Plotselinge stratosferische opwarming op komst?

4

Nu de eerste sneeuw in Nederland is gevallen, voelt het in het kikkerlandje even echt als winter. Maar zoals zo vaak is dat ‘wintertje’ ook het enige winterweer voor de komende tijd in Nederland. Maar… er komt er misschien ‘hoop in bange dagen’, en wel vanuit de bovenkamer! Daar is namelijk een redelijke kans dat we een plotselinge stratosferische opwarming gaan zien (Sudden Stratospheric Warming; SSW). In deze blog bekijken we deze ontwikkelingen in wat meer detail. Daarnaast kijken we vooruit: zo kijken we naar wat de opwarming wel, en vooral ook niet betekent voor het weer aan de grond!

Korte uitleg

Voor diegenen die nog niet bekend zijn met plotselinge stratosferische opwarmingen, is hier eerst een korte uitleg.

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.

Nog rustig…

Binnenkort wordt het dus tijd voor en grote ‘klap’ voor de poolwervel. Om te begrijpen hoe dat er aan toe gaat, bekijken we de stratosfeer op 3 verschillende dagen – 16, 21 en 26 december. Een voorbeeld van de situatie op 16 december vind je hieronder.

Het kaartje twee verschillende dingen zien. De kleuren geven de temperatuur in de stratosfeer aan. Daarnaast geven de witte lijnen de ‘hoogte’ op het 10 hPa vlak zien. Simpel gezegd laat het de luchtdruk op 30 km hoogte zien. In de stratosfeer is de laagste luchtdruk de plaats waar de poolwervel zich bevindt.

Op het kaartje hieronder zien we dus de situatie van 16 december. Op die dag is er nog niet veel aan de hand. De poolwervel (het lagedrukgebied aangegeven met een ‘L’) ligt in de buurt van de Noordpool. In de kern van de poolwervel ligt de temperatuur rond de -80 graden. Boven Alaska is weliswaar een hogedrukgebied aanwezig (de ‘H’). Daar bevindt zich ook minder koude lucht (in geel). Maar dat hoort nog niet bij de opwarming. Dit valt dus nog onder een ‘rustige’ situatie.

 

Temperatuur op 30 km hoogte (in kleuren) en geopotentiale hoogte op 10 hPa (vrij vertaald: luchtdruk op ongeveer 30 km hoogte) in witte lijnen verwacht door het GFS-model op 16 december 2018. De poolwervel is aangegeven met een ‘L’. Een hogedrukgebied boven Canada is aangegeven met een ‘H’. Op dit kaartje is de situatie nog vrij ‘rustig’.

Maar de klap komt eraan…

Maar de ‘rust’ wordt vrij snel verstoord! Want op 21 december is het eerste teken van de ‘klap ‘ te zien. Boven het oosten van Azië wordt namelijk langzaam een flinke portie ‘warme’ lucht zichtbaar (omcirkeld in rood). De temperatuur van die ‘warme’ lucht ligt rond -20 graden.

Toch kunnen we ook zien dat de poolwervel  (de ‘L’) nog weinig merkt van de klap. Deze poolwerve ligt nog in de buurt van de Noordpool. En de temperatuur bij de Noordpool ligt nog altijd rond de -80 graden.

De eerste tekenen van de opwarming worden zichtbaar in Oost-Azië op 21 december.

En daar is de opwarming!

De opwarming die we op 21 december zien beginnen, zet op 26 december nog verder door. De opwarming zelf heeft zich dan verplaatst richting de Noordpool. Daarnaast is de ‘kern’ van de opwarming ook krachtiger geworden. Zo ligt de temperatuur bij de kern al rond het vriespunt!

Tegelijkertijd zien we ook dat de poolwervel (de ‘L’) wordt weggeduwd van de Noordpool. In dit geval verplaatst de poolwervel zich in de richting van Europa. En daarnaast wordt het koude gebied (omcirkeld in blauw/paars) ook steeds kleiner.

… En daar is de opwarming! De poolwervel wordt ook weggeduwd van de Noordpool. Dit kaartje is voor 26 december.

