Poolwervel-update: in 5 i.p.v. 10 dagen rond de aarde!?

Advertentie

Felix Baumgartner: misschien zegt de naam je nog wel wat. In oktober 2012 haalde hij het nieuws door met een heliumballon naar 39 km hoogte te varen. En vervolgens een vrije val naar beneden te maken: binnen 10 minuten stond hij weer veilig op de grond. Zijn valsnelheid bereikte uiteindelijk maar liefst 1357 km/uur! Over hard vallen gesproken…

In deze blog gaan we niet verder in op de val van Felix. Het is de hoogte van zijn ballonvaart die in deze blog de aandacht krijgt. Op 39 km hoogte bevind je je namelijk in de stratosfeer. En daar kun je nu extra hard varen met een ballon. Niet naar beneden, maar wel horizontaal!

Stel: het was niet het doel van Felix om zo snel mogelijk te vallen, maar om zo snel mogelijk rond de aarde te gaan met een ballon. De stratosfeer is dan een goede luchtlaag om deze poging te ondernemen. Op deze hoogte bevindt zich namelijk de poolwervel. Als je met je ballon in deze poolwervel gaat varen, dan zul je binnen relatief korte tijd een mooie rondrit rond de aarde hebben gemaakt! Vooral in januari, wanneer de poolwervel op zijn sterkst is, zal de vaart er goed in zitten. Maar… of zo’n ballonvaart comfortabel is laten we maar even achterwege.

10 dagen zijn normaal al genoeg…

Hoe lang zou een rondrit rond de aarde duren? Laten we even gaan rekenen. Stel: Felix bevindt zich op ongeveer 39 km hoogte met zijn heliumballon. Hij wil een rondje rond de aarde varen met als startpunt Nederland. Een rondje rond de aarde is dan (schrik niet) ongeveer 25.000 kilometer. Verder waait de wind in januari rond de poolwervel met ongeveer 110 km/uur, oftewel 2600 km/dag. Dat betekent dat je in krap 10 dagen je rondje aarde hebt voltooid. Niet slecht, toch? Alhoewel… het kan veel sneller, vooral dit jaar…

Maar dit jaar kan het 2 keer zo snel!

Voor een echt snelheidsrecord kan Felix Baumgartner namelijk beter dit jaar uitkiezen. Het kost begin januari dit jaar slechts 5 dagen om rond de aarde te gaan volgens het bovenstaande voorbeeld. Dit is omdat poolwervel namelijk extreem sterk is dit jaar. Gemiddeld waait de wind de komende dagen rond de poolwervel namelijk ongeveer 2 keer zo hard dan normaal: met maar liefst bijna 220 km/uur! Dat betekent dat je in 5 dagen al klaar bent met je rondje aarde, in plaats van 10…

Voor de liefhebbers: de achtergrond van deze berekening vind je onderaan deze blog!

De extreem sterke poolwervel op ~30 km hoogte met het centrum bijna precies boven de Noordpool op 10 december 2022.

Is een sterke poolwervel slecht nieuws voor winterweer? Deel 1: de theorie

Als winterliefhebber klinkt een extreem slechte poolwervel als slecht nieuws. Alleen: is dat echt zo? Voor bepaalde winterwensen is het antwoord volmondig ‘ja’. Maar voor andere winterwensen is de vraag niet zomaar met ‘ja’ te beantwoorden! We bekijken deze vraag zowel voor de Alpen als voor de Benelux.

