Hvor iskolde polære hvirvelblæser er forbundet med global opvarmning

En rekordstor kuldebølge sender bogstavelige gys ned ad ryggen på millioner af amerikanere. Temperaturer i det øvre Midtvesten forventes at falde forbløffende 50 grader Fahrenheit (28 grader Celsius) under det normale i denne uge - så lavt som 35 grader under nul. Hæld en vindstød ovenpå, og luften vil føles som -60 F.

Denne kulde er ikke noget at nyse til. National Weather Service advarer om brutale, livstruende tilstande. Frostbid vil ramme hurtigt på enhver udsat hud. På samme tid, Nordpolen står over for en hedebølge med temperaturer, der nærmer sig frysepunktet - cirka 25 grader Fahrenheit (14 C) over det normale [anden figur].

Hvad forårsager dette topsy-turvy mønster? Du gættede det:polarvirvelen.

I de sidste flere år har takket være tidligere kolde bølger, polarvirvelen er blevet forankret i vores hverdagens ordforråd og tjente som en røv af vittigheder for tv-værter og politikere om aftenen. Men hvad er det egentlig? Undslipper den oftere fra sine sædvanlige arktiske tilholdssteder? Og et spørgsmål, der vækker stort i mit arbejde:Hvordan passer global opvarmning ind i historien?

Floder af luft

Rent faktisk, der er to polære hvirvler på den nordlige halvkugle, stablet oven på hinanden. Den nederste kaldes normalt og mere præcist jetstrømmen. Det er en bugtende flod af stærke vestlige vinde omkring den nordlige halvkugle, omkring syv miles over Jordens overflade, nær den højde, hvor jetfly flyver.

Jetstrømmen eksisterer hele året, og er ansvarlig for at skabe og styre de høj- og lavtrykssystemer, der giver os vores daglige vejr:storme og blå himmel, varme og kolde perioder. Langt over jetstrømmen, omkring 30 miles over Jorden, er den stratosfæriske polvirvel. Denne vindflod ringer også til Nordpolen, men dannes kun om vinteren, og er normalt ret cirkulær.

Begge disse vindtræk findes på grund af den store temperaturforskel mellem det kolde arktiske og varmere områder længere mod syd, kendt som midten af ​​breddegrader. Ujævn opvarmning skaber trykforskelle, og luft strømmer fra højtryks- til lavtryksområder, skabe vind. Den snurrende jord drejer derefter vinde til højre på den nordlige halvkugle, skaber disse vestlige bælter.

Hvorfor kold luft styrter sydpå

Drivhusgasemissioner fra menneskelige aktiviteter har varmet kloden med omkring 1,8 grader Fahrenheit (1 C) i løbet af de sidste 50 år. Imidlertid, Arktis har varmet mere end dobbelt så meget. Forstærket arktisk opvarmning skyldes hovedsageligt dramatisk afsmeltning af is og sne i de seneste årtier, som udsætter mørkere hav- og landoverflader, der absorberer meget mere af solens varme.

På grund af den hurtige arktiske opvarmning, temperaturforskellen i nord/syd er faldet. Dette reducerer trykforskelle mellem de arktiske og midterlige breddegrader, svækkelse af jetstrømmen. Og ligesom langsomtgående floder typisk tager en snoede rute, en langsommere jetstrøm har en tendens til at slynge sig.

Store nord/syd -bølger i jetstrømmen genererer bølgeenergi i atmosfæren. Hvis de er bølgede og vedholdende nok, energien kan rejse opad og forstyrre den stratosfæriske polarvirvel. Nogle gange bliver denne øvre hvirvel så forvrænget, at den deler sig i to eller flere hvirvlende hvirvler.

Disse "datter" hvirvler har en tendens til at vandre sydpå, bringe deres meget kolde luft med sig og efterlade et varmere end normalt Arktis. En af disse hvirvler vil sidde over Nordamerika i denne uge, levere benhårde temperaturer til store dele af nationen.

Dybfryser i en opvarmende verden

Splitter i den stratosfæriske polarvirvel sker naturligt, men skal vi forvente at se dem oftere takket være klimaændringer og hurtig arktisk opvarmning? Det er muligt, at disse kolde indtrængen kunne blive en mere regelmæssig vinterhistorie. Dette er et varmt forskningstema og er på ingen måde afgjort, men en håndfuld undersøgelser giver overbevisende beviser for, at den stratosfæriske polvirvel ændrer sig, og at denne tendens kan forklare anfald af usædvanligt koldt vintervejr.

Utvivlsomt vil dette nye polarvirvelangreb frigive nye påstande om, at global opvarmning er et hoax. Men denne latterlige forestilling kan hurtigt fjernes med et kig på forudsagte temperaturafgange rundt om i verden i begyndelsen af ​​denne uge. Loben af ​​kold luft over Nordamerika opvejes langt af områder andre steder i USA og på verdensplan, der er varmere end normalt.

Symptomer på et ændret klima er ikke altid indlysende eller let at forstå, men deres årsager og fremtidige adfærd kommer i stigende grad i fokus. Og det er klart, at til tider, at klare global opvarmning betyder at bevæbne os med ekstra tørklæder, vanter og langt undertøj.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.