La NAO è un fenomeno climatico oscillatorio tipico dell'Oceano Nord-Atlantico che riguarda i cambiamenti nella differenza di pressione atmosferica tra il Ciclone d'Islanda e l'Anticiclone delle Azzorre.
L'indice NAO viene calcolato come differenza tra le anomalie medie mensili di pressione al livello del mare a Punta Delgada (Isole Azzorre) e le corrispondenti anomalie osservate a Akureyri (Islanda).
Con un indice positivo, si ha un valore medio di pressione superiore a quello di riferimento con il Ciclone d'Islanda molto profondo e l'Anticiclone delle Azzorre molto potente; al contrario, con un indice negativo, il valore medio di pressione è inferiore e le due figure bariche sono quindi più deboli.

La fase di NAO positiva consente l'espansione verso l'Europa Occidentale del robusto, e più invadente, Anticiclone delle Azzorre: ciò comporta una deviazione verso nord delle perturbazioni atlantiche e quindi una maggiore siccità sull'Italia. In particolare, nella stagione estiva, si verifica inoltre la risalita, e talvolta la fusione con l'alta delle Azzorre, dell'Anticiclone Subtropicale Africano, il quale è la causa delle ondate di calore sul nostro paese.

La fase di NAO negativa è responsabile invece di limitate interazioni tra Ciclone d'Islanda e Anticiclone delle Azzorre, con una conseguente prevalenza del flusso occidentale che può generare depressioni atlantiche moderate e molto estese, in grado di giungere e stazionare fino al Mediterraneo, apportando all'Italia un maggiore regime pluviometrico e nivometrico.

Al di sopra del 50° parallelo, staziona un centro permanente di bassa pressione, detto Vortice Polare, che, nella stagione fredda, allungandosi verso sud, va ad alimentare due distinti centri di bassa pressione: il Ciclone d'Islanda nel Nord-Atlantico e il Ciclone delle Aleutine nel Pacifico Settentrionale.
La AO è la variazione ciclica della differenza di pressione tra il Vortice Polare e gli anticicloni che si trovano alle medie latitudini sul Pacifico e sull'Atlantico, e tale variazione viene rappresentata da un indice.
Con un indice positivo, si avrà un Vortice Polare più intenso e profondo con conseguente rafforzamento delle aree di alta pressione sui due oceani; al contrario, con un indice negativo, il Vortice Polare risulta essere più debole con la formazione di anticicloni in area artica.

La fase di AO positiva comporta, sul versante europeo, una intensificazione delle correnti atlantiche che portano tempeste e forti piogge a latitudini superiori (Scozia e Scandinavia) e l'attivazione di correnti secche verso l'Europa Meridionale.

La fase di AO negativa invece, grazie al rallentamento della rotazione del Vortice Polare dovuto alla formazione di un anticiclone tra la Groenlandia e il Mar Artico, è caratterizzata dalla possibilità che correnti fredde penetrino verso l'Europa Meridionale generando forti piogge (o nevicate) e temporali in area mediterranea.

La PNA è un fenomeno climatico che avviene nel Pacifico Settentrionale e sul Nord America che misura le altezze di geopotenziale su tali zone.
Anch'esso viene rappresentato da un indice: una PNA positiva indica una forte risalita dell'Anticiclone Auletinico in area pacifica, mentre una PNA negativa fa registrare bassi geopotenziali con diverse saccature di bassa pressione.
L'influenza dalla PNA sul clima europeo è strettamente legata all'indice NAO.

La fase di PNA positiva, associata ad una NAO positiva, comporta un'ingerenza dell'Anticiclone delle Azzorre sull'Europa Occidentale e sull'Italia; al contrario, con una NAO negativa, si ha la formazione di forti blocchi anticiclonici nell'Atlantico Settentrionale capaci di innescare discese di aria artica verso l'Europa Centro-meridionale.

La fase di PNA negativa, invece, causa un aumento dell'attività depressionaria nel Nord Atlantico.

