Πολικός στρόβιλος (Polar Vortex)

συντάχθηκε από  Μιχαλή Τούμπο (Φυσικός-Μετεωρολόγος)

Τι είναι η στρατόσφαιρα;

Το πρώτο στρώμα της ατμόσφαιρας είναι η τροπόσφαιρα, που εκτείνεται από την επιφάνεια της Γης μέχρι περίπου 10 χιλιόμετρα και στην οποία συμβαίνει το σύνολο σχεδόν των καιρικών φαινομένων. Στη συνέχεια έχουμε τη στρατόσφαιρα, το στρώμα της ατμόσφαιρας που εκτείνεται από τα 10 χιλιόμετρα έως 50 χιλιόμετρα περίπου πάνω από την επιφάνεια της Γης, με την πίεση να πέφτει στo ~1 hPa (0.1% της επιφανειακής πίεσης).  Σε αυτή την περιοχή η θερμοκρασία αυξάνεται με το ύψος από τους -51  ͦC έως τους -15 ͦC στην κορυφή εξαιτίας της απορρόφησης της υπεριώδους ακτινοβολίας από το στρώμα του όζοντος που υπάρχει εκεί. Η πολική στρατόσφαιρα, υπό κανονικές συνθήκες, κατά τη διάρκεια του χειμώνα είναι πολύ κρύα με ισχυρούς δυτικούς ανέμους. Στη στρατόσφαιρα βρίσκεται ο πολικός στρόβιλος.]

Τι είναι o πολικός στρόβιλος;

Το χειμώνα, στους πόλους επικρατούν αρκετά χαμηλότερες θερμοκρασίες σε σχέση με τον ισημερινό επειδή δεν αυτοί δεν λαμβάνουν αρκετή ηλιακή ακτινοβολία για να θερμανθούν. Αυτό σημαίνει ότι ο αέρας εκεί γίνεται πολύ κρύος και πυκνός, με αποτέλεσμα να σχηματίζεται ένα ισχυρό ρεύμα αέρα στη στρατόσφαιρα που φυσάει από τα δυτικά προς τα ανατολικά στα μέσα και υψηλά γεωγραφικά πλάτη. Αυτή η κυκλοφορία των ισχυρών δυτικών ανέμων στη στρατόσφαιρα που σχηματίζεται κάθε χειμώνα ονομάζεται πολικός στρόβιλος. Ένας πολικός στρόβιλος κινείται κυκλικά γύρω από την Αρκτική τον χειμώνα μας και γύρω από την Ανταρκτική κατά τη διάρκεια του δικού τους χειμώνα. Κατά τη διάρκεια του χειμώνα ο πολικός στρόβιλος μπορεί να ενισχύεται και να εξασθενεί, και αυτές οι αλλαγές μπορούν να επηρεάσουν τον καιρό μας στην τροπόσφαιρα.

Ένας ισχυρός πολικός στρόβιλος ευνοεί ένα ισχυρό αεροχείμαρρο στην τροπόσφαιρα. Οι αεροχείμαρροι είναι ταχέως κινούμενα  ρεύματα αέρα που βρίσκονται σε ύψος περίπου 5 έως 10 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια της Γης. Ο πολικός αεροχείμαρρος ή ο Ατλαντικός αεροχείμαρρος, οδηγούν τα συστήματα καταιγίδων από τον Ατλαντικό και σχηματίζουν ένα όριο μεταξύ θερμού και ψυχρού αέρα. Η θέση τους αλλάζει συχνά κατά τη διάρκεια μερικών ημερών: όπου βρίσκεται ο αεροχείμαρρος, τείνει να δέχεται άστατο και πολύ υγρό καιρό, με ψυχρότερο αέρα στα βόρεια και θερμότερο στα νότια.

Όταν ο πολικός στρόβιλος είναι πολύ κρύος και ισχυρός, ο αεροχείμαρρος κινείται βορειότερα προς τον πόλο, με αποτέλεσμα τα βόρεια μέρη του Ηνωμένου Βασιλείου και της Σκανδιναβίας να είναι πολύ υγρά. Αντίθετα, όταν ο πολικός στρόβιλος εξασθενεί και θερμαίνεται, ο αεροχείμαρρος στην τροπόσφαιρα κατεβαίνει αρκετά νότια σε όλη την Ευρώπη, επηρεάζοντας μέρη όπως η Ισπανία, η Πορτογαλία και η Μεσόγειος. Αυτό σημαίνει ότι οι νότιες περιοχές της Ευρώπης είναι πιο ήπιες και πολύ υγρές, ενώ το Ηνωμένο Βασίλειο και η βόρεια Ευρώπη μπορεί να αντιμετωπίσουν συχνότερες περιόδους βόρειων ή ανατολικών ανέμων. Το χειμώνα, αυτοί οι άνεμοι φέρνουν κρύο αέρα με αποτέλεσμα αυξημένο κίνδυνο χιονιού. Υπάρχουν και φορές που ο πολικός στρόβιλος μπορεί να καταρρεύσει εντελώς σε ένα γεγονός που ονομάζεται αιφνίδια στρατοσφαιρική θέρμανση.

