Chaos in de bovenkamer - de poolwervel gaat breken!

Lange tijd is de stratosfeer – de luchtlaag boven ons – deze winter relatief rustig gebleven. Maar dat gaat de komende dagen veranderen! De normaal zo stabiele luchtlaag wordt helemaal op zijn kop gezet, met mogelijk ook gevolgen voor het weer aan de grond! In deze blog meer over de achtergrond van deze opschudding.

Korte introductie

Om te begrijpen wat er de komende dagen gaat gebeuren, 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.

Dit jaar ook raak

Ook dit jaar gaat het dus ‘raak’ zijn. De poolwervel wordt de komende dagen helemaal ‘fijngeknepen’. Het is daarmee ook een hele mooie SSW, zoals we hieronder gaan zien. Daarvoor gebruiken we de weerkaarten op ongeveer 30 km hoogte.

Om deze SSW begrijpen is het belangrijk om te bedenken dat de ‘L’ de poolwervel is. De poolwervel kan ook breken, dan zijn er dus meerdere kleine ‘poolwervels’. De H’s zijn ‘hogedrukgebieden’ die de poolwervel juist van haar plaats duwen.

Nog geen opschudding…

Op 2 februari was er nog niet veel aan de hand. De poolwervel lag dicht bij de Noordpool, maar wel iets aan de Europese kant. Deze werd namelijk licht weggeduwd door een hogedrukgebied boven de Stille Oceaan. Maar hier is nog zeker geen sprake van een SSW.

Op 2 februari lijkt alles nog vrij rustig, al ligt de poolwervel niet helemaal netjes boven de Noordpool. Bron: FU Berlin.

Druk van twee kanten

7 dagen later is er wel heel veel veranderd. De poolwervel begint haar eerste serieuze barsten te vertonen. De kern is namelijk opgesplitst in twee stukken. Eentje ligt boven Noord-Amerika, de andere boven Rusland. Dit komt doordat het hogedrukgebied boven de Stille Oceaan hulp heeft gekregen vanaf Europese kant. De twee samen ‘splijten’ de poolwervel in tweeën. Nog steeds is dit geen overtuigende SSW, want de twee kernen van de poolwervel zitten nog redelijk aan elkaar vast.

Op 9 februari is het begin van de splijting mooi te zien.

Gespleten en kapot!

Nog 3 dagen later is er maar weinig van de sterke poolwervel over! De twee kernen zijn helemaal losgeraakt van elkaar. De kern boven Noord-Amerika is nog vrij sterk. Maar de andere is juist helemaal verzwakt en ligt boven het uiterste zuidoosten van Europa.

Uiteindelijk blijkt dus dat de de hogedruk min of meer de pool heeft ‘veroverd’. Dit is een klassiek patroon voor een SSW. En ook meteen een hele mooie. 12 februari is de SSW zeker een feit!

Temperatuuromslag

Natuurlijk zou een SSW nog niets zijn zonder een extreme opwarming. Deze gaat de komende dagen ook zeker plaatsvinden. Om dit te laten zien is hieronder de verwachte temperatuur vanaf 2 februari precies boven de Noordpool op 30 km hoogte getoond, omringd met een rood vierkant. De temperatuur stijgt van ongeveer -60 graden op 2 februari naar -30 graden op 12 februari; een stijging van 30 graden in 10 dagen dus. De sterkste stijging van -50 naar -30 graden vindt zelfs plaats in een paar dagen tijd. Deze opwarming is dus zeker ‘plotseling’!

De SSW levert ook een forse opwarming op van ongeveer 30 graden in 10 dagen tijd! Bron: FU Berlin.

Speculeren over de gevolgen?

De grootste vraag is nu nog wat deze split van de poolwervel betekent voor het weer aan de grond. De effecten van een SSW vinden vaak plaats tussen 5 en 50 dagen na de SSW. Dit is een grote tijdsperiode, waarin de effecten soms sterk en soms juist helemaal afwezig kunnen zijn. Omdat de gevolgen van SSWs nog verre van helemaal duidelijk zijn, wordt hier veel onderzoek naar gedaan. Maar er is toch al redelijk wat bekend. Enkele dagen tot enkele weken na een SSW gebeurt namelijk vaak het volgende:

• De kans op hoge druk/blokkades in de buurt van de polen wordt iets groter. Dit betekent dat de kans op het aanhouden van een bepaald weertype bij ons groter wordt. Dat kan dus een koude noordoostelijke stroming zijn, maar ook een warme zuidelijke stroming.
  • Waar deze blokkades precies komen te liggen is sterk afhankelijk van verschillende eigenschappen van een SSW.
• Samenhangend komt de polaire straalstroom zuidelijker uit. De polaire straalstroom is een rivier van hoge windsnelheden die rond de aarde cirkelt rond onze breedtegraad. Als deze zuidelijker komt, dan is de kans op kou-uitbraken groter. Dit is dan weer afhankelijk van de locatie van blokkades.

Wat de precieze gevolgen gaan zijn in Europa van deze SSW moet nog blijken. Daar is op deze termijn nog niet zinnigs op te zeggen. Het enige punt is dus dat de kans op ‘interessante’ weerkaarten voor kou aan de grond toe zou moeten nemen. Tot die tijd moeten we het nog doen met de interessante weerkaarten in de stratosfeer.

Als de tijd het toelaat komt binnenkort nog een update over wat de (belangrijke) rol is van het weer aan de grond voor deze SSW. En natuurlijk houden we ook de weerkaarten na de SSW goed in de gaten! Wordt zeker vervolgd…

Meer over de poolwervel en SSWs is hier te vinden.