Gevoelige opwarming in de stratosfeer

Afgelopen weken heeft er zich een gevoelige opwarming voorgedaan in de stratosfeer. Zowel in de regionen van 10 hPa als op 30 hPa. Zoals we reeds weten heeft de opwarming in de stratosfeer een (beperkte) invloed op de weerpatronen in de troposfeer. Herinner jullie de strenge winter van 2012-2013 toen een gevoelige opwarming in de stratosfeer verantwoordelijk bleek te zijn voor een verstoord weerpatroon. De positie van de Polar Vortex kwam toen gunstig te liggen voor winterweer in Europa. Opmerkelijk was ook de zeer zuidelijke straalstroom.

Handig voor de winterliefhebbers!

Huidige gezondheid van de stratosfeer

Om de werking van de stratosfeer te begrijpen is het essentieel om een gezond en verstoord patroon te ontdekken. De stratosfeer wordt immers meer en meer gebruikt om de kans op winterweer te bepalen. Of het een goede graadmeter is, valt te betwijfelen. Vaak gaan meteorologen op zoek naar grootschalige ‘systemen’ die later hun effect doorstralen naar de troposfeer, de zone waar met andere woorden het dagelijks weer wordt gemaakt.

opbouw-stratosfeer-rond-de-aarde

Deze grafische voorstelling toont ons mooi de opbouw van de atmosfeer. In de troposfeer vinden quasi alle weerkundige processen plaats. De stratosfeer is de luchtlaag daar net boven.

De hoogte van de stratosfeer strekt zich uit van de eerste 10 tot 50 km van de aardatmosfeer. Om een goed voorbeeld te geven van deze hoogte: onweersbuien die sterk verticaal ontwikkeld zijn kunnen een hoogte halen van 8 tot lokaal 16 km. De cellen met de hoogste toppen produceren vaak fors onweer, hagelstenen en eventueel ook windverschijnselen. Vliegtuigen vliegen vaak ongeveer op 12 km.

Polar Vortex, een elastisch gegeven

De poolwervel of ook wel Polar Vortex genaamd is een grootschalig lagedrukgebied boven de Noordpool. Het systeem zorgt voor een gesloten circulatie waarbij koude luchtmassa’s zich amper tot niet verplaatsen. Daarom is het normaliter daar altijd bijzonder koud gedurende een heel stuk van het weerkundig jaar.

Wat zien meteorologen echter gebeuren de laatste jaren, dat is dat de poolwervel neigt tot het maken van uitstapjes. Hierdoor komen extreem koude luchtmassa’s ook terecht boven het continent met daar dan ook een gemiddelde temperatuur die veel lager ligt dan normaal.

compacte-polar-vortex

Bij een compacte en gesloten Polar Vortex zijn er enkele diepe depressies actief boven de Noordpool. Ze houden elkaar als het ware levend. De interactie met hogedrukgebieden op gemiddelde breedten zorgen voor een actieve westelijke straalstroom. Dit voorbeeld van 10 november 2015 is een prachtige illustratie van een anti-winterse setting.

gebroken-polar-vortex

Wanneer een vroegtijdige opwarming in het herfstseizoen en/of winterseizoen heeft plaatsgevonden, een minor of major warming, dan stijgt de kans op een gesegmenteerde PV met allerlei koudepoelen verspreid over het noordelijk halfrond. Bij dit soort cases is er geen gestroomlijnde polar vortex en kunnen gebieden elders in het noordelijk halfrond een stuk van de PV ‘ontmoeten’. De kans op structureel winterweer met overlast stijgt dan exponentieel.

Hogerop is de impact van een flinke opwarming van de poolwervel een stuk eerder te zien op het 10 en 30 hPa-niveau. Het is zelfs zo dat de verdeling van lagedrukgebieden boven de Noordpool afhankelijk is van de gezondheid van de stratosfeer. Een SSW (Sudden Stratospheric Warming) kan een effect veroorzaken zoals de bovenstaande weerkaart met een gesegmenteerde PV. Daarom dat het zo bijzonder is dat er reeds in oktober 2016 een SSW heeft plaatsgevonden. Het winterseizoen moet namelijk nog beginnen!

Effecten op het winterweer

Meestal is een opwarming in de stratosfeer pas enkele weken later voelbaar in de weerkaarten. Dat betekent dat wanneer de warming eind oktober heeft plaatsgevonden we eerder moeten kijken naar de tweede helft van november om vreemde weerkaarten te zien ontstaan. Merk op dat de Polar Vortex ook momenteel flinke klappen krijgt. De enorme opstuw van warmte begin september 2016 kan hier aan de basis liggen. U herinnert zich vast nog allemaal de late 30 graden in september. Die warmte heeft toen haar weg gevonden naar het noordpoolgebied.

verstoorde-polar-vortex-begin-november

Op dit eigenste ogenblik zien we zeker geen gezonde Polar Vortex. Merk op dat Noord-Amerika te maken heeft met een hogedrukgebied en hogere temperaturen dan normaal. Dat is wel eens anders geweest in dit gebied.