L'ENSO è un fenomeno climatico oscillatorio che si verifica nell'Oceano Pacifico ed ha delle conseguenze sul clima dell'intero pianeta, tant'è che è in grado di pilotare, talvolta, il trend del "riscaldamento globale".
Il fenomeno di El Niño è strettamente legato alla Southern Oscillation (SO), che non è altro che una misura delle fluttuazioni di pressione su larga scala che si verificano tra il Pacifico Tropicale Occidentale e Orientale.
L'indice SO è definito come la differenza tra le anomalie mensili di pressione al livello del mare registrate a Tahiti (Tahiti) e a Darwin (Australia).
Durante la fase di SO positiva si verifica il fenomeno di El Niño, il quale consiste in un riscaldamento delle acque del Pacifico Equatoriale Orientale e dura dai 12 ai 18 mesi. Questo fenomeno innesca la soppressione degli alisei, aprendo così la strada ad una propagazione di acque calde verso tutto il Pacifico Tropicale. La circolazione atmosferica del Pacifico appare sconvolta e la Cella di Walker (una cella convettiva generata dai gradienti di temperatura e pressione atmosferica nel bacino pacifico) svanisce nel nulla.
Al contrario durante la fase di SO negativa si verifica il fenomeno opposto, conosciuto come La Niña, quando si ha invece si ha un raffreddamento delle acque del Pacifico Equatoriale Orientale. In questa fase, a differenza dell'ENSO positivo, gli alisei soffiano in maniera più intensa del solito, spingendo con maggiore vigore le acque superficiali da est verso ovest, mentre nel contempo si rafforza anche la Cella di Walker.
Questi due fenomeni sono i diretti responsabili dell'andamento climatico dell'intero bacino del Pacifico; tuttavia si hanno alcuni effetti anche sul nostro continente.

Immediatamente dopo un episodio di El Niño (ENSO positiva), la stagione estiva in Italia risulta essere particolarmente calda. Un forte El Niño sembra essere inoltre correllato ad inverni caldi e asciutti sul Mediterraneo. Le maggiori influenze si hanno tuttavia nella stagione autunnale quando la presenza di El Niño provoca un aumento della piovosità sull'Europa Occidentale ed una diminuizione della stessa sull'Europa Orientale.

Anche un episodio di La Niña (ENSO negativa) riesce a modificare il clima sull'Italia: in particolare quando le acque del Pacifico si raffreddano in maniera anomala le stagioni invernali sull'Italia si rivelano più fredde e meno piovose del solito o, addirittura, siccitose.

Le SSTA rappresentano l'andamento ciclico delle temperature delle acque superficiali degli oceani del pianeta. Alcune anomalie in specifiche zone oceaniche vengono indicate da indici a parte, come l'ENSO o la PDO (Pacific Decadal Oscillation: un'oscillazione del Pacifico Settentrionale che influenza il clima del Canada e degli Stati Uniti).
Per quanto riguarda invece il clima europeo e italiano, sono rilevanti le SSTA dell'Oceano Nord-Atlantico.

In particolare, nel comparto della Penisola del Labrador:
- con SSTA positive si ha l'insorgenza di anticicloni russo-scandinavi o siberiani sul nord-est europeo, specie tra la fine dell'autunno e l'inizio dell'inverno.
- con SSTA negative, si hanno formazioni ciclogenetiche sul Medio-Nord Atlantico e conseguenti blocchi altopressori tra Islanda e Scandinavia o sull'Europa Occidentale.

Inoltre, SSTA negative ad est di Terranova e nel Nord Atlantico Subtropicale associate a SSTA positive su gran parte del Nord-Atlantico Centro-orientale causano inverni e primavere generalmente siccitose nel Mediterraneo e possono determinare, durante la stagione estiva, lunghi periodi di siccità associati ad intense e frequenti ondate di calore.

L'indice AMO consente di poter monitorare la temperatura media multi-decennale delle acque superficiali del Nord-Atlantico. Ha un ciclo che dura dai 20-25 anni.

La fase di AMO positiva pare produca fasi di tempo complessivamente più stabili e calde sull'Europa Mediterranea, specie durante la stagione invernale.

Al contrario durante la fase di AMO negativa dovrebbero prevalere fasi di tempo atmosferico più dinamico e freddo in inverno, come potenzialmente anche in estate.

Oggi ci troviamo nella fase positiva del ciclo, iniziata all'inizio degli anni '90. Entro il 2015 si sarà conclusa la fase calda e inizierà un nuovo ciclo caratterizzato da AMO negativa.

La QBO è un fenomeno che caratterizza la circolazione stratosferica tropicale, e consiste in una periodica inversione (18-20 mesi) dei venti zonali.
Quando la QBO è nella fase di venti orientali (fase negativa) si riscontrano modifiche nella circolazione troposferica tra Equatore ed Emisfero Settentrionale, mentre nella fase di venti occidentali (fase positiva) si osservano modifiche circolatorie tra Pacifico e Nord America.
A livello europeo l'indice QBO è correllato, all'inizio della stagione autunnale, con la EA/WR: QBO positiva favorisce EA/WR positiva e viceversa.

Una fase di QBO positiva causa una prevalenza di correnti miti di origine oceanica da ovest verso l'Europa.

Una fase di QBO negativa, invece, favorisce irruzioni da est sul Mediterraneo.

La MJO è la maggiore variazione climatica periodica ai tropici ed è il risultato dei processi convettivi che prendono vita sull'Oceano Indiano e che si spostano verso la regione indonesiana e il Pacifico Occidentale.
Questa oscillazione ha una durata di 30-60 giorni e si divide in 8 fasi, le quali indicano l'esatta localizzazione e l'intensità dell'attività convettiva equatoriale. A ciascuna di queste fasi sono associate precise configurazioni bariche.

