北極振動
1998年にデヴィッド・トンプソン(David W. J. Thompson)とジョン・ウォーレス(英語版)によって提唱された。彼らは北半球の海面気圧の月平均の平年からの偏差を主成分分析して、第1主成分(EOF-1)としてこのような変動が取り出されることを提唱した。この変動は冬季に顕著に現れ、日本など中緯度の気候と強く関連するため、赤道側のエルニーニョ現象と並び近年注目されている。南半球においても南極と南半球中緯度の気圧が逆の傾向で変動する現象が見つかっている(南極振動(AAO))。
北極の気圧が平年よりも高いときには中緯度の気圧は平年よりも低くなる。主成分分析の結果得られるこの偏差の程度を表す値を北極振動指数(AO指数、AOインデックス)という。北極振動指数は正負の値により表される。正(+)の時は北極と北半球中緯度の気圧差が大きいことを示し、"warm phase"と呼ばれているように中・高緯度では寒気の流れ込みが弱まって温暖になることが多い。一方負(-)の時は北極と北半球中緯度の気圧差が小さいことを示し、"cool phase"と呼ばれているように寒気の流れ込みが強まって寒冷になることが多い。