(CNN) De polaire vortex lijkt in beweging te zijn. Dat komt doordat de stratosfeer op grote hoogte boven de Noordpool opwarmt, met een temperatuurpiek tot gevolg.
Dat kan er weer toe leiden dat binnen een paar weken bitterkoude lucht zuidwaarts de Verenigde Staten binnendringt, hoewel het onzeker blijft waar die Arctische lucht precies zal neerstrijken — en voor hoe lang —
De polaire draaikolk is eenvoudigweg een lagedruksysteem dat koude lucht rond de poolgebieden van de aardbol slingert. Maar het systeem kan zich soms van de Noordpool verwijderen. Daarbij komt koude lucht vrij die veel zuidelijker in regio’s als Noord-Amerika en Europa terechtkomt.
De polaire draaikolk bevindt zich in de stratosfeer, zo’n 18 mijl boven het aardoppervlak, dat is ruim boven de straalstroom, waar vliegtuigen vliegen en waar het meeste weer voorkomt.
Maar onrust en verstoringen van de stroming en de locatie van de polaire vortex, zoals we die tot begin 2021 zien, kunnen van invloed zijn op de beweging van de lucht en het weer eronder. En wetenschappers houden de huidige gebeurtenissen nauwlettend in de gaten om aanwijzingen te krijgen over wanneer en waar de gevolgen zich zullen voordoen.
Wat is de polaire vortex?
Hoewel de term “polaire vortex” de laatste jaren trendy is geworden op de sociale media, is het concept niet nieuw. Het is elk jaar weer een belangrijk fenomeen in de poolgebieden.
“Sommige winters blijft hij redelijk onverstoord. Andere winters (zoals deze), kan het ernstig worden verstoord/verzwakt,” Jason Furtado, een assistent-professor aan de Universiteit van Oklahoma’s School of Meteorology, zei via e-mail. “Begrijpen wat er gebeurt met de polaire vortex is een van de kenmerken van ons klimaat die meteorologen helpt te begrijpen wat ze de komende 2-6 weken voor winterweer kunnen verwachten.”
Wanneer het polaire lagedruksysteem sterk is, houdt het de straalstroom in een zeer cirkelvormig pad rond de aarde en houdt het Arctische lucht dicht bij de Pool gebundeld. Maar wanneer dat systeem verzwakt is, breken delen van de draaikolk af en worden ze langgerekt, waardoor koude lucht naar het zuiden verschuift.
Wanneer dat lagedruksysteem zwakker is, heeft de straalstroom ook niet genoeg kracht om zijn gebruikelijke pad te blijven volgen. Het is die verstoring in de straalstroom die een directe correlatie heeft met ons weer dichter bij de oppervlakte.
“Wanneer de stratosferische polaire vortex sterk is, heeft de straalstroom de neiging om verder naar het noorden te bewegen, wat de koude lucht in het Noordpoolgebied houdt en relatief mildere omstandigheden in een groot deel van de Verenigde Staten en Eurazië mogelijk maakt,” zei Furtado.
Een veel voorkomende reden waarom de polaire vortex zijn gebruikelijke locatie verlaat, is een plotselinge verschuiving van warmere lucht, bekend als een plotselinge stratosferische opwarming, of SSW. Hierdoor wordt de polaire vortex verzwakt en kan hij zich verplaatsen.
“Wanneer de polaire vortex zwak is, of een SSW-gebeurtenis zich voordoet, dan zal de straalstroom de neiging hebben om te verzwakken, zich verder naar het zuiden te verplaatsen, en ‘golvender’ te worden,” zei Furtado. “Het effect van deze veranderingen is dat warmer dan normale lucht naar het noordpoolgebied trekt, kouder weer Noord-Amerika en Europa/Azië binnendringt, en meer extreem weer en stormen in het algemeen op de middelste breedtegraden (bijv. sneeuwstormen).”
Impact op de VS
De straalstroom is de belangrijkste stormbaan over de middelste breedtegraden van het noordelijk halfrond en verdeelt koudere lucht in het noorden en warmere lucht in het zuiden.
