De poolwervel is gespleten – op naar een na-winter?

1

Enkele weken terug werd door verschillende weerberekeningen een plotselinge stratosferische opwarming voorzien in de stratosfeer. En deze is er inderdaad gekomen! De gevolgen aan de grond beginnen ook langzaam meer vorm te krijgen, met waarschijnlijk ook een na-winter in Nederland in het verschiet. Meer hierover in deze blog. Ook kijken we nog even terug naar hoeg goed  de weerberekeningen het gedaan hebben.

Eerst even een korte introductie. Voor de naam plotselinge stratosferische opwarming gebruiken we in de rest van de blog de afkorting SSW. Dit is afkomstig van de Engelse vertaling: sudden stratospheric warming.

Om te begrijpen wat een SSW is, en waar we het over gaan hebben, hier eerst even een korte introductie van de vorige blog:

Korte introductie

Om te begrijpen wat een SSW inhoudt, is het eerst belangrijk om te begrijpen wat de ‘normale’ situatie is in de winter. Normaal gesproken bevindt het weer waar wij mee te maken hebben zich vooral dicht bij de grond, tot ongeveer een hoogte van 10 km. Dat wordt ook wel de troposfeer genoemd. In deze luchtlaag ontstaan alle stormen, regenbanden, hogedrukgebieden en lagedrukgebieden die voor ons het weer bepalen. In de luchtlaag daarboven, die zich uitstrekt van 10 tot ongeveer 30 km, is het normaal gesproken juist heel rustig. Deze luchtlaag heet ook wel de stratosfeer. Het is daar normaal zo rustig, omdat de temperatuur toeneemt met de hoogte; het wordt dus warmer hoe hoger je komt. Dat wordt ook wel stabiel genoemd.

Toch is het ook weer niet helemaal rustig in de stratosfeer. En dat is omdat zich daar elke winter een groot lagedrukgebied vormt. Deze heet de poolwervel. Je kunt het zien als een enorme ‘tol’ waaromheen de wind sterk waait van west naar oost. Deze poolwervel ligt vaak met haar kern heel dicht bij de Noordpool in de winter, en verandert nauwelijks van plaats. De poolwervel is dus eigenlijk een heel stabiele factor in de stratosfeer.

Toch gebeurt het soms dat deze poolwervel aan de kant wordt geduwd, of in tweeën wordt gesplitst. Een dergelijke gebeurtenis wordt een Sudden Stratospheric Warming (SSW; plotselinge stratosferische opwarming) genoemd. Dit gebeurt gemiddeld ongeveer 2 keer per 3 jaar. De naam komt omdat tijdens een SSW de temperatuur enorm hard stijgt in korte tijd. Zo kan de temperatuur maar liefst 30 graden kan stijgen in minder dan een week tijd (!). Om even aan te geven hoe extreem dit is: Als dit aan de grond zou gebeuren, dan zou de temperatuur dus van 5 naar bijvoorbeeld 35 graden stijgen binnen een week.

Mooi volgens de voorwaarden

De SSW heeft plaats gevonden op 12 februari. Deze SSW was er een uit het boekje, want de temperatuur steeg boven de polen in de top van de stratosfeer ongeveer 30 graden in hele korte tijd!

Voordat we doorgaan naar de gevolgen van de SSW voor het weer in Nederland, gaan we eerst even naar de berekeningen van vóór de SSW. Want die berekeningen waren bijzonder nauwkeurig!

Zwitserse precisie

De SSW werd dus al een flinke tijd van te voren aangekondigd. Verschillende berekeningen lieten keer op keer zien dat de poolwervel in tweeën zou breken. Dat is dus precies wat uiteindelijk gebeurd is! Om dit te laten zien, is hieronder een vergelijking te zien tussen de berekening van het ECMWF model 10 dagen vóór de SSW, en de uiteindelijke situatie.

Het linkerplaatje laat de verwachting zien voor 12 februari uitgegeven op 2 februari. Dat is dus 10 dagen voordat de SSW zou plaatsvinden. Daarop was mooi te zien dat de poolwervel (de ‘L’) in twee stukken gespleten zou worden; een deel zou boven Noord-Amerika uitkomen en de ander net ten oosten (rechts) van Europa. Deze splijting zou veroorzaakt moeten worden door een hogedrukgebied dat bijna recht boven de pool zou komen te liggen.

Aan de andere kant laat het rechterplaatje geeft de daadwerkelijke uitkomst zien op 12 februari. Duidelijk te zien is dat de uitkomst is bijna precies hetzelfde als de verwachting! Dit laat zien hoe goed de verwachting voor deze SSW was.

De uitkomst van de SSW is bijna precies gelijk aan de verwachting 10 dagen van te voren! Bron: FU Berlin.

Het succes van deze verwachting geeft mooi aan dat het ‘weer’ in de stratosfeer veel beter te verwachten is dan het weer aan de grond. Anders gezegd: het is makkelijker om in de stratosfeer de hoge- en lagedrukgebieden te verwachten dan aan de grond.

Even ter vergelijking: stel dat het wel mogelijk zou zijn om de drukgebieden aan de grond net zo goed te verwachten als in de stratosfeer. Dan zou je dus al 10 dagen van te voren weten of je de barbecue van zolder kunt halen. Of juist of dat je toch nog de schaatsen klaar moet leggen!