Wat ook nog wel interessant is om te zien, is het enorme temperatuurverschil over korte afstand. Zo is de temperatuur in IJsland op 30 km hoogte nog -80 graden. Maar de temepratuur boven mid-Rusland ligt dus bijna rond het vriespunt. Een verschil van… inderdaad… bijna 80 graden over een relatief korte afstand. Je moet er niet aan denken wat dat zou opleveren als die verschillen van 80 graden over een dergelijke afstand ook aan de grond zichtbaar zouden zijn…

Wordt dit een officiële SSW?

De opwarming die hierboven te zien is, is dus een behoorlijk flinke. Maar is het ook genoeg voor een officiële SSW? Dat valt nog te bezien.

Om te kijken of dit evenement een SSW is, kijkt men niet naar veranderingen in temperatuur. Dat ondanks dat de temperatuurstijging wel het belangrijkste teken is van een SSW. In plaats daarvan kijkt men naar de wind.

Specifieker gezegd kijkt men naar wind op 60 graden noord (zo noordelijk als mid-Noorwegen ongeveer) en 10 hectopascal (omgerekend ongeveer 30 km hoogte). Als deze wind sterk is en uit het westen komt, dan is dat een teken van een sterke poolwervel. Dit omdat rond de poolwervel (een krachtig lagedrukgebied) altijd een sterke westenwind staat.

Maar als de wind omkeert, en juist van oost naar west gaat waaien, dan is gemiddeld sprake van een hogedrukgebied boven de Noordpool. Rond een hogedrukgebied boven de polen waait de wind namelijk van oost naar west. Dat is een teken dat de poolwervel is ‘weggevaagd’.

Tegelijkertijd zegt een weggevaagde poolwervel ook zeker wat over de temperatuur. Dit is omdat een ‘hogedrukgebied’ in de stratosfeer vaak samen gaat met relatief warme lucht. Dus een windomkering op de aangegeven hoogte gaat dus ook samen met een flinke opwarming.

Of het dan een officiële SSW wordt, is nog de vraag. Verschillende berekeningen zijn nog onzeker wat er na 26 december gebeurt. In vergelijking met hoe we vorige week naar de ‘klap’ keken, zijn de berekeningen in ieder geval overtuigender geworden met de opwarming. De klap lijkt dus ook groter te worden dan we vorige week aangaven.

En wat betekent dit allemaal?

Nu het redelijk zeker is dat de poolwervel een grote klap gaan krijgen, is natuurlijk de vraag wat dit allemaal gaat betekenen voor het weer aan de grond. Want daar draait het vanuit winteroogpunt zeker ook om. Daarom hieronder een kort overzicht wat deze opwarming wél, en juist niet voor gevolgen gaat hebben!

Deze opwarming betekent voor ons het volgende…

De effecten na een grote opwarming in de stratosfeer zijn ongeveer paar dagen tot een paar weken na de opwarming zichtbaar. De kern van de opwarming die we nu zien gebeurt rond 26 december. Daarom worden mogelijke effecten vanaf begin 2019 zichtbaar.

Concreet betekent dat vanaf begin 2019:

  • De druk bij de polen aan de grond neemt toe. Daar komt dus vaker een hogedrukgebied te liggen. Tegelijkertijd neemt de druk af in de gematigde breedten. Dat betekent dat lagedrukgebieden vanaf de Atlantische Oceaan bijvoorbeeld vaker richting Spanje trekken in plaats van Nederland.
  • De kans op koude-uitbraken in Europa, Azië en Noord-Amerika wordt groter.

Verder betekent de komende opwarming het volgende NIET:

  • Dat het ook daadwerkelijk heel winters gaat worden in Europa na de opwarming. Voor koude in Europa – en meer specifiek Nederland en de Alpen – moet alles precies goed vallen.
  • De poolwervel komt waarschijnlijk na de opwarming ergens in de buurt van Europa te liggen. Dat betekent NIET dat we in Europa ook wisselvallig weer gaan krijgen. De poolwervel in de stratosfeer en het weer aan de grond zijn niet op die manier aan elkaar gekoppeld.