Omdat de polaire vortex fysiek losstaat van waar het meeste weer zich afspeelt, heeft hij vaak meer een indirecte invloed op het dagelijkse weer.
Koude lucht heeft een grotere dichtheid en zakt dus naar beneden, waardoor de warme lucht uit de SSW in de stratosfeer blijft en de koudere lucht naar de lagere niveaus bij het oppervlak zakt. Die naar beneden zakkende lucht leidt ertoe dat delen van de polaire vortex naar de lagere breedtegraden van Noord-Amerika, Europa en Azië worden geduwd.
Onlangs heeft een SSW ervoor gezorgd dat de polaire vortex zich van de Noordpool begint af te bewegen. Maar waar die koude lucht de komende week of twee terecht zal komen, blijft een vraag. Wat deze SSW zo bijzonder maakt, is zijn intensiteit, die de kans op een impact op het noordelijk halfrond vergroot.
Het is belangrijk om op te merken dat een verstoring in de polaire vortex geen onmiddellijke weersveranderingen teweegbrengt.
“In de stratosfeer herstelt de polaire draaikolk zich meestal binnen een paar weken na het hoogtepunt van de gebeurtenis in sterkte,” zei Furtado. “In de troposfeer echter kunnen de effecten van de SSW-gebeurtenis (bv. een zuidelijker gelegen straalstroom, koud en stormachtig weer) tot 8 weken aanhouden. Dus deze gebeurtenissen, die zich snel kunnen ontwikkelen, kunnen blijvende gevolgen hebben voor de winterse weerpatronen in de troposfeer.”
Een ander ding om op te merken: zelfs met sterke SSW-gebeurtenissen, is er nog steeds geen zekerheid dat de VS directe gevolgen zal zien.
“We hebben in het recente verleden eigenlijk twee gebeurtenissen gehad die dit contrast laten zien. Er was een grote SSW-gebeurtenis in februari 2018 en een in januari 2019, en de na-effecten van elk waren zeer verschillend, “zei Furtado.
Furtado zegt dat we koud en stormachtig weer hadden voor een groot deel van de centrale en oostelijke regio’s van Noord-Amerika na de gebeurtenis van 2018, maar minimale effecten werden gevoeld in Noord-Amerika na de gebeurtenis van 2019.
Dus, geen reden tot paniek over deze recente gebeurtenis. Maar het is zeker iets om de komende zeven tot 14 dagen in de gaten te houden.
Hoe klimaatverandering een rol speelt
Als je een opwarmende aarde hebt, dan zou het alleen maar logisch zijn dat er vaker plotselinge stratosferische opwarmingsgebeurtenissen optreden, toch? Het antwoord is ingewikkeld, vooral omdat er niemand op de Noordpool woont – behalve de kerstman – waardoor het moeilijk is om aan historische weergegevens over een lange periode te komen.
Maar dat betekent niet dat de klimaatverandering geen invloed heeft op de poolwerveling.
“We weten uit waarnemingen dat het noordpoolgebied veel sneller opwarmt dan andere delen van de wereld (we noemen dit Arctic Amplification),” zei Furtado. “Het effect van Arctische versterking is tweeledig. Ten eerste, omdat het Noordpoolgebied veel warmer wordt, zijn de uitbraken van koude lucht in Noord-Amerika en Europa/Azië niet meer zo koud als tientallen jaren geleden. Het tweede effect (hoewel er momenteel in wetenschappelijke kringen over wordt gediscussieerd) is dat een warmer noordpoolgebied de stratosferische polaire draaikolk gemiddeld zwakker maakt.”
Daarom zou een zwakkere polaire draaikolk in theorie gemakkelijker te verstoren moeten zijn, zodat er vaker SSW-gebeurtenissen kunnen optreden.
De conclusie? Hoewel een opwarmende planeet kan betekenen dat het totale aantal sneeuwstormen over de hele wereld afneemt, kunnen de sneeuwstormen die zich voordoen veel grotere sneeuwaccumulaties produceren.