Bij een verstoorde poolwervel is het makkelijker om een atypische luchtcirculatie tot in het westen van Europa te krijgen. In de plaats van een zonaal regime met geregeld westenwinden (oh juist, de winter van 2015-2016) is het mogelijk dat we op 10 hPa een omkering van de windrichting meemaken wat een positief effect heeft op de vorming van blokkades. Indien zo’n blokkade zich kan handhaven boven Scandinavië en/of de Atlantische Oceaan wordt de westelijke luchtstroming netjes de pas afgesneden. De continentale koude uit het oosten van Europa kan dan langzaam maar zeker tot in het westen sijpelen…

windsnelheid-stratosfeer-hannah-attard

Zien we nu het effect van een echte SSW? De rode lijn duikt onder het nulpunt en wijst op drastische klap voor de Polar Vortex. De windsnelheid keert om en heeft een forse opwarming van de stratosfeer tot gevolg (de zwarte lijn geeft de gezondheid van een Polar Vortex aan, we zien dat we hier fors van afwijken). Een volgende SSW is zomaar mogelijk die het geheel ernstig kan beïnvloeden. In vergelijking met de winter 2015-2016 een opmerkelijk verschil.

November verloopt kouder met een winterprik?

Op dit moment is het nog te vroeg om te zeggen dat deze opwarming in de stratosfeer een impact gaat hebben op het Europees weerbeeld. Wat we wel met zekerheid kunnen zeggen is dat de Polar Vortex alvast geen zonaal regime (westenwind) aanmoedigt en zelfs een stuk blokkeert. Indien de drukgebieden goed komen te liggen, is de instroom van arctische/polaire lucht uit noordoostelijke hoek altijd een optie. Tevens verwachten we de komende weken verdere pogingen van de Polar Vortex om zich te herstellen. Mogelijk dat we dus tegen december opnieuw een compacte variant te zien gaan krijgen met een flinke straalstroom en enkele stormen tot gevolg.

Nieuwe opwarming in de stratosfeer?

Het lijkt erop dat de opwarming in de stratosfeer niet beperkt zal blijven tot oktober 2016. De laatste weerkaarten van het Amerikaans weermodel GFS zinspelen op een nieuwe opwarming in het zuidoostelijk kwadrant van de poolwervel. Voorlopig een geringe opwarming en niet te linken aan een nieuwe minor of major warming, maar het is toch opvallend. Zou er een volgende aanval op de Polar Vortex worden ingezet?

nieuwe-opwarming-in-de-stratosfeer

Op deze afbeelding is een nieuwe opwarming aan de orde. Voorlopig vrij beperkt, maar het zou de voorbode kunnen zijn voor een fikse opwarming en eventueel een verdere segmentatie van de poolwervel.

  • +384 uur hier ten toon spreiden op basis van hetgeen nog moet komen de komende dagen (opbouw koude boven Europees continent) is niet meteen een solide prognose. Ik verwacht dat de effecten van een opwarming de stratosfeer en de komende 144 uur belangrijk gaan zijn om een vervolg te creëren. Alles boven de +168 uur mag dus rechtstreeks in de vuilbak.

  • Jeroen Maes

    De recordhoeveelheid sneeuw zou eerder te maken hebben met het tekort aan ijs op de Noordpool.

  • Sven

    vandaar meteofictie 🙂

  • Sven

    https://uploads.disquscdn.com/images/af676ee56475d67a2fd871844d0922d2993c1fc34f83e77469847a5950136432.png

    ik zie … ik zie … ik zie een dikke WC staan in het meteofictiegedeelte van gfs

  • always godutch deplorably

    Ik kan winter 76-77 niet echt meer herinneren maar in hellmannen was het een behoorlijk brak jaar (20)

  • dawmast

    De enorme opstuw van warmte begin september 2016 kan hier aan de basis liggen. U herinnert zich vast nog allemaal de late 30 graden in september. Die warmte heeft toen haar weg gevonden naar het noordpoolgebied.

    Eigenlijk een herhaling van zetten, in oktober 1995 was het ook zacht weer en we daarna een strenge winter kregen. Ook toen raakte de Polar Vortex blijkbaar verstoord. September 2006 was ook zeer warm, maar toen volgde er geen strenge winter. Wel een rustige herfst met veel hogedrukinvloeden.

    Op http://www.weer.nl/nieuws/detail/2016-11-02-sneeuwbedekking-noordelijk-halfrond-bijna-recordhoog/ staat dit:

    Met een oppervlakte van 31,48 miljoen vierkante kilometer was de sneeuwbedekking op het noordelijk halfrond de afgelopen week de op één na grootste in die week sinds het begin van de satellietwaarnemingen in 1966. Alleen in 1976, toen er in dezelfde week een oppervlakte van 31,50 miljoen vierkante kilometer met sneeuw was bedekt, lag er nog net iets meer.

    In 1976 was er een langdurige hete zomer. En dat er toen op dit tijdstip een recordhoeveelheid sneeuw op het Noordelijk Halfrond lag, had dat ook te maken met een verstoorde Polar Vortex t.g.v. de zomerhitte een paar manden eerder?