Polarny prąd strumieniowy a polarny wir

Warto zapamiętać, że polarny prąd strumieniowy (Jet Stream) oraz polarny wir są jakby w pewnym sensie sprzężone. I zakłócenie w systemie klimatycznym w dużym zakresie dotyczy obu jednocześnie. Naukowcy obecnie badają mocno powiązania zakłóceń tych zjawisk atmosferycznych wraz występowaniem częstości ekstremalnych zjawisk pogodowych, w tym nawałnic śnieżnych, np. ostatnio najczęściej w Nowej Anglii w USA,, które z kolei są powiązane z dalszym postępującym ocieplaniem się naszego globu ziemskiego.
Na pierwszym zdjęciu z lewej strony jest dodatnia faza Północnoatlantyckiej oscylacji (NAO), która 40-50 lat temu z pewnością była inna w zimie. Szybko płynący z zachodu na wschód w górnej troposferze polarny Jet Stream przedziela wyraźnie Wyż Azorski (H) od Niżu Islandzkiego (L) za pomocą frontu polarnego, dzięki czemu jest wysoka różnica ciśnień.
Pytanie, czy 40-50 lat temu był taki układ w Europie dodatniej fazy NAO? To znaczy, czy było wtedy zimą chłodniej na południu Europy niż na północy? I czy takich dodatnich faz NAO było w przeszłości więcej niż ujemnych? W Ameryce Północnej jest jak powinno być.
Z kolei na tym samym zdjęciu z prawej strony ujemna faza NAO pokazuje coś, co teraz w XXI w. jest bardzo częste w systemie klimatycznym Ziemi, gdy polarny prąd strumieniowy zaczyna wolniej płynąć i meandrować. Tu widać jednak, po jednej stronie Wyż Azorski i Niż Islandzki, które są nieprzedzielone frontem polarnym, dzięki czemu przy ujemnej fazie NAO jest jest mniejsza różnica ciśnień.
—–
Rys.1. Polarny prąd strumieniowy: a) dodatnia faza NAO b) ujemna faza NAO
—–
I tu można zadać pytanie, czy często zdarzały się w przeszłości ujemne fazy NAO zimą takie jakie są na rysunku? I czy zdarzały się, jak tak, to jak często, cyklony śnieżne na południowym wschodzie Kanady i północnym wschodzie USA.
Musimy sobie jedno na pewno uzmysłowić, że obecnie polarny Jet Stream często meandruje w różnych porach roku, przynosząc z sobą z jednej strony z Arktyki polarne masy powietrza daleko na średnie szerokości, nawet pod zwrotniki, a z drugiej strony ze średnich szerokości czy nawet ze zwrotników ciepłe lub gorące masy powietrza nawet daleko w głąb Arktyki na biegun północny.
Dzieje się generalnie tak, gdy jest w jakimś rejonie średnich szerokości bardzo zimno, wtedy w Arktyce jest bardzo ciepło. Tak w przeszłości raczej nie było. A jak się zdarzał taki układ pogodowy to bardzo rzadko może raz, ze dwa razy na sto lat. Dziś jest inaczej, gdyż polarny prąd strumieniowy bardzo często silnie meandruje jak widać to chociażby na poniższym zdjęciu dla fazy ujemnej NAO. Pytanie, czy zacznie tak w przyszłości meandrować też przy fazie ujemnej.
Trzeba też wiedzieć, że podczas dodatniej fazy NAO mamy do czynienia z dodatnią fazą Oscylacji Arktycznej (AO), co mocno spowalnia transport lodu przez Cieśninę Frama z Oceanu Arktycznego do północnego Atlantyku. A podczas ujemnej fazy NAO – z ujemną fazą AO, gdy właśnie jest nasilony ten transport lodu. A to wszystko odbija się na tym, że w tym ostatnim przypadku topnienie lodu morskiego w Arktyce jest bardzo mocno przyspieszone.
Na drugim zdjęciu z lewej strony widzimy z kolei wysoko 50 kilometrów nad Arktyką względnie stabliny stratosferyczny wir polarny, który właśnie tam krąży z zachodu na wschód. Wtedy możemy być pewni, że w Arktyce jest względnie zimno i jest znacznie zimniej niż na średnich szerokościach. Tak jest właśnie podczas dodatniej fazy NAO przy silnie i szybko poruszającym się polarnym Jet Streamie, opisanym wyżej w artykule.
Z kolei na tym samym zdjęciu z prawej strony widzimy na tej samej wysokości zaburzany wir polarny w układzie niżowym, który przez ostatnie lata, od czasu do czasu jest atakowany przez napływ bardzo gorącego powietrza z powierzchni Ziemi, co powoduje wzrost temperatury na wysokości 50 kilometrów w stratosferze aż o 50 stopni. Z -80 do -30 stopni Celsjusza, w tym samym czasie lodowate powietrze spływa głównie nad Arktykę, ale i też po rozbiciu wiru polarnego, także na wybrane rejony na średnich szerokościach, a nawet ostatnio na zwrotnikach. To dlatego właśnie słyszeliśmy niedawno o opadach śniegu na pustyniach i to na nizinnych obszarach pustynnych.
—–
Rys.2. Wir polarny: a) stabilny b) rozbity
—–
Mamy wówczas z wystąpieniem anty-wiru polarnego w układzie wyżowym, który tak silnie osłabia wir polarny niżowy, że ten wręcz zamiast biec z zachodu na wschód, zaczyna przemieszczać się ze wschodu na zachód i w końcu pęka wysoko w stratosferze, co powoduje tak silne turbulencje atmosferyczne, że lodowate jęzory powietrza arktycznego ze stratosfery uderzają jak bomby cyklonowe śnieżne w wybrane średnie szerokości geograficzne. Najczęściej atak jest przypuszczany na USA i Kanadę, później na Japonię i Chiny, znacznie rzadziej uderza w Europę i w ogóle jakoś najrzadziej na centralną czy zachodnią Azję wraz z Syberią.
To wszystko oczywiście to jest wynik coraz wyższego wzrostu średniej temperatury powierzchni Ziemi oraz coraz wyższego przyrostu energii w jej całym systemie klimatycznym. Większość modeli klimatycznych wyraźnie wskazuje, że postępujące jak obecnie ocieplenie klimatu jeszcze silniej zdestabilizuje zarówno polarny prąd strumieniowy, jak i polarny wir. Trudno przewidzieć jeszcze jak zareaguje system klimatyczny, gdy już będą coraz częściej występować lata we wrześniu, gdy Arktyka będzie na dzień, dwa, trzy, cztery, pozbawiona w dużej mierze lodu. Badania naukowe trwają. W każdym razie trzeba zapamiętać sobie jedno, że zima śnieżna i mroźna jest póki co wpisana w dalszy przebieg globalnego ocieplenia.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *