Wat zijn de kansen op winterweer bij downwelling en warmings in de stratosfeer?
In de winter wordt de weersontwikkeling gekleurd door de interactie tussen de troposfeer en de stratosfeer. De koudepoel boven de Noordpool, de aanjager van de Polar Night Jet, wordt van beneden af beïnvloed door de troposfeer en zelfs soms door oneffenheden als gebergteketens, de troposfeer op zijn beurt heeft te maken met downwelling na een stratosferische opwarming of anders wel een versterkte westelijke impuls van bovenaf.
Grote invloed op de straalstroom
In het eerste geval wordt de westcirculatie afgeremd door de stratosfeer, in het tweede geval aangejaagd. Het tweede geval is standaard normaal, een stratosferische opwarming daarentegen is een singulariteit. Helaas is laatstgenoemde in het moderne klimaat onderhand wel een vereiste om een omslag naar koud winterweer te bewerkstelligen.
Na een aantal weken met een westcirculatie hebben we opnieuw te maken met een stratosferische opwarming, geen die voldoet aan de officiële criteria maar wel eentje in de letterlijke zin van het woord: op 10 hPa stijgt de temperatuur tijdelijk tot boven het vriespunt. Op deze plek wil ik ingaan op de ontstaanswijze – elke keer weer uniek – en op de uitwerking
Wat betekent een minor warming?
De stratosfeer heeft sinds het einde van november al een aantal verstoringen gekend, waardoor de poolwervel uitgerekt is, langwerpig in plaats van cirkelvormig. De laatste verstoring vond plaats halverwege december en deze Canadian Warming heeft de kern van de stratosferische poolwervel naar Noordwest-Rusland geduwd. Dat is de uitgangssituatie op dit moment (zie plaatje 1), als zich een nieuwe opwarming aandient, een stuk sterker dan de eerdere dit seizoen.
In het eerdere artikel waarin ik het mechanisme uitgelegd dat ten grondslag ligt heb uitgelegd, wees ik op het belang van de aanwezigheid van een Russisch hoog als obstakel waardoor de stratosferische poolwervel wordt verstoord. Op dit moment is die echter nagenoeg absent, min of meer logisch vanwege de nabijheid van de kern van de stratosferische vortex.
Desondanks vindt er wel opglijding plaats van de Polar Night Jet, deze keer vanwege een diep lagedrukgebied boven Kazachstan en aan de andere kant de Tibetaanse Hoogvlakte inclusief de Himalaya (40-60 graden noorderbreedte). Voor de wave activity flux hier bij behorend: zie plaatje 2.
Een aantal dagen later leidt dit via het proces dat ik in een eerder bericht heb uitgelegd tot een minor warming (zie plaatje 3) boven de noordelijke Stille Oceaan. Die op zijn beurt heeft een golf in de stratosferische vortex tot gevolg. Golven, wave1 en ook een eventuele wave2, verstoren de stratosferische vortex. Dat proces van verstoring nu gaan we op de voet volgen, omdat dit zo van belang is voor de downwelling, met andere woorden voor het gedrag van de troposferische vortex.
Stratosferische waves?
In plaatje 4 volgen we de golven in de stratosfeer op de voet, van dag tot dag. Ze zijn gebaseerd op de run van gisteren, (actualiseren kost helaas te veel tijd). Hoe verder in de tijd, des te dunner de lijn. Rood zijn de waves, zwart is de kern van de SPV. Links boven Canada het restant van de eerdere Canadian Warming.
De kern trekt zich westwaarts terug, in betekenis afnemend. Rechts de nieuwe wave samenhangend met de minor warming. Die trekt in de richting van de werveling van de vortex oostwaarts om uiteindelijk boven Alaska tot stilstand te komen. Opmerkelijk verder is de kanteling van de stratosferische vortex, zo rond het moment van de maximale opwarming (3-4 januari), van noord-zuid naar oost-west. De kern ervan is quasi-stationair.
Downwelling in de stratosfeer
Wat zijn de consequenties op lagere hoogtes? Daarvoor neem ik het profiel van Stratobserve. Drie tijdstippen: 29 december, 1 januari en 6 januari. Geel ingetekend is de opwarming, de cirkels stellen de kern van hogedruk voor, corresponderend met de wave.
Linksboven de grootste cirkel is de kern van de wave van de eerdere Canadian Warming. Die verplaatst zich in de loop der tijd langzaam omlaag boven Canