De wintert nadert opnieuw. Veel weerliefhebbers gebruiken dit fenomeen om een inschatting te maken of er winterweer op komst is. De Polar Vortex of poolwervel heeft een grote invloed op het noordelijk halfrond. Het zorgt voor grote golven in de straalstroom die blokkades kunnen veroorzaken. Is de Polar Vortex actief, dan is de kans op anti-winterweer groter.

Deelnemen aan discussie? Ben je geïnteresseerd om deel te nemen als weeramateur of liefhebber van het weer aan het weerforum? Onderaan dit artikel krijg je bliksemsnel & gratis toegang tot alle reacties. Je kan ook je eigen weerfoto’s opladen.

Wat is de polar vortex?

De polar vortex is vooral in de wintermaanden aanwezig. Dit is een lagedrukgebied boven de noordpool (of de zuidpool) die zich op enige hoogte bevindt. Deze hoogte komt overeen met de bovenste lagen van de troposfeer en de onderste lagen van de stratosfeer.

Onder dit lagedrukgebied zit zeer veel koude gevangen. Het contrast tussen deze koude lucht en de subtropische lucht uit het zuiden, zorgt voor een actieve straalstroom. De mate waarin deze straalstroom actief is, is vaak het gevolg van de poolwervel.

De weergave van de poolwervel op een weerkaart met als centrum de noordpool.
Weergave van een vrij gezonde polar vortex op een weerkaart

Hoe ontstaat de poolwervel?

In de zomer bevindt zich een hogedrukgebied boven de noordpool, maar in de loop van augustus en september neemt de hoeveelheid zon op de noordpool af. Hierdoor kan de atmosfeer beginnen afkoelen (aangezien de stralingsbalans dan zeer negatief is). Dit wil zeggen dat er meer uitgaande dan ingaande straling is. Deze afkoeling zorgt voor het ontstaan van een lagedrukgebied op de pool. De poolwervel is geboren!

Hoe herkennen we de poolwervel?

Zoals hierboven gesteld, bevindt de polar vortex zich zowel in de troposfeer als de stratosfeer. Voor de stratosfeer gebruiken we vaak weerkaarten op 10hPa en 1hPa hoogte. Voor de troposfeer kan dit lager zijn en soms zelfs tot 500hPa gaan. Er is echt wel een groot verschil. In de troposfeer kan de poolwervel makkelijker verstoord raken dan hogerop, waardoor hoe lager je gaat, des te meer variabiliteit er aanwezig is. Dat is ook te zien op onderstaande afbeelding. Wat ook zichtbaar is, zijn de zogenaamde planetaire golven of de Rossby golven. Dit zien we dan ook in de huidige weerkaarten verschijnen als ruggen en troggen.

Polar vortex lager in de atmosfeer. Hier is duidelijk meer variatie!

Invloed poolwervel in de winter?

In de winter is het belangrijk om een zwakke poolwervel te hebben in de troposfeer en/of stratosfeer. Bij een zwakke poolwervel is de kans op koude-uitbraken naar de lagere breedtegraden immers mogelijk, maar wat zijn nu de factoren die zorgen dat een poolwervel kan verzwakken?

Ook op dit plekje met je bedrijf? Mail naar sales@noodweer.be

Een van die factoren die de stratosferische poolwervel kan verzwakken is een sudden stratospheric warming. Dat is een plotselinge opwarming in de stratosfeer met onder andere de vorming van een hogedrukgebied. Dit zorgt ervoor dat de zonale winden hogerop omkeren en van oost naar west waaien in plaats van zuid naar oost.

Dit kan zijn implicaties hebben op de troposferische poolwervel door het proces genaamd downwelling. In de winter van 2012-2013 vond dit plaats met tot ver in maart nog winterse perikelen!

In de winter van 2012-2013 hadden we een SSW met winterweer tot gevolg.