Om dit te begrijpen gaan we eerst kijken naar wat een extreem sterke poolwervel doet met het weer aan de grond. Wat blijkt:

Een extreem sterkere poolwervel vergroot de kans op een sterke westelijke stroming. Dat betekent: wisselvallig weer met een afwisseling van zachte en koele lucht vanaf de oceaan. Boven Zuid-Europa (en soms ook Centraal-Europa) is er dan vaak hoge druk aanwezig met zeer zachte lucht. Dat zagen we bijvoorbeeld rond de jaarwisseling van 2021-2022.
Een extreem sterkere poolwervel vergroot de kans op een hogedrukgebied boven de Atlantische Oceaan. Dat betekent vaak: rustig weer met een koele stroming (maar zeker niet koude!) uit het noordwesten over de oceaan.
Een extreem sterkere poolwervel verkleint de kans op hogedrukgebieden bij Groenland (de tegenhanger van een sterke westelijke stroming). Hogedruk bij Groenland zou betekenen: grotere kans op koude-uitbraken vanaf het hoge noorden, en minder vaak hogedrukgebieden boven Zuid-Europa met extreem zachte lucht.

Een extreem sterke poolwervel heeft weinig invloed op de kans op een blokkade boven Scandinavië.

Is een sterke poolwervel slecht nieuws voor winterweer? Deel 2: Benelux

Laten we beginnen bij de Benelux. En dan specifiek bij de schaatsliefhebbers. Hier blijkt dat een sterke poolwervel inderdaad slecht nieuws is: een extreem sterke poolwervel gaat samen met een kleinere kans op een lange periode met koud weer. Dit komt vooral door het derde punt: een kleinere kans op hogedruk bij Groenland.

Dan is het de beurt aan de sneeuwliefhebbers. Hier ligt het antwoord wat lastiger. Een sterke westelijke stroming kan namelijk ook koele lucht met zich meenemen, waardoor het toch koud genoeg is voor sneeuw, vooral op de hogere delen. Denk maar aan afgelopen weekend: in dat weekend kwam de stroming uit het westen, en werd er tijdelijk relatief koude lucht aangevoerd. Hierdoor werd het een witte wereld in de Ardenne! Voor de lagere delen is de kans op sneeuw echter gemiddeld genomen kleiner, ook omdat de kans op serieuze kou kleiner is. Kortom: voor sneeuw die echt lang blijft liggen is een sterke poolwervel gemiddeld genomen slecht nieuws.

Een witte wereld in de Ardennen afgelopen weekend. Foto: Gwenael Hanon

Is een sterke poolwervel slecht nieuws voor winterweer? Deel 3: de Alpen

Voor de Alpen zijn vooral sneeuw en het wegblijven van heel zachte lucht belangrijk. Een sterke westelijke stroming kan veel sneeuw brengen. Maar ook andere soorten stromingen kunnen zorgen voor sneeuw in de Alpen. Verder is er een duidelijk negatief effect bij een sterke westelijke stroming: de Alpen kunnen dan namelijk onder invloed komen van hoge druk ten zuiden van de westelijke stroming. Dan wordt het vaak droog en extreem zacht. Dat gebeurde bijvoorbeeld in de winter van 2019-2020. Kortom: een sterke poolwervel is waarschijnlijk minder gunstig voor goed winterweer in de Alpen.

Blijft de poolwervel zo sterk?

Ook de komende tijd kan Felix zijn recordpogingen rond de aarde blijven plannen. Oftewel: het antwoord op de vraag in de kop is: ja, de poolwervel blijft ook de komende weken sterk, zoals te zien in de grafiek hieronder. Let wel: het lijkt er nu op dat de poolwervel tot en met half februari sterk blijft. Maar het blijkt dat deze verwachting na gemiddeld 20 dagen niet meer bruikbaar is. Kortom: na 20 dagen vooruit kunnen we niets zeggen over de kracht van de poolwervel, ondanks dat de verwachting anders doet vermoeden. Wel staat het vast dat de poolwervel het grootste deel van januari zich van haar sterkste kant zal laten zien.

