Opvarmning i stratosfæren fører til kolde vintre

I den første uge af januar, den arktiske stratosfære varmet pludselig op, en hændelse kendt som "pludselig stratosfærisk opvarmning" (SSW). Dette fænomen resulterer i koldt vintervejr, lige den slags, vi står over for nu – ETH-forskere har visualiseret begivenheden, der blev observeret før den nuværende – i februar 2018. Daniela Domeisen forklarer, hvordan dette fænomen opstår i et interview.

Endelig, endnu en vinter, der virkelig fortjener sit navn. Er det nuværende kolde vejr relateret til fænomenet med den pludselige stratosfæriske opvarmning (SSW), der fandt sted i begyndelsen af ​​januar?

Daniela Domeisen:Kulden og sneen skyldes simpelthen, at det er vinter. Men selvom det nuværende kolde vintervejr i Europa endnu ikke er relateret til SSW, denne begivenhed kan være ansvarlig for, at kulden vedvarer i flere uger fremover.

Hvordan er du så sikker?

Efter en SSW-begivenhed, Nordeuropa og Eurasien oplever oftest koldere end normale temperaturer, som det var tilfældet efter sidste års hændelse, mens det bliver mere regnfuldt i Spanien og Middelhavet. Sidste år, effekten af ​​SSW blev observeret ved overfladen kun ti dage efter hændelsen i stratosfæren. Dette år, imidlertid, udviklingen af ​​vores vejr har været anderledes, og indflydelsen ovenfra har endnu ikke helt nået jorden. Det er derfor svært at sige på nuværende tidspunkt, om den nuværende kulde er relateret til SSW.

De fleste mennesker er sandsynligvis ikke bekendt med pludselig stratosfærisk opvarmning som en udløser for koldt vejr. Hvad sker der over vores hoveder?

Hvert efterår, omkring 20 til 50 km over jordens overflade, der dannes en polær hvirvel i stratosfæren, cirkulerer fra vest til øst omkring Nordpolen. De tilhørende vinde kan være ekstremt hurtige, lokalt op til 300 km/t. Hvis stratosfæren pludselig opvarmes – nogle gange med op til 80°C – kollapser denne cirkulation. De stærke vinde vender, og hvirvelen flytter sig derefter væk fra Nordpolen eller bryder i to mindre hvirvler. Opbruddet, der fandt sted i vinteren 2017/18, visualiseres i vores video.

Hvor ofte forekommer sådanne hændelser?

Gennemsnitlig, seks gange om året, men med stor variation:i 1990'erne, der var kun to sådanne begivenheder, men i 2000'erne så vi ni. På Sydpolen, kun én er blevet observeret indtil videre – i 2002. Dette var overraskende, da videnskabsmænd længe havde antaget, at SSW-begivenheder ikke forekommer der. På grund af begivenheden blev der ikke dannet et ozonhul over Sydpolen det år for første gang siden forekomsten af ​​ozonhullet.

Hvor længe varer forstyrrelsen af ​​den polare hvirvel?

I den øvre stratosfære, det tager et par uger for de to hvirvler at genforenes. I den nedre stratosfære, det kan tage flere måneder, hvilket ofte er resten af ​​vinteren, indtil polarhvirvelen bryder op for altid hvert forår.

Øger klimaændringer forekomsten af ​​disse begivenheder?

Dette er i øjeblikket ukendt. Vi har kun været opmærksomme på fænomenet siden 1950'erne, så vores observationer dækker kun et par årtier. Dette gør forudsigelser af fremtidig SSW-frekvens udfordrende. Faktisk, vi observerer i øjeblikket modsatrettede tendenser:stratosfæren afkøles generelt på grund af klimaændringer. På samme tid, Arktisk havis smelter. Dette kan påvirke, hvordan store bølger, som spænder over hele planeten, bevæge sig op i stratosfæren, hvor de kan udløse SSW-hændelser. Hvis bølgeudbredelsen ændres, SSW-frekvensen kan blive påvirket. Nogle modeller siger, at SSW'er bliver mere almindelige, mens andre modeller forudsiger færre begivenheder. Vi har i øjeblikket ikke endelige prognoser.

Hvordan ved du på forhånd, om en SSW vil finde sted?

Vi kan estimere sandsynligheden for en SSW flere uger eller endda måneder i forvejen. Faktorer, der letter stratosfærisk opvarmning, omfatter El Niño-fænomenet, som er forbundet med varmere havoverfladetemperaturer i det tropiske Stillehav. El Niño har været aktiv denne vinter, foreslår en større sandsynlighed for en SSW -hændelse, og det skete faktisk. Jeg håbede på en julebegivenhed, men indtil videre, en SSW -begivenhed er aldrig sket omkring ferien - det ville være en dejlig julegave til os atmosfæriske dynamikere.