Τι είναι μια αιφνίδια στρατοσφαιρική θέρμανση;

Μια αιφνίδια στρατοσφαιρική θέρμανση είναι μια διαταραχή του πολικού στροβίλου η οποία ξεκινά από ατμοσφαιρικά κύματα μεγάλης κλίμακας (κύματα Rossby) που ωθούνται ψηλότερα στην ατμόσφαιρα. Αυτά τα κύματα μπορούν να διαταράξουν τον πολικό στρόβιλο και να τον αποδυναμώσουν. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε μετατόπιση ή διάσπαση του πολικού στροβίλου, οπότε αντί ο κρύος αέρας να <<κλειδώνεται>> πάνω από την πολική περιοχή, μπορεί να κατέβει νοτιότερα στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη. Εάν τα κύματα είναι ισχυρά, οι άνεμοι του πολικού στροβίλου μπορεί να εξασθενήσουν τόσο πολύ που μπορεί να στραφούν από δυτικοί σε ανατολικοί. Αυτό οδηγεί τον κρύο αέρα να κατεβαίνει και να θερμαίνεται γρήγορα καθώς συμπιέζεται.

Η αιφνίδια στρατοσφαιρική θέρμανση ουσιαστικά αναφέρεται σε μια ταχεία θέρμανση στη στρατόσφαιρα μεταξύ 10km και 50km πάνω από την επιφάνεια της Γης. Στις πιο ακραίες αιφνίδιες στρατοσφαιρικές θερμάνσεις, οι θερμοκρασίες στη στρατόσφαιρα μπορεί να αυξηθούν έως και 50 έως 60 °C σε λίγες μόνο ημέρες. Έτσι οι θερμοκρασίες το χειμώνα πάνω από τους πόλους μπορεί να ανέβουν από τους          -50 °C περίπου σε 0 °C ή ίσως λίγο παραπάνω σε λίγες μέρες, ακόμη και στα βάθη του χειμώνα όταν η Αρκτική δεν δέχεται ηλιακή ακτινοβολία. Οι επερχόμενες επιδράσεις στον αεροχείμαρρο στην τροπόσφαιρα μπορεί να ακολουθήσουν μερικές εβδομάδες αργότερα και αυτό μπορεί να επηρεάσει τον καιρό που βιώνουμε κάτω στο έδαφος.

Οι επιστήμονες μπορούν να προβλέψουν αξιόπιστα τις αιφνίδιες στρατοσφαιρικές θερμάνσεις περίπου 1-2 εβδομάδες νωρίτερα. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει χρόνος για να δούμε πώς αναπτύσσονται και πώς μπορεί να επηρεάσουν τον καιρό μας στο μέλλον. Μια αιφνίδια στρατοσφαιρική θέρμανση συνήθως απαιτεί μερικές εβδομάδες για να έχει τη μέγιστη επίδραση στον καιρό μας, ενώ η επιρροή της μπορεί να διαρκέσει έως και 2 μήνες.

Επιπτώσεις μιας αιφνίδιας στρατοσφαιρικής θέρμανσης στον καιρό μας

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι παρόλο που ο πολικός στρόβιλος σχηματίζεται κάθε χειμώνα, μια αιφνίδια στρατοσφαιρική θέρμανση δεν είναι απαραίτητο να συμβαίνει κάθε χρόνο με αποτέλεσμα να μην επηρεάζει πάντα τον καιρό μας. Σε ορισμένες περιπτώσεις, μια αιφνίδια στρατοσφαιρική θέρμανση μπορεί να οδηγήσει σε σχηματισμό μιας εκτεταμένης περιοχής υψηλής πίεσης βόρεια του Ηνωμένου Βασιλείου και πάνω από τη Σκανδιναβία, οδηγώντας σε ανατολικούς ανέμους σε ολόκληρο το Ηνωμένο Βασίλειο. Αυτοί οι άνεμοι μπορούν να μεταφέρουν τον ψυχρό πολικό ηπειρωτικό αέρα από την Ευρώπη και να επιφέρουν αυξημένο κίνδυνο χιονόπτωσης. Για παράδειγμα, μία αιφνίδια στρατοσφαιρική θέρμανση τον Ιανουάριο του 2019 δεν είχε σημαντική επίδραση στον καιρό του Ηνωμένου Βασιλείου και στην πραγματικότητα παρέμεινε ήπια για τον υπόλοιπο χειμώνα. Τέλος, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η επίδραση μιας αιφνίδιας στρατοσφαιρικής θέρμανσης στον καιρό μας μπορεί να ποικίλλει πολύ, καθώς υπάρχουν πολλές άλλες διεργασίες που συμβαίνουν ταυτόχρονα στην παγκόσμια κυκλοφορία που παίζουν σημαντικό ρόλο, με τον πολικό στρόβιλο να αποτελεί ένα μόνο κομμάτι του παζλ.

Περισσότερα σχετικά με τον καιρό δες τον “ιδανικό καιρό για …” αυτή την εβδομάδα του Γιώργου Τσατραφύλλια.

Επίσης μην ξεχάσεις να δεις τη live πρόγνωση της ομάδας του weather2go.gr

Περισσότερα σχετικά με το τι να φορέσετε για  αυτή την εβδομάδα εδώ:  “τι να φορέσω σήμερα” της  Ματίνας Μπέρου.

Μείνετε ενημερωμένοι για τις καιρικές συνθήκες κάθε ημέρας κάνοντας κλικ εδώ: https://weather2go.gr/