Przykładowo: dlaczego jest zimno w Polsce czy w Nowej Anglii, mimo że glob się ociepla? Obecnie mamy zimę, ale to nie oznacza, że zmiany klimatu nie zachodzą. Jeśli dziś pojawia się –30°C w Polsce czy Nowej Anglii, jest to efekt zaburzeń dynamiki atmosfery – nagłego ocieplenia stratosferycznego (SSW), meandrującego polarnego prądu strumieniowego (jet stream), blokad wyżowych typu omega – a nie „prawdziwej zimy”.
Arktyka ociepla się w wielu regionach nawet cztery razy szybciej niż średnia globalna, co sprawia, że gradient temperatury między biegunem północnym a średnimi szerokościami geograficznymi jest dziś znacznie mniejszy niż 20–30 lat temu (Yu-Chiao Liang, Lorenzo M. Polvani & Iwan Mitewski, 2022).
Prawdziwa zima byłaby wtedy, gdyby u nas było –30°C, a w Arktyce –60°C. Tak jednak nie będzie dopóty, dopóki ludzkość emituje gazy cieplarniane, a glob jest już ocieplony o blisko 1,4°C względem okresu przedprzemysłowego 1850–1900.
Mechanizm nagłego ocieplenia stratosfery (SSW) i jego skutki
Prawdopodobnie w połowie stycznia dojdzie do nagłego ocieplenia stratosferycznego (SSW), czyli gwałtownego ogrzania stratosfery i zaburzenia wiru polarnego, co może umożliwić spływ bardzo chłodnego powietrza arktycznego do średnich szerokości geograficznych. Podobna sytuacja miała miejsce w lutym i marcu 2018 roku, kiedy temperatura na zachodzie Polski nie spadła poniżej –20°C, mimo silnych mrozów.
Osłabienie gradientu temperatur między Arktyką a umiarkowanymi szerokościami prowadzi do spowolnienia i meandrowania polarnego prądu strumieniowego, a w konsekwencji do częstszego osłabiania, przemieszczeń lub rozpadu wiru polarnego. Dzisiejsze silne mrozy w średnich szerokościach nie są więc „powrotem dawnych zim”, lecz efektem zaburzeń dynamiki atmosfery, a nie istnienia potężnego arktycznego rezerwuaru zimna (Tim Woollings et al., 2023).
Rys. Stratosferyczna anomalia zmieni wzorce pogodowe stycznia , potencjalnie powodując uwolnienie zimnego powietrza, które może trwać aż do początku lutego. Źródło: Andrzej Flis, Severe Weather Europe / CC BY-SA 4.0
Bezpośredni wpływ ocieplenia Arktyki na klimat lokalny
W XXI wieku nie będzie mrozów takich jak w XX wieku, nawet przy szybkiej redukcji emisji. Klimat ma ogromną bezwładność:
– atmosfera reaguje stosunkowo szybko,
– oceany znacznie wolniej i to one magazynują większość nadmiaru energii cieplnej.
Nawet przy gwałtownym spadku emisji, oceany przez wiele dekad pozostaną źródłem ciepła dla systemu klimatycznego, uniemożliwiając powrót do warunków termicznych znanych z XX wieku.
Twierdzenie, że „w Arktyce mogą wrócić mrozy jak dawniej”, jest sprzeczne z podstawową fizyką klimatu – planeta jest dziś wyraźnie cieplejsza niż w XX wieku, nawet o około 0,7°C względem jego średniej.
Rys. Klimatologiczne wektory strumienia Eliassena-Palma i dywergencja (cieniowanie) od listopada do marca w latach 2006–2019. Wektory przedstawiono dla co piątego poziomu ciśnienia. Źródło: Kamilya Yessimbet et al. / CC BY 4.0
Mechanizm SSW – szczegóły fizyczne
Nagłe ocieplenie stratosfery (SSW – sudden stratospheric warming) jest zjawiskiem dynamicznym, wynikającym ze sprzężenia troposfery i stratosfery w półkuli północnej w okresie zimowym. Proces rozpoczyna się w troposferze średnich szerokości geograficznych, gdzie kontrasty termiczne, ukształtowanie terenu i układy baryczne generują fale planetarne Rossby’ego.
Fale te propagują się ku górze, transportując energię i moment pędu (ruch powietrza z troposfery) do stratosfery. Tam oddziałują z przepływem strefowym, prowadząc do jego osłabienia, a w przypadku silnych zdarzeń – do odwrócenia kierunku wiatru zachodniego. W wyniku tego wir polarny destabilizuje się.
Hamowanie wiatru strefowego przez te fale powoduje zbieżność strumienia Eliassena–Palma (wektora opisującego transport momentu pędu i energii fal atmosferycznych), co wymusza opadanie powietrza nad biegunem, a opadające powietrze ogrzewa się adiabatycznie, co powoduje SSW (Kamilya Yessimbet et al., 2024). Powietrze ogrzewa się adiabatycznie, powodując gwałtowny wzrost temperatury stratosfery o kilkadziesiąt stopni w ciągu kilku dni. Następnie zaburzenia propagują się w dół do troposfery, wpływając na osłabienie i meandrowanie polarnego prądu strumieniowego oraz umożliwiając spływ bardzo chłodnego powietrza arktycznego do średnich szerokości geograficznych (Alexis Mariaccia, Philippe Keckhut & Alain Hauchecorne, 2024 ; Abdelwaheb Hannachi, M. Lechner, Kathrin Finke & Dmitry Mukhin, 2025).
Epizody silnego zimna w średnich szerokościach nie wynikają więc z „normalnej” zimy, lecz z osłabienia wiru polarnego i meandrowania prądu strumieniowego – pośredniego skutku szybszego ocieplania się Arktyki i zmniejszenia gradientu temperatur.
–
Referencje:
Yu-Chiao Liang, Lorenzo M. Polvani & Iwan Mitewski, 2022 ; Arctic amplification, and its seasonal migration, over a wide range of abrupt CO2 forcing ; Climate and Atmospheric Science ; https://www.nature.com/articles/s41612-022-00228-8
Tim Woollings et al., 2023 ; The role of Rossby waves in polar weather and climate ; Weather and Climate Dynamics ; https://wcd.copernicus.org/articles/4/61/2023/
Kamilya Yessimbet et al., 2024 ; Observational Perspective on Sudden Stratospheric Warmings and Blocking from Eliassen-Palm Fluxes ; Atmospheric Chemistry and Physics ; https://acp.copernicus.org/articles/24/10893/2024/
Alexis Mariaccia, Philippe Keckhut & Alain Hauchecorne, 2024 ; Impact of Polar Vortex Modes on Winter Weather Patterns in the Northern Hemisphere ; Atmosphere ; https://www.mdpi.com/2073-4433/15/9/1062
Abdelwaheb Hannachi, M. Lechner, Kathrin Finke & Dmitry Mukhin, 2025 ; Stratospheric polar vortex, wave absorption/reflection and effect on surface climate ; Climate Dynamics ; https://link.springer.com/article/10.1007/s00382-025-07610-1