Er kan echter ook een zwakke troposferische poolwervel zijn met een vrij actieve stratosferische poolwervel. Op dat moment is er geen koppeling tussen beide systemen en kunnen wederom koude-uitbraken plaatsvinden naar de lagere breedtegraden. Een zwakke troposferische poolwervel impliceert immers een hogedrukgebied op de noordpool waardoor de straalstroom gaat meanderen.

Visuele weergave van een sterke en zwakke polar vortex.
Visuele weergave van de poolwervel en de (meanderende) straalstroom

Er zijn ook andere weersfenomenen die de stratosfeer kunnen beïnvloeden. Eentje daarvan is de ENSO. In onderzoek van Brönniman, S. (2007) wordt gesteld dat in een El Niño winter de stratosferische polar vortex zwakker zou zijn. Dit heeft dan ook zijn invloed later op het seizoen op de lager gelegen delen van de atmosfeer met een negatieve NAO op het einde van winters met een El Niño. In het begin van de winter, zou dit signaal echter omgekeerd zijn.

Bij een El Niño zou de stratosferische poolwervel zwakker zijn met implicaties op het weerbeeld (Brönniman, S. (2007))

Wat is een koppeling tussen stratosfeer en troposfeer?

Aangezien beide systemen een interactie met elkaar kunnen aangaan, kan er ook een koppeling of ontkoppeling ontstaan tussen beide poolwervels. Dit wordt aangeduid in onderstaande figuur. De eerste figuur is hoe de toestand het afgelopen jaar en nu is. Daar zien we de afwijking op de genormaliseerde geopotentiaal op verschillende hoogtes in de atmosfeer tussen 65-90NB.

We zien bij 1 een volledig blauwe kleur. Dat duidt op een lagere geopotentiaal doorheen de volledige atmosfeer en dus een koppeling met tussen stratosfeer en troposfeer. Er zijn echter aan de top van de stratosfeer enkele verstoringen te zien, maar deze zijn nooit doorgedrongen tot het oppervlak. Dat is één van de redenen waarom de winter van 2019-2020 zacht verlopen is.

In 2 zien we dan een duidelijke omslag naar meer geblokkeerde patronen met hogedruk die in de troposfeer grotendeels het roer overneemt. Dit is een typisch patroon voor de zomer. In 3 zien we dat de afgelopen tijd er een duidelijke ontkoppeling was tussen de stratosfeer en troposfeer. Daardoor zagen we de afgelopen tijd vaak geblokkeerde situaties.

De koppeling tussen stratosferische poolwervel en de troposferische poolwervel het afgelopen jaar.
Afwijking op de genormaliseerde geopotentiaal.

Op de tweede afbeelding zien we een voorspelling, maar die echter lichtjes anders is dan de vorige. Dit geeft enkel weergave weer op de noordpool en niet over 65-90N, maar de grote lijnen zijn wel hetzelfde. De eerste dagen van oktober hadden we geen koppeling. Dat is duidelijk te zien aan de negatieve anomalie.

Nu, begin november, zien we tijdelijk een koppeling optreden, mede omdat de AO index wederom negatief gaat. Op het einde van de verwachtingsperiode zien we mogelijk weer een ontkoppeling en stijgt de kans op koude-uitbraken naar de gemiddelde breedtegraden, maar dat is nog uiterst onzeker!

Conclusie

De poolwervel is een complex systeem en oefent vooral in de winter een belangrijke invloed uit op het weer. Een compacte poolwervel verkleint de kansen op koude-uitbraken naar de lagere breedtegraden. Indien de poolwervel verstoord is, met dus een meanderende straalstroom, vergroot de kans op koude-uitbraken, maar dan moeten de drukgebieden wel nog op de juiste plaats vallen. In de laatste paragraaf kan je zelf op zoek gaan naar de poolwervels op de verschillende hoogteniveaus en kan je zelf een inschatting maken of er al dan niet een koppeling is tussen beide!