Begin februari 2021 een grote sneeuwstorm trof het noordoosten van de Verenigde Staten, waarbij sommige gebieden ruimschoots ontvangen twee voet sneeuw Slechts een paar weken eerder beleefde Spanje het een historische en dodelijke sneeuwstorm en gevaarlijk lage temperaturen In Noord-Siberië is kou geen onbekende, maar medio januari 2021 enkele Siberische steden gerapporteerde temperaturen onder minus 70 F (minus 56 C). Mediakoppen suggereren dat de polaire vortex is aangekomen, alsof het een soort ijstornado is die overal waar hij toeslaat winterse verwoesting aanricht.
As atmosferisch wetenschappers, krimpen we ineen als de term polaire vortex wordt gebruikt om losjes te verwijzen naar ontploffingen van koud weer. De daadwerkelijke polaire vortex kan geen sneeuw in je achtertuin leggen, maar veranderingen in de polaire vortex kunnen de dobbelstenen laden voor winters weer - en dit jaar gooiden de dobbelstenen Yahtzee.
Een zwakke polaire draaikolk in het begin van 2021 creëerde een bochtige straalstroom die koude en winterstormen naar het noordoosten van de VS bracht. AP Photo / John Minchillo
De winden van de winter
De polaire vortex is een enorme, driedimensionale ring van winden die de noord- en zuidpool omringt tijdens de winter van elk halfrond. Deze winden bevinden zich ongeveer 10 tot 30 mijl (16 tot 50 kilometer) boven het aardoppervlak, in de laag van de atmosfeer die bekend staat als de stratosfeer Ze blazen van west naar oost met aanhoudende snelheden die gemakkelijk meer dan 100 mph (160 km / u) bedragen. In de duisternis van de winter poolnachtkunnen de temperaturen binnen de polaire vortex gemakkelijk lager worden dan minus 110 F (minus 79 C).
Gelukkig voor iedereen zal de stratosferische polaire vortex zelf niet buiten je voordeur verschijnen. De polaire vortex beïnvloedt het winterweer, maar het is meer als een domino - wanneer hij wordt omgestoten, kan hij een reeks gebeurtenissen veroorzaken die later resulteren in wild weer.
De sterkte van de polaire vortex kan in de winter sterk variëren en deze variaties kunnen leiden tot verschuivingen in de sterkte en positie van de jetstream, de snelstromende rivier van lucht in de troposfeer onder de polaire vortex. Wanneer de straalstroom verandert, beïnvloedt dit de beweging van weersystemen, waardoor verschillende delen van de wereld veel warmer of kouder, of veel natter of droger worden.
De verstoring van de polaire vortex begin 2021 was dramatisch. Zachary Lawerence / CIRES / NOAA.
Het domino-effect
Omdat de atmosfeer van de aarde één gigantische luchtschil is die beweegt als een vloeistof, is de polaire vortex onderling verbonden met het weer dat op lagere hoogten rond de aarde beweegt. Normale variaties in de jetstream en het weer kunnen de structuur van de vortex in de stratosfeer verstoren. Net als een elastische band kaatst de vortex meestal terug naar zijn normale vorm en grootte, met behoud van zijn sterke wind en lage temperaturen.
Tussen december (links) en januari (rechts) bewoog de polaire vortex zich volledig van de Noordpool af en verloor veel van zijn structurele integriteit. Zachary Lawrence / CIRES / NOAA
Maar soms kunnen deze variaties in het weer en de jetstream de polaire vortex uit balans brengen, waardoor de vorm, locatie, temperaturen en wind aanzienlijk schommelen. Wanneer dit gebeurt, begint de structurele integriteit van de polaire vortex af te breken. Als dit in de loop van de tijd vaak genoeg gebeurt, kan alles in de war raken met de polaire vortex als de wind afbreekt en de vortex opwarmt.
Terwijl de polaire vortex tussen december en januari vervormt, werd de straalstroom veel golvend en bracht koude stormen verder naar het zuiden. Zachary Lawrence / CIRES / NOAA
Dit is precies wat zich dit jaar heeft afgespeeld: op 5 januari werd de polaire vortex volledig uit de klap gegooid door een gebeurtenis genaamd a plotselinge stratosferische opwarming. Plotselinge opwarming van de stratosfeer is de technische naam voor deze gewelddadige verstoringen die de vortex ernstig vervormen en verzwakken, van de paal stoten of zelfs uit elkaar scheuren. Wanneer dit gebeurt, stijgen de temperaturen in de normaal koude polaire stratosfeer in een tijdsbestek van een paar dagen explosief met wel 90 F (50 C) - vandaar de naam van deze gebeurtenissen.
Op dit punt is de domino omgevallen: uiteindelijk voelt de straalstroom de effecten van de verzwakte polaire vortex erboven en kan hij beginnen te golven. Wanneer de straalstroom golvend wordt, kan deze verder naar het zuiden zakken en koude lucht en winterstormen met zich meebrengen.
De gebeurtenis in januari 2021 duwde de polaire vortex vanuit zijn normale positie over de Noordpool helemaal naar Europa en Siberië, waarbij hij hem meerdere keren bijna uit elkaar trok. Het kan weken of maanden duren voordat de polaire vortex zich herstelt van zoiets. Terwijl de vortex zichzelf weer in elkaar zet, kan de golvende, bochtige straalstroom ijskoude Arctische lucht en winterstormen naar de VS en Europa brengen, terwijl ongewoon warm weer in het hoge noorden kan komen.
