極振動の指数の符号は良く一致しているため、同一の現象(AO/NAO)として扱う場合もある。また、環状構造に注目して北半球環状モード(Northern Annular Mode, NAM)と呼ばれることもある。なおこの現象は地上付近だけでなく、成層圏にまで及ぶ大規模な現象である。
日本を含めた東アジア北部にも影響は及んでいるが、影響範囲の辺縁に当たるため、エルニーニョなどの影響力が強く、結果的に現れる天候は複雑なパターンとなる。2005年12月の日本の寒冬に関しても、北極振動の値自体はそれほど大きくないため、他の要因によるところが大きいとされている。
2009年から2010年にかけての冬は、南東部を除くヨーロッパの広範囲やユーラシア中央部、南部を中心としたアメリカで低温、カナダ東部で高温となった。ワシントンD.C.で2月中旬に110年ぶりの大雪、フロリダ州でも氷点下を記録する異常低温となったほか、イギリスでも30年ぶりの低温や大雪となった。この主原因は、北極振動が近年稀にみる負の変動に振れたことと考えられている。1980年以降では最も強い負の北極振動が発生した影響で、北半球高緯度の各地に寒波や大雪がもたらされた。この影響は日本にも及んだが、シベリア高気圧の張り出しが弱かったこと、エルニーニョ現象の影響で全般的に高温となったことから、寒波は一時的なものであった。この振動の原因としては、秋にカナダで発生した成層圏突然昇温(SSW)などがきっかけとなった可能性が指摘されている。。
2012-2013年の冬は、日本で暖冬になりやすいとされるエルニーニョ現象が起こっていたにも拘らず、寒冬になった。これも北極振動が負にはたらいていたことが、ひとつの要因とみられている。