Extremt kall arktisk luft och hårt vinterväder svepte in över oss i början av januari. Det var en fortsättning på den köldvåg som egentligen startade i slutet av förra året och bredde sedan ut sig över stora delar av den norra hemisfären. Vad hände egentligen?
Den stratosfäriska polarvirveln
Polarvirvlarna är stora områden med lågtryck och kall luft högt upp i atmosfären som ständigt virvlar runt både Nordpolen och Sydpolen.
Närmare ytan är dessa virvlar omgivna av de polära jetströmmarna - relativt smala, snabba vindströmmar i den övre atmosfären som omger polerna och vanligtvis håller kall luft instängd.
Svåra köldperioder inträffar när den polära jetströmmen – vinterns välbekanta jetström som går längs gränsen mellan arktisk och mer tempererad luft – sjunker djupt söderut och för med sig den kalla arktiska luften till regioner som inte ofta upplever den.
Yttemperaturer kl. 7.00 den 16 januari 2024. Temperaturer under fryspunkten är i blått; De som är ovanför fryspunkten är röda. Jetströmmen indikeras av den ljusblå linjen med pilar. Mathew Barlow/UMass Lowell
Polarvirveln sträcker sig högt upp i atmosfären. Den lägsta nivån i atmosfären kallas troposfären, där alla väderhändelser finns. Men ovanför det har vi stratosfären, ett djupare och torrare lager och ozonlagrets hem.
Atmosfärens olika skikt. Stratosfären är hem för polarvirveln. Där är det väldigt kallt, uppemot -80 grader Celsius, men under en plötslig stratosfärisk uppvärmning kan temperaturen stiga snabbt, med upp till 50 grader. Jetströmmen huserar under polarvirveln, på 11 kilometers höjd. Vädret utspelar sig i troposfären, nära marken.
Bild: Henri Salonen. Källa: New York Times
Man kan dela upp polarvirveln i den övre (stratosfärisk) och en nedre (troposfärisk) del. De spelar båda sin roll på olika sätt, så vi kan betrakta dem separat. Men det är också mycket viktigt att de är korrekt sammankopplade – bild av NOAA-Climate.
Den övre (stratosfäriska) delen är mer cirkulär och symmetrisk eftersom den snurrar högre över marken, med färre hinder i sitt flöde.
Men den nedre strukturen i polarvirveln är mycket mer ojämn och störs främst. Det beror på påverkan av terrängen/bergen och starka trycksystem som fungerar som hinder.
Polarvirveln beter sig som en mycket stor cyklon och täcker hela nordpolen ner till mellanbreddgraderna. Den är förbunden genom alla atmosfäriska nivåer, från marken och uppåt, men kan ha olika former på olika höjder.
När polarvirveln störs försvagas jetströmmen och förskjuts söderut Bild : Henri Salonen
Polarvirvlarna finns således både i troposfären som i stratosfären. Dessa virvlar har olika strukturer, säsongsvariationer, dynamik och påverkan på extremt väder. Den troposfäriska virveln är mycket större än sin stratosfäriska motsvarighet och existerar året runt, medan den stratosfäriska polarvirveln bildas på hösten men försvinner på våren varje år.
Störningar kan uppstå
Våra låg- och högtryck har sitt upphov i de jetströmmar som snurrar runt jorden året runt. Om jetströmmarna rör sig norr om oss upplever vi milda vintrar men om de söker sig längre söderut p.g.a. störningar i polarvirveln så drar det ner polarluften till våra breddgrader och det är det som har hänt i vinter. Vid normala tryckförhållanden mellan nord och syd hålls polarvirveln stabil men vid tryckförändringar i de vertikala strömningarna i polarvirveln uppstår störningar som kan leda till delning av virveln eller t.o.m. kollaps vilket har skett flera gånger.
En kollaps låter kanske skrämmande men även sådana fenomen klarar naturen av att hantera. Lite mera stökigt blir det bara i vårt vädersystem. Kollapser i polarvirveln är inget unikt utan händer relativt ofta. Även delningar av virveln förekommer.
I naturen betyder en svag polarvirvel i huvudsak en nedbrytning av den stratosfäriska polära virveln.
Till skillnad från El Niño har polarvirveln inte en varm/kall eller tydlig positiv/negativ fas. Istället är virveln mest effektfull när den är helt i ett starkt eller svagt läge.
Kan störningar i polarvirveln beror på den globala uppvärmningen?
Troligen inte, mest i spekulativ form , säger Dr. Roy Spencer ( se länk 4 nere på sidan )
Vi avslutar detta inlägg med en riktigt bra video ( 11 min ). En förklaring till hur polarvirveln kan störas och kollapsa och vilka konsekvenserna kan bli.
Länkar :
Vargavintern och polarvirveln som kollapsade – Vetenskap – svenska.yle.fi
Winter 2023/2024 is starting to trend colder in the latest forecast, with large-scale El Nino influence across the United States, Canada and Europe » Severe Weather Europe (severe-weather.eu)
Polar vortex: what is it and how it influences cold weather in the US | Science | EL PAÍS English (elpais.com)
If the Polar Vortex is due to Global Warming, Why are U.S. Cold Waves Decreasing? - Roy Spencer, PhD. (drroyspencer.com)
Intressant koppling i så fall. Solaktiviteten har ju sin 11 års cykel så vi hinner ju uppleva några såna här "störningsår" då.
Jag har för mig att jag läst att en orsak till att jetströmmen börjar gå i vågor, både söderut och norrut, beror på solen och dess magnetism. När vi har en aktiv sol är dess magnetfält starkt och jetströmmen går rakt, medan när vi, som nu, har en passiv sol är magnetfältet svagt och det gör att jetströmmen går i vågor. Synpunkter?