De verwachting van de kracht van de poolwervel van 6 januari 2022 volgens het ECMWF-model. Blauwe lijnen zijn de verschillende berekeningen van het ECMWF-model. De dikke rode lijn is het gemiddelde. De berekeningen gaan allemaal duidelijk voor een veel sterkere poolwervel dan normaal de komende tijd.
De grafiek toont de verwachte zonaal gemiddelde (gemiddeld over een breedtegraad) zonale (west-oost gerichte) wind op 60 graden Noorderbreedte op 10 hPa (ongeveer 30 km hoogte) in meters per seconde.

Poolwervel drukt stempel – niet slechtste scenario voor Alpen

Het blijft niet alleen bij een sterke poolwervel de komende tijd. Het lijkt er namelijk op dat de poolwervel de komende tijd een duidelijke stempel gaat drukken op het weer aan de grond. We zien namelijk dat hoge druk zich gaat vestigen boven Atlantische Oceaan of Groot Brittannië. Dat brengt het weer in rustig vaarwater, maar koud winterweer in de Benelux hoeven we dan de komende tijd niet te verwachten. Zacht wordt het ook niet, omdat ten oosten van het Atlantisch/Brits hogedrukgebied af en toe koele lucht vanuit het noordwesten naar Europa wordt gevoerd.

Ook voor de Alpen zit koud en sneeuwrijk winterweer er voorlopig niet in. Maar gelukkig voor de Alpen wordt het geen sterk hogedrukgebied ten zuiden van, of boven, de Alpen. Het wordt namelijk wel vrij zacht, maar zeker niet zo extreem als rond de jaarwisseling. Verder is daar ook flink wat sneeuw gevallen afgelopen weekend, waardoor de ski-omstandigheden voor de komende week zeker niet ongunstig zijn. Meer daarover in het Alpenweerbericht!

Voor de liefhebbers: hoe de berekening van de vlucht van Felix tot stand kwam

Voor de liefhebbers nog even de berekening van het rondje aarde van Felix. Eerst berekenen we hoe lang een rondje aarde precies is. De straal van de aarde is ongeveer 6400 km. Dit moeten we vermenigvuldigen met 2*pi om de omtrek van de aarde te krijgen boven de Evenaar. Dat levert een afstand van ~40.000 km op.

Felix gaat echter van west naar oost varen boven Nederland, en niet boven de Evenaar. Een rondje aarde vanaf Nederland is een stuk korter dan een rondje aarde als je boven de Evenaar start. Dit corrigeren we door de omtrek van de aarde te vermenigvuldigen met de sinus van de breedtegraad van Nederland. Nederland ligt op ongeveer 52 graden noorderbreedte. Dat levert een afstand op van ongeveer 25.000 km die Felix moet afleggen.

Voor de snelheid waarmee hij vaart nemen we aan dat de ballon net zo snel gaat als de wind. Verder nemen we aan dat de wind op 60 graden noorderbreedte op ~30 km hoogte ongeveer hetzelfde is als de wind op 39 km hoogte en 52 graden noorderbreedte. Hiermee maken we het onszelf makkelijk: de op 60 graden noorderbreedte op ~30 km hoogte is namelijk makkelijk te vinden. Deze halen we namelijk uit het plaatje van de ECWMF-verwachting hierboven. Onder normale omstandigheden is dit 30 m/s, oftewel ongeveer 2600 km/dag. Onder de omstandigheden begin januari 2022 is dit 60 m/s, oftewel ongeveer 5200 km/dag.

Delen we dan vervolgens de afstand die Felix moet afleggen door deze snelheden, dan rolt daar het antwoord uit: dat betekent 25000/2600 = ongeveer 10 dagen voor een ‘normale’ vlucht; en 25000/5200 = ongeveer 5 dagen voor de ‘snelle’ vlucht begin januari 2022.

(Visited 363 times, 1 visits today)

Lars van Galen

Afgestudeerd meteoroloog op de Wageningen Universiteit. Inmiddels ook werkzaam als meteoroloog. Daarnaast onderzoek gedaan over het weer in de stratosfeer en de gevolgen daarvan op het winterweer in Nederland.