Vergelijken met de SSW van februari 2018

Het is nog even interessant om deze opwarming te vergelijken met de SSW van februari 2018. De SSW van 2018 was namelijk ‘perfect’ – storingen trokken enkele weken na de SSW veel vaker dan over SPanje dan naar Nederland. Daarnaast kwamen ook nog een paar koude-uitbraken richting Europa. En in Nederland konden we door die koude-uitbraak dus ook schaatsen!

De verschillen zijn als volgt:

  • Bij de SSW van februari 2018 spleet de poolwervel in twee delen. Bij de komende opwarming wordt de poolwervel juist weggeduwd. Dit verschil is van belang voor de kans op koude-uitbraken. Want bij een splijting van de poolwervel (zoals in februari) is de kans op koude-uitbraken richting Europa groter dan bij een verplaatsing van de poolwervel (zoals nu). Daarom is de kans op koude-uitbraken nu waarschijnlijk minder groot dan na de  ‘perfecte’ SSW van februari 2018.
  • Het is nog de vraag hoe groot de opwarming precies gaat volgen. Het zou kunnen dat het nu niet tot een officiële SSW komt – de berekeningen zijn het daar nog niet over eens. Dit terwijl er in februari dus wel een officiële SSW was. Mocht het niet tot een officiële SSW komen, dan is de kans op koude uitbraken erna ook kleiner dan als dat wel gebeurt. Toch lijkt het er wel op dat de opwarming sterk genoeg is om gevolgen te hebben voor het weer aan de grond.

De SSW van februari 2018 was een ‘perfecte’ met daarna uiteindelijk ook schaatsplezier in maart. Foto: Daan Bollinger, Hilversum.

En nu hopen?

Alles samenvattend weten we nu zeker dat er een flinke opwarming plaats gaat vinden in de bovenkamer. Of het dan ook echt tot een officiële SSW komt is nog even afwachten. In ieder geval lijkt de opwarming sterk genoeg om ook gevolgen te gaan hebben op het weer aan de grond. Dit dus waarschijnlijk vanaf het begin van 2019.

Voor nu blijven we natuurlijk de opwarming in de stratosfeer volgen. En we houden natuurlijk in de gaten wat erna gaat gebeuren! De voortekenen zijn aardig, nu wordt het afwachten of het net zo ‘winters’ kan worden als na de SSW van februari 2018.

Of we meer van dit soort landschappen gaan zien zoals op 16 december , of misschien nog met meer sneeuw, is nog even afwachten. We blijven het voor je volgen!

4 REACTIES

    • Beste Free Bekker,

      Dat is een goede vraag. De verwachting dat de temperatuur in de stratosfeer boven het Noordpoolgebied stijgt, is gedaan op basis van weermodellen. Deze computermodellen hebben tot in ieder geval 10 dagen vooruit een vrij goede betrouwbaarheid voor de stratosfeer. Deze computermodellen zijn dus een stuk beter voor de stratosfeer dan het weer aan de grond.

      In dit geval laten de meeste computermodellen de opwarming ook de Noordpool bereiken over 10 dagen. Dit gebeurt ook al meerdere dagen op rij. Deze twee factoren geven aan dat de verwachting zeker genoeg is dat de temperatuur bij de Noordpool in de stratosfeer gaat stijgen.

      Maakt dat het een en ander duidelijker?

      Lars.

  1. Mooi en duidelijk weergegeven Lars! Laten we iig voor een major warming gaan waarbij het me niet zou verbazen wanneer we in januari een compleet lam gelegde SPV gaan krijgen met #split. Ik zie ook parallellen met midden januari 2013 #SSW met split en het zou met niet verbazen dat januari 2019 mogelijk nog veel “ausgeprägter” gaat worden! Moeten nog even de puzzelstukje (troposferische forcering – terugkoppelingen) voor onze contreien goed gaan vallen……….. -) To be continued. Bijgevoegd nog de zonale omkering oost op 10 hPa 65N

  2. Beste Lars, dank voor dit interessante bericht met heldere uitleg. Heb het met plezier gelezen. Nu we een dikke week verder zijn ben ik eigenlijk wel benieuwd: hoe staat het er nu voor? Thanks en fijne dagen! Thomas

LAAT EEN REACTIE ACHTER

Please enter your comment!
Please enter your name here

drie × drie =

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