L’oscillation nord-atlantique (ONA) désigne un phénomène météorologique basé sur l'Atlantique Nord (en anglais North Atlantic Oscillation ou NAO est souvent utilisé dans la littérature). L'indice ONA mesure la différence de pression atmosphérique entre l'Anticyclone des Açores et la dépression d'Islande. Elle est reliée à l’oscillation arctique dont elle est une sous-section.
L’ONA a été découverte durant les années 1920 par Sir Gilbert Walker qui avait découvert précédemment l’oscillation australe dans l'océan Pacifique, à laquelle est reliée le phénomène El Niño. Comme l’oscillation australe, le NOA est un facteur déterminant dans le climat car elle est reliée à la position et la trajectoire des systèmes météorologiques du bassin atlantique-nord.
La circulation atmosphérique au-dessus de l'Atlantique Nord voit passer quotidiennement des dépressions et des anticylones dans tout le bassin. Cependant, on remarque qu'en moyenne on retrouve des dépressions dans la région islandaise et un anticyclone près des Açores. Ces systèmes atmosphériques semi-permanents sont causés par la circulation stable des courants marins dans cet océan (Dérive Nord Atlantique, Courant du Labrador et Gulf Stream).
L'indice de l'oscillation nord-atlantique est donc calculé chaque année à partir de la différence de pression entre Lisbonne (Portugal) et Reykjavik (Islande), en prenant la variation de l'écart de pression entre ces deux points par rapport à la moyenne. Ce calcul s'effectue sur les données de janvier à mars dont on fait la moyenne et qu'on normalise, c'est-à-dire qu'on divise par l'écart-type de la pression calculé sur une longue période.
On parle d'oscillation parce que la position et l'intensité de ces deux entités météorologiques effectue un va-et-vient, dans la direction nord-sud, avec la position de la trajectoire des courants-jets d'altitude. Ce va-et-vient de masse a pour conséquences :
La variation de l'indice ONA est particulièrement importante de novembre à avril alors que la circulation atmosphérique est très variable aux latitudes moyennes, c'est pourquoi on calcule l'indice en hiver. L'oscillation peut être hebdomadaire ou mensuelle, indicatrice d'une variation dans la trajectoire des systèmes, de la force et de la direction des vents, ainsi que de la zone affectée par des précipitations.
Les variations de l'indice peuvent être grande d'une année à l'autre mais on observe clairement sur le graphique des périodes de plusieurs années où l'indice moyen est plutôt positif (1980-1998), et d'autres où il est plutôt négatif (1955-1974). Ce cycle long de 20 à 25 ans donne un effet plus systématique sur le climat. En 2008, le cycle est entré en transition de la phase positive à la phase négative.
Un ONA très positif, forte différence de pression, est relié à une circulation zonale d'ouest plus prononcée entre les deux entitées car la différence de pression causant les vents est plus grande. De plus, l'anticyclone plus important sur les Açores fait remonter la circulation vers le nord. Ceci amène de l'air humide et plus frais en Europe. Les étés sont alors frais et les hivers doux mais pluvieux.
Par contre, quand l'indice est négatif, la circulation est plus faible et plus au sud donnant des hivers froids et les dépressions se dirigent alors vers le bassin méditerranéen. Si l'indice est très négatif, les étés seront caniculaires et les hivers particulièrement froid. Les précipitations seront déplacées vers la Mer Méditerranée et l'Afrique du Nord.
L'influence sur l'Amérique du Nord est vérifiable. Dans la phase positive, sur le nord et l'est du Canada ainsi que sur le Groenland, les hivers sont plutôt froids et secs. Le long de la côte Est des États-Unis, ils sont plutôt doux et humides. En effet, un creux barométrique d'altitude se forme le long de la côte et les vents deviennent du sud-ouest, empêchent la descente d'air arctique le long de la côte.
Par contre les hivers de phase négative, le flux zonal se retrouve plus au nord. Le Groenland voit des hivers plutôt doux et la côte Est du continent nord-américain subit plus d'épisodes froids et de chutes de neige, dont de nombreuses tempêtes du Cap Hatteras et continentales. Ainsi, l'hiver très neigeux connu en 2007-2008 sur la côte Est américaine, le Québec et les provinces de l'Atlantique, après plusieurs années très douces, est relié à un changement dans l'indice ONA de positif à négatif. En effet, durant la phase négative les dépressions hivernales passent plus au sud que pendant la phase positive et la région n'entre pas dans le secteur chaud du système. Les précipitations restent donc surtout en neige.
Les variations des vents d'ouest au-dessus de l'Atlantique Nord sont également connues pour jouer un rôle important en contrôlant les écosystèmes océaniques et les stocks de poissons de l'Atlantique Nord. Finalement, l'indice ONA montrant une variation cyclique, on peut l'utiliser pour faire des prévisions qualitatives sur le climat.