L'oscillazione di Madden-Julian ha risvolti climatici anche in sede europea.
In primavera e  in autunno, le fasi 4-5-6 ad alta magnitudo possono portare un clima freddo e dinamico, specie se in presenza di una QBO positiva.
Le fasi 6-7-8-1-2-3 a bassa magnitudo e rapida evoluzione, in corrispondenza di una QBO negativa o neutra, sono invece condizioni sfavorevoli ai regimi atmosferici caratterizzati dal tempo sopra citato.
Inoltre le fasi 7-8 particolarmente intense, associate ad una QBO negativa, sono favorevoli ad avvezioni di aria fredda sull'Europa Mediterranea, specie se si verificano nei mesi di gennaio o febbraio.

La zona di convergenza intertropicale è una "cintura" di bassa pressione che circonda la Terra presso l'Equatore. La sua posizione cambia nel corso delle stagioni, ed in particolare la posizione dell'ITCZ sul continente africano è responsabile delle rimonte anticicloniche di matrice subtropicale sull'Europa.

Più a nord si trova l'ITCZ, maggiore è la probabilità che l'Italia affronti ondate di calore dovute all'ingresso di aria calda proveneniente direttamente dall'Africa.

Lo SCAND è collegato con un centro di alta pressione della regione scandinava e un centro depressionario sull'Europa Occidentale. È particolarmente interessante per l'andamento della stagione invernale europea.

La fase di SCAND positiva è caratterizzata da forti discese di aria fredda in area mediterranea che, interagendo con l'aria umida temperata richiamata dalla bassa pressione presente più a ovest, provoca copiose nevicate in Italia.

La fase di SCAND negativa porta alla formazione di alte pressioni sull'Europa Occidentale e Meridionale, e quindi un clima più secco.

L'indice EA è molto simile alla NAO, infatti tiene di conto delle differenze di pressione tra l'intero Oceano Atlantico e si può quindi considerare una NAO traslata verso sud-est.

La fase di EA positiva può portare estati roventi grazie una depressione semi-permanente sbilanciata verso le Isole Britanniche e il Mare del Nord, con l'Anticiclone delle Azzorre fuso a quello Africano che risale dall'Algeria e dalla Libia verso il Mar Egeo e il Mar Nero.

La fase di EA negativa è caratterizzata invece da alte pressioni sull'Europa Centro-occidentale e da un canale depressionairo che si estende dai Balcani al Mediterraneo Occidentale passando per la penisola italiana. Con questa configurazione si possono avere inverni molto freddi in area mediterranea.

La MO è una tipica fluttuazione della circolazione atmosferica rilevata sul bacino del Mediterraneo e caratterizzata dalla differenza tra le anomalie di pressione sul Mediterraneo Occidentale e su quello Orientale.
L'indice MO è definito come la differenza tra gli scarti dalla norma dell'altezza media annuale della 500 hPa di Algeri (Algeria) e quella de Il Cairo (Egitto).

La fase di MO positiva è caratterizzata da aree anticicloniche che si spingono fin sul Mediterraneo Occidentale; in particolare, nella stagione estiva, si hanno ondate di calore.

Durante la fase di MO negativa invece si ha l'ingresso in area mediterranea di depressioni che portano precipitazioni sull'Italia.

L'indice EA/WR è correllato alle configurazioni euro-asiatiche.

La fase di EA/WR positiva comporta anomalie geopotenziali positive sull'Europa Occidentale e sul nord della Cina, e anomalie negative in Atlatico Centro-settentrionale e a nord del Mar Caspio.

La fase di EA/WR negativa è caratterizzata invece da una intensificazioni delle precipitazioni sull'Europa Occidentale.

L'indice POL lega il Vortice Polare alle alte pressioni sul continente euro-asiatico. L'influenza maggiore del POL si ha durante la stagione invernale.

La fase di POL positiva è correllata ad un approfondimento del Vortice Polare ed ad un irrobustimento di tutti gli anticicloni presenti sul continente. Si hanno basse temperature e precipitazioni intense sulle aree artiche e siberiane.

La fase di POL negativa porta invece inverni più freddi della norma nei continenti europeo e asiatico.

L'indice WP analizza un dipolo di pressione con un centro sulla penisola di Kanchatka e l'altro che ricopre una vasta zona del Sud-Est Asiatico e del Pacifico Tropicale Occidentale. L'influenza di questo indice sull'Europa è limitato.

In particolare una fase di WP positiva, nel periodo dicembre-gennaio, porta un'approfondimento del Ciclone d'Islanda; mentre con WP negativa, nel periodo febbraio-marzo, si ha la formazione di depressioni intense nel Nord-Atlantico.