Ett en gång ganska tråkigt sätt att beskriva kall lufts beteende vid vår planets poler har snabbt blivit en del av vinterlexikonet: polarvirvel. Bara omnämnandet av ordet på kvällsnyheterna kan ge en känsla av rädsla för de som inte är fan av kylan. Men det finns också en hel del hype kring detta ämne, så vi ville skriva den här bloggen för att förklara detta vinterevenemang.
Den mest anmärkningsvärda senaste polarvirvelhändelsen var stormen som passerade över landet veckan före jul. Bakom en ovanligt stark kallfront, en del av virvelduvan dök söderut med början den 21 december, vilket fick temperaturerna att krascha i vissa områden med så mycket som 40-50 grader på en timme, och bidrog till att utlösa en av de värsta sjöeffekterna snöstormar i Buffalo i minst fyra decennier.
Polarvirveln gjorde även vintern 2020-2021 till en minnesvärd säsong, även om min väderstation läste 62 på juldagen 2020. i Pennsylvania. Så låt oss lära oss lite mer om vår arktiska besökare.
Vad är en polarvirvel?
Termen "polär virvel" hänvisar till ett ihållande område (eller områden) med lågt tryck som roterar runt polen. Den håller den kallaste luften inlåst i Arktis men kan störas av "plötslig stratosfärisk uppvärmning (SSW)."
Vad är en plötslig stratosfärisk uppvärmning (SSW) händelse?
Plötslig uppvärmning av stratosfären (SSW) är en process där stratosfären plötsligt värms upp, vilket gör att den stratosfäriska polära virveln försvagas. När detta händer försvagas de västliga vindarna som blåser runt polerna och till och med vänder riktningen. Förändringarna i sin tur stör den troposfäriska polära virveln och avlägsnar kall luft från polerna.
Forskare klassificerar SSW-händelser i två huvudkategorier: mindre och större.
Mindre: Västlig vind avtar men ändrar inte helt riktning. Den polära virveln är störd men inte förskjuten. Vädereffekterna är begränsade till högre breddgrader. Mindre händelser inträffar flera gånger om året.
Större: Västliga vindar vänder mot östlig riktning, vilket helt stör polarvirveln. I vissa fall delar sig virveln och förskjuts från polerna. Vädret påverkas på mitten av breddgraderna, ofta med bitter kyla. Stora händelser inträffar ungefär vartannat år.
Forskare klassificerar SSW-händelser i två huvudkategorier: mindre och större.
Mindre: Västlig vind avtar men ändrar inte helt riktning. Den polära virveln är störd men inte förskjuten. Vädereffekterna är begränsade till högre breddgrader. Mindre händelser inträffar flera gånger om året.
Större: Västliga vindar vänder mot östlig riktning, vilket helt stör polarvirveln. I vissa fall delar sig virveln och förskjuts från polerna. Vädret påverkas på mitten av breddgraderna, ofta med bitter kyla. Stora händelser inträffar ungefär vartannat år.
Kan SSW uppstå efter varandra? Gör det kylan och snön värre?
Ja, men det är det mycket sällsynt. Vintern 2021-2022 gjorde det möjligt för atmosfärsforskare att övervaka flera stora SSW:er i snabb följd.
De första visade tecken på att utvecklas i modellerna före julhelgen, och visade sig äntligen runt den 5 januari 2022. Men till skillnad från tidigare år inträffade ytterligare en splittring i mitten av månaden och ännu en mot slutet av månaden.
Resultatet tillät arktisk luft att störta djupare och djupare söderut. Den första kan ha satt grunden för snöstormen över östkusten i slutet av januari och början av februari 2022, medan senare störningar låg bakom den extrema kylan över slätterna och den stora snöstormen över Mexiko och Texas sent på månaden.
Men polarvirveln och plötslig uppvärmning i stratosfären var inte de enda anledningarna till att det snöade så mycket. I ett typiskt vintermönster för La Niña ses generellt milt och blött väder över stora delar av landet.
SSW-händelserna tillförde kylan, men fukten fanns kvar. Kombinationen av de två är anledningen till att februari 2022 var så kall och snörik över hela landet, inklusive på platser som du normalt inte skulle förvänta dig.
De första visade tecken på att utvecklas i modellerna före julhelgen, och visade sig äntligen runt den 5 januari 2022. Men till skillnad från tidigare år inträffade ytterligare en splittring i mitten av månaden och ännu en mot slutet av månaden.
