Anomalie pogodowe, Arktyka i prąd strumieniowy

W Wielką Brytanię uderza sztorm za sztormem a powodzie zatapiają kolejne miejscowości. Wschód Stanów Zjednoczonych nękają fale mrozów, Kalifornię zaś dręczy rekordowa susza. Upały w Soczi przeszkadzają w zimowych Igrzyskach Olimpijskich. Temperatury na Alasce i Svalbardzie biją rekordy. Czy to przypadek? Czy też między tymi, tak na pierwszy rzut oka różnymi zjawiskami pogodowymi jest związek?

Zdjęcie satelitarne przedstawiające zaśnieżoną powierzchnię Ameryki wraz z pokrytymi lodem jeziorami

Rysunek 1: Wielkie jeziora Ameryki Północnej pokryte lodem w 88%. Zdjęcie satelitarne dzięki uprzejmości NASA's Earth Observatory.

Wspólną i szczególną cechą tych anomalii pogodowych jest uporczywość, z jaką się utrzymują. Normalnie wędrujące niże i wyże powodują częste zmiany pogody na średnich szerokościach geograficznych. Tym razem jednak wzorce pogodowe jakby zastygły - bo zastygł prąd strumieniowy. To strumień powietrza, napędzany przez różnicę temperatur pomiędzy zimną Arktyką i relatywnie cieplejszymi średnimi szerokościami geograficznymi, pędzący z zachodu na wschód na wysokości rzędu 10 km z prędkością do 300 km/h.

Przyczyną obserwowanego zastygnięcia prądu strumieniowego mogą zaś być bardzo wysokie temperatury w Arktyce. Jak przedstawia rysunek 2, odchylenie temperatur w Arktyce od średniej z lat 1981-2010 sięgało w ostatnim miesiącu 6 stopni (1 kelwin jest równy 1 stopniowi Celsjusza).

Ilustracja przedstawia mapę świata z zaznaczonymi kolorami anomaliami temperatury. widoczne są wysokie dodatnie anomalie temperatury na północy oraz ujemne anomalie w szerokościach umiarkowanych.

Rysunek 2. Odchylenie temperatury powierzchni Ziemi między dniami 18.01 a 17.02.2014 od średniej wieloletniej (z lat 1981-2010). Źródło: NOAA

Kiedy temperatury za kołem podbiegunowym rosną, maleje różnica (gradient) temperatury pomiędzy północą a południem. W rezultacie prąd strumieniowy, który napędza ruch niżów nad Europą, Ameryką Północną i Azją, zaczyna zwalniać i meandrować. Sięga coraz dalej na południe i północ, a jego spowolnienie powoduje, że języki ciepłego suchego powietrza z południa lub chłodnego i wilgotnego z północy dłużej utrzymują się nad danym obszarem. W miarę ocieplania się Arktyki ekstremalna pogoda utrzymuje się więc znacznie dłużej.

Dwie mapy Ziemi w projekcji biegunowej, widać kształt biegunowej plamy chłodu oraz meandrujący prąd strumieniowy.

Rysunek 3: Mapy temperatury przy powierzchni Ziemi w kelwinach (lewy panel) oraz prędkości wiatru na wysokości ok. 12 km (prawy panel, kolorami oznaczono prędkości w m/s a strzałkami - kierunek). Mapy pokazują warunki panujące 6 stycznia 2014 - widoczny jest jęzor chłodu sięgający nad Amerykę Północną. Źródło NOAA

Obecnie prąd strumieniowy od tygodni utknął w pozycji, w której kieruje nad Wielką Brytanię ciepłe i wilgotne powietrze znad Atlantyku, nad wschodnie Stany Zjednoczone przynosi zimne powietrze z Arktyki, blokuje napływ układów niżowych nad Kalifornię (w porze deszczowej, która zwykle uzupełnia zapasy wody na cały rok) i wywołuje cały szereg innych anomalii pogodowych na półkuli północnej. Problemem dla długoterminowych prognoz pogody jest zupełna nieprzewidywalność tego, w jakiej pozycji „utknie” prąd strumieniowy.

Dwie mapy świata w projekcji biegunowej, na mapie temperatur widać plame chłodu sięgającą nad Amerykę Północną, na mapie wiatrów - meandrujący prąd strumieniowy

Rysunek 4: Mapy temperatury przy powierzchni Ziemi w kelwinach (lewy panel) oraz prędkości wiatru na wysokości ok. 12km (prawy panel, kolorami oznaczono prędkości w m/s a strzałkami - kierunek). Mapy pokazują warunki panujące 19 lutego 2014 - widoczny jest jęzor chłodu sięgający nad Amerykę Północną i osłabienie prądu strumieniowego w porównaniu z rysunkiem 3. Źródło NOAA

Ekstrema pogodowe - takie jak silne opady śniegu lub długotrwałe anomalie temperatury - nie tylko nie przeczą występowaniu globalnego ocieplenia, ale wręcz mogą się w miarę postępowania zmiany klimatu nasilać. Przewidzenie, czy na danym obszarze będziemy mieć w danych sezonie upały i suszę czy mrozy lub powodzie, staje się coraz trudniejsze. Można jednak powiedzieć, że cokolwiek nastąpi, będzie trwało dłużej.

Marcin Popkiewicz

Zapraszamy również do obejrzenia wykładu prof. Szymona P. Malinowskiego zarejestrowanego podczas Festiwalu Nauki 2013:

Opublikowano: 2014-02-21 18:26
Tagi

medialny temat Arktyka

Fundacja UW
Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień przeglądarki oznacza akceptację polityki cookies.