Naar de grond: hogedruk in de buurt van de pool op komst?

Nu de SSW zich voltrokken heeft, kunnen we kijken naar de effecten van de SSW aan de grond. Een van de belangrijkste gevolgen van een SSW komt vaak tot uitdrukking in het drukverschil tussen het gebied nabij de Noordpool en de gematigde breedten. Deze gematigde breedten liggen ongeveer tussen 30 en 60 graden noorderbreedte. Daarin liggen ook Nederland en de Alpen.

Het luchtdrukverschil uit zich vaak als volgt: op 5 tot 50 dage na een SSW is de luchtdruk boven de polen gemiddeld hoger, en de luchtdruk in de gematigde breedten gemiddeld lager dan normaal. Bedenk wel dat dit dus niet voor alle dagen tussen 5 en 50 dagen na de SSW geldt; het zijn vaak periodes waarin dit het geval is.

Om het luchtdrukverschil makkelijker te bevatten, wordt verschil in luchtdruk tussen de polen en de gematigde breedten ook wel uitgedrukt in een getal. Dit getal is de zogenaamde AO index. Als deze positief is (>0), dan is de druk boven de polen lager dan normaal, en in de gematigde breedten hoger dan normaal. Is de AO negatief, dan zijn de verschillen precies andersom. Een SSW leidt vaker dus tot een negatieve AO, met lagere druk in de gematigde breedten en hogere druk in de poolgebieden.

Waarom is dit relevant?

Het verschil in druk tussen de poolgebieden en de gematigde breedten zegt iets over de kans op koude-uitbraken. Dit is omdat hogere luchtdruk in de buurt van de polen ervoor zorgt dat de kans op koude-uitbraken naar de gematigde breedten toeneemt. De precieze locatie van een dergelijke koude-uitbraak bepaalt dan waar het kouder wordt, en waar niet. In AO-termen betekent dat dus, dat een negatieve AO een grotere kans op koude-uitbraken betekent.

Op naar een negatieve AO!

Niet geheel toevallig wordt de komende dagen een steeds meer negatieve AO verwacht. Het getal ligt nu nog rond 0. Maar de meeste berekeningen (rode lijntjes) verwachten dat de AO richting maart naar waarden ver onder 0 gaat. Dat is dus mooi in overeenstemming met wat verwacht zou mogen worden na een SSW.

De AO gaat de komende dagen waarschijnlijk naar waardes onder 0.

Meer inzicht via de weerkaarten

Toch zegt een AO nog niet alles over het te verwachten weer. Want zoals eerder beschreven maakt het dus vrij veel uit waar precies de druk hoger wordt in de buurt van de polen. Daarom kijken we hieronder na de verwachte luchtdruk op de grond over 10 dagen. Het kaartje laat een een gemiddelde van 50 berekeningen zien. Rode kleuren geven hogere druk aan dan normaal, blauwe kleuren een lagere druk dan normaal.

Het plaatje laat de negatieve AO over 10 dagen heel mooi zien. De druk is relatief hoog boven de polen, en juist relatief laag over een grote band in de gematigde breedten vanaf de Atlantische Oceaan door tot het oosten van Azië. Wel is het patroon rondom Noord-Amerika wat grilliger.

De verwachting van het ECMWF model laat een patroon zien dat je bij een negatieve AO zou verwachten. Dit is hoger druk dan normaal boven de polen en lagere druk dan normaal boven de gematigde breedten. Het kaartje geeft gemiddelde van 50 berekeningen voor 10 dagen vooruit van de ochtend van 18 februari weer.

Blokkade boven Scandinavië = winter?

Het belangrijkste voor het weer in Nederland is dat het hogedrukgebied in de buurt van Scandinavië wordt berekend. Het hogedrukgebied ligt dus aan ‘onze’ kant van de pool. Bij een hogedrukgebied boven Scandinavië stroomt vaak koude lucht vanuit Siberië in de richting van Europa. Daarom wordt dergelijke weerkaart vaak als een goede situatie gezien voor winterweer in Europa. En dat is nu ook het geval: er komt bijna zeker een koude-uitbraak richting Europa, en deze doet waarschijnlijk zelfs Nederland aan.

Dat de koude-uitbraak Nederland waarschijnlijk gaat bereiken, is mooi te zien in de pluimverwachting van vanochtend. Verwacht wordt dat de temperaturen overdag dalen naar temperaturen net boven het vriespunt, met in de nachten lichte of matige vorst. Daarbij is er waarschijnlijk ook veel ruimte voor de zon. Op de lange termijn (vanaf maandag 26-2) neemt de onzekerheid wel toe, maar er zijn nog steeds veel berekeningen die het dan ook nog koud houden. Zo komt er waarschijnlijk dus toch een na-wintertje, met dank aan wat er hoog in de atmosfeer is gebeurd!

De pluimverwachting van zondagochtend laat mooi zien dat veel berekeningen gaan voor koud weer! Zowel de hoofdberekening (rode lijn) als het gemiddelde (groene stippellijn gaan voor temperaturen van een paar graden boven nul overdag, en lichte tot matige vorst in de nacht.

 

 

 

 

1 REACTIE

LAAT EEN REACTIE ACHTER

Please enter your comment!
Please enter your name here

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.