Resultatet tillät arktisk luft att störta djupare och djupare söderut. Den första kan ha satt grunden för snöstormen över östkusten i slutet av januari och början av februari 2022, medan senare störningar låg bakom den extrema kylan över slätterna och den stora snöstormen över Mexiko och Texas sent på månaden.
Men polarvirveln och plötslig uppvärmning i stratosfären var inte de enda anledningarna till att det snöade så mycket. I ett typiskt vintermönster för La Niña ses generellt milt och blött väder över stora delar av landet.
SSW-händelserna tillförde kylan, men fukten fanns kvar. Kombinationen av de två är anledningen till att februari 2022 var så kall och snörik över hela landet, inklusive på platser som du normalt inte skulle förvänta dig.
Kan det hända igen?
Vintern 2020-21 har en unik uppsättning omständigheter som inte syns i det historiska dokumentet, så det är osannolikt att det händer igen snart. Men utmaningarna för väderprognoser det orsakade har återigen riktat rampljuset på långdistansprognoser.
Det finns atmosfäriska processer som forskarna fortfarande inte förstår helt, särskilt när det kommer till vår stratosfärs effekter på vårt väder. Även när våra vädermodeller förbättras är vår förmåga att titta in i den "dimmiga, avlägsna framtiden" fortfarande en välgrundad gissning.
Det finns atmosfäriska processer som forskarna fortfarande inte förstår helt, särskilt när det kommer till vår stratosfärs effekter på vårt väder. Även när våra vädermodeller förbättras är vår förmåga att titta in i den "dimmiga, avlägsna framtiden" fortfarande en välgrundad gissning.
Händer polarvirveln varje år?
Ja. Den polära virveln är alltid vid polerna. Det är dock inte alltid störs varje vinter.
Vad är annorlunda med polarvirveln på vintern?
Den polära virveln är alltid närvarande i vår troposfär, vilket är det skikt av atmosfären som är närmast marken. Mer exakt är det en serie virvlar (lågtryckssystem) som rör sig runt polerna.
Samma fenomen uppstår i stratosfären även under vintern. Även om det inte är helt förstått, spelar interaktionen mellan de stratosfäriska och troposfäriska polära virvlarna en roll i hårt vinterväder.
Samma fenomen uppstår i stratosfären även under vintern. Även om det inte är helt förstått, spelar interaktionen mellan de stratosfäriska och troposfäriska polära virvlarna en roll i hårt vinterväder.
Hur påverkar polarvirveln den väder?
Vår förståelse av vädereffekter när det gäller polarvirveln är grundläggande, och det finns olika åsikter om dess roll i vädermönster. Men under stora SSW-händelser pressas arktisk luft in i Sibirien, ofta för att spridas in i Nordamerika och norra Europa.
Medan här i USA vanligtvis betyder kalla och torra förhållanden, åtföljs kylan ofta av ökad nederbörd och storm i norra Europa. Platser som England och Irland ser ökat snöfall. Detta inträffar vanligtvis cirka två till fyra veckor efter SSW-händelsen.
Vädermodeller kan inte modellera stratosfären med samma noggrannhet som troposfären. Så vår förmåga att förutse dessa händelser är begränsad. Lägg till detta faktum att SSW-händelser upptäcktes först 1953, och det finns begränsad data tillgänglig för att verkligen förstå förhållandet mellan de två.
Medan här i USA vanligtvis betyder kalla och torra förhållanden, åtföljs kylan ofta av ökad nederbörd och storm i norra Europa. Platser som England och Irland ser ökat snöfall. Detta inträffar vanligtvis cirka två till fyra veckor efter SSW-händelsen.
Vädermodeller kan inte modellera stratosfären med samma noggrannhet som troposfären. Så vår förmåga att förutse dessa händelser är begränsad. Lägg till detta faktum att SSW-händelser upptäcktes först 1953, och det finns begränsad data tillgänglig för att verkligen förstå förhållandet mellan de två.
Orsakas en polarvirvel av global uppvärmning?
Nej. Den polära virveln är ett naturligt förekommande väderfenomen. Händelserna som leder till en störning av polarvirveln som får den att spilla kall luft söderut inträffar inte alltid varje vinter, eller åtminstone på ett sätt som påverkar vädret i befolkade områden.
