Időről időre szóba kerül a téli időszakban egy kevésbé ismert időjárási képződmény, a sztratoszférikus poláris örvény és annak felmelegedése. A hiretelen sztratoszférikus melegedések kemény téli időjárást okozhatnak Európában, és most is egy ilyen melegedésre van kilátás.

De mi az a sztratoszférikus poláris örvény? Hogy okoz a sztratoszféra melegedése mínuszokat a felszínen? Többek között erről is szó esik az alábbiakban.

Hogy alakul ki?

Először is ismerkedjünk meg röviden a sztratoszférikus poláris örvénnyel, mint légköri képződménnyel. A sztratoszférikus poláris örvény kialakulása októrberben kezdődik meg és szorosan kötődik a poláris éjszaka időszakához. Ekkor ugyanis a Föld tengelyferdesége következében az északi sarkkörön belüli területet nem, vagy csak minimális mennyiségben érik el a napsugarak. A sötétség beálltával a hőmérséklet is egyre jobban elkezd csökkenni, de nem csak a felszínen. Ez a lehűlés a sztratoszférában körülbelül 25-30 kilométer magasan (30 hPa és 10 hPa-os nyomási szint) is elkezdődik.

A sarki éjszaka során egyre hidegebbé váló légkör (illusztráció: MetOffice)

Egyre több és hidegebb levegő halmozódik fel a magasban, akár -70, -80 fok alá is lecsökkenhet a sztratoszféra hőmérséklete. Ez a hideg levegőtömeg végül a Föld forgásából adódó Coriolis-erő hatására ciklonális forgásba (óramutató járásával ellentétes irányú) kezd. 

A troposzféra és a sztratoszféra hőmérséklet-változása 2019-ben. Jól látszik mennyire le tud hűlni a sztratoszféra az év első hónapjaiban. és megjelenik a mostani lehűlés is az ábra jobb oldalán (Forrás: NOAA)

Novemberre létrejön egy több mint 10 000 kilométer átmérőjű, ám mindössze 30 km vastagságú hideg örvény, amit leginkább egy CD lemezként lehet elképzelni. Méreteit tekintve ez bolygónk egyik leghatalmasabb időjárási képződménye.

Az örvény beindulása szeptember végén (Animáció: WXCharts.com)

Az örvény peremén létrejövő nagy hőmérséklet-különbség egy nagyon magasan fújó futóáramlást hoz létre. Ez a polar night jet (PNJ, poláris éjszakai futóármlás). Ez a jet azonban nem az a jet, amit a repülők is kihasználnak olykor, attól legalább 20 kilométerrel magasabban fúj. Hogy miért fontos ez? A polar night jet erőssége az egyik fokmérője a sztratoszférikus poláris örvény erősségének. Ha gyengül a szél, az örvény is gyengül, és itt rá is térhetünk arra, mi is az a hirtelen sztratoszférikus melegedés.

Mi melegíti a sztratoszférát? 

Itt nem a hagyományos értelemben vett melegedésről van szó. Az egész azzal kezdődik, hogy a sztratoszférikus poláris örvényt elkezdik legyengíteni a troposzféra (a felszíntől nagyjából 10 kilométeres magasságig terjedő légréteg) irányából érkező zavarok. A zavarokért a troposzféra nagy időjárási rendszerei, a Rossby-hullámok a felelősek, melyek ha eléggé megerősödnek, mozgási energiát adnak át a sztratoszférának. Ez nyomásnövekedést és ebből adódó melegedést okoz, mivel az összenyomódó levegőtest felmelegszik.

A melegedés mindig a sztratoszféra tetejéről indul el és terjed lefelé a légkörben, és egyre jobban legyengíti a lemezként forgó hideg örvényt. Rendkívűl gyorsan és intenzíven tud lezajlani, olykor pár nap alatt 40-50 fokot emelkedhet a sztratoszféra hőmérséklete. Ilyenkor beszélünk hirtelen sztratoszférikus melegedésről (Sudden Stratospheric Warming, SSW). 

A 25 kilométeres magasságban zajló (30 hPa-os szint) hirtelen hőmérséklet-emelkedés 2018 februárjában. A szürke vonal a sokéves (1981-2010) átlaghőmérsékletet jelzi (Forrás: JMA)

Hogy lesz ebből hideg tél?

A süllyedő és melegedő levegő egy anticiklonális területet (az áramlás óramutató járásával megegyező irányú) hoz létre a sztratoszférában, amiben a keleties áramlás dominál. Ahogy telnek a hetek, a troposzféra felől érkező újabb és újabb hullámok elősegítik a keleties áramlás kiterjedését a légkör alsóbb rétegeire. Ez végül ahhoz vezethet, hogy az északi félteke nyugatias alapáramlásáért felelős futóáramlás (jet stream) jelentősen legyengül, így pedig az Atlanti-óceán felől érkező enyhébb légtömegek sem tudnak kelet felé áthelyeződni. Ellenben megnyílik az út a Szibériában felhalmozódó kontinentális eredetű hideg levegő nyugat felé nyomulásához.

Ahhoz, hogy példát hozzunk fel a hirtelen sztratoszférikus melegedés hatásaira, nem kell messzire mennünk az időben, elég csak 2018 februárjának második, márciusának első felét megnézni hőmérsékleti szempontból. 

 Európára zúdul a szibériai hideg 2018 februárjában (Forrás: WXCharts.com)

Galeerius fotója a Balaton partjáról 2018. március 2-án.

Újabb melegedés van kilátásban

Most, hogy már talán kicsit tisztább képet kaptunk erről az egészről, rátérhetünk az aktuális helyzetre. A jelenleg még erős (az elmúlt 40 évben a legerősebb) és egységes poláris örvény gyengülését jelzik előre a legújabb számítások. December elejére már egy erős pozitív anomália alakulhat ki Ázsia felett, ami a poláris örvény zsugorodását vetíti előre. 

A GFS 10 hPa-os (kb. 30 kilométeres magasság) szintre vonatkozó legfrissebb hőmérsékleti előrejelzése. December elején az átlagosnál kb. 40 fokkal lehet melegebb a légkör ezen rétege. (Forrás. WXCharts.com)

Ha az elmúlt évek hirtelen sztratoszférikus melegedéseiből indulunk ki, és ez a legújabb előrejelzésekben látható melegedési tendencia decemberben is folytatódik, év végére - január elejére téliesebb időjárás köszönthet be Európában, és ezzel együtt hazánkban is.

Szerző: Varga Sándor
Megjelent: 2019.11.22 14:35