Een sterke polaire vortex betekent warmer, niet kouder weer
In sommige winters hebben weersystemen nauwelijks invloed op de polaire vortex, waardoor de vortex kouder kan worden met snellere wind. Dit kan het tegenovergestelde effect hebben op de jetstream, waardoor de koude poollucht uit de poolgebieden naar het noorden wordt opgesloten. Dit is wat er gebeurde tijdens de winter van 2020 op het noordelijk halfrond, toen de polaire vortex was buitengewoon sterk en veel regio's kende een uitzonderlijk warme en milde winter.
Elke uitbarsting van koude lucht een polaire vortex noemen is verkeerd. Het gedrag van de polaire vortex voorspelt niet alleen kouder weer, het kan ook een voorafschaduwing zijn van veel warmer weer. Meestal heeft de polaire vortex weinig invloed op het winterweer, omdat het als normaal stroomt, kilometers boven het oppervlak. Maar het voorspellen en monitoren van enorme verstoringen van de polaire vortex stelt ons in staat om te anticiperen op de reeks gebeurtenissen die voeten sneeuw en ijskoud weer voor de deur kunnen achterlaten.
Over de auteur
Zachary Lawrence, onderzoekswetenschapper, Universiteit van Colorado Boulder en Amy Butler, Onderzoekswetenschapper Chemie & Klimaatprocessen, National Oceanic and Atmospheric Administration
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.
Verwante Boeken
Storms of My Grandchildren: The Truth About the Coming Climate Catastrophe and Our Last Chance to Save Humanity
door James Hansen
Dr. James Hansen, 's werelds toonaangevende klimatoloog, laat zien dat precies in tegenstelling tot de indruk die het publiek heeft gekregen, de wetenschap van de klimaatverandering nog duidelijker en scherper is geworden sinds de hardcover werd vrijgegeven. In Storms of My Grandchildren, Hansen spreekt zich voor de eerste keer uit met de volle waarheid over het broeikaseffect: de planeet raast nog sneller dan eerder werd erkend als een klimaat dat geen weg terug kon vinden. Hansen legt een verklaring voor de wetenschap van de klimaatverandering en schildert een verwoestend maar al te realistisch beeld van wat er zal gebeuren in de levens van onze kinderen en kleinkinderen als we de koers volgen die we nu volgen. Maar hij is ook een optimist, die laat zien dat er nog steeds tijd is om de dringende, krachtige actie die nodig is - nauwelijks te nemen. Beschikbaar op Amazon
Extreem weer en klimaat
door C. Donald Ahrens, Perry J. Samson
Extreem weer en klimaat is een unieke leerboekoplossing voor de snelgroeiende markt van niet-majors wetenschappelijke cursussen gericht op extreem weer. Met een sterke fundamentele dekking van de wetenschap van meteorologie, introduceert Extreem weer en klimaat de oorzaken en gevolgen van extreme weersomstandigheden en -omstandigheden. Studenten leren de wetenschap van meteorologie in de context van belangrijke en vaak bekende weersomstandigheden zoals de orkaan Katrina en ze zullen onderzoeken hoe voorspelde klimaatveranderingen de frequentie en / of intensiteit van toekomstige extreme weersomstandigheden kunnen beïnvloeden. Een opwindende reeks foto's en illustraties brengt de intensiteit van het weer en de soms verwoestende impact ervan op elk hoofdstuk. Dit boek, dat is geschreven door een gerespecteerd en uniek auteursteam, combineert de dekking uit de toonaangevende teksten van Don Ahrens met inzichten en technologische ondersteuning bijgedragen door co-auteur Perry Samson. Professor Samson heeft een cursus Extreem weer ontwikkeld aan de Universiteit van Michigan, de snelst groeiende wetenschapscursus aan de universiteit. Beschikbaar op Amazon
Overstromingen in een veranderend klimaat: extreme neerslag
door Ramesh SV Teegavarapu
Meting, analyse en modellering van extreme neerslaggebeurtenissen in verband met overstromingen is van vitaal belang voor het begrijpen van veranderende klimaateffecten en variabiliteit. Dit boek biedt methoden voor het beoordelen van de trends in deze gebeurtenissen en hun impact. Het biedt ook een basis om procedures en richtlijnen voor klimaatadaptieve hydrologische engineering te ontwikkelen. Academische onderzoekers op het gebied van hydrologie, klimaatverandering, meteorologie, milieubeleid en risicobeoordeling, en professionals en beleidsmakers die zich bezighouden met gevarenbeperking, waterhulpmiddelen en klimaatadaptatie zullen dit een onschatbare hulpbron vinden. Beschikbaar op Amazon
Van de uitgever:
Aankopen op Amazon gaan om de kosten van het brengen van je te bekostigen InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, en ClimateImpactNews.com zonder kosten en zonder adverteerders die je surfgedrag volgen. Zelfs als u op een link klikt maar deze geselecteerde producten niet koopt, betaalt alles wat u bij hetzelfde bezoek op Amazon koopt, een kleine commissie. Er zijn geen extra kosten voor u, dus draag alstublieft bij aan de moeite. Je kan ook gebruik dan deze link te gebruiken op elk gewenst moment voor Amazon, zodat u ons kunt helpen onze inspanningen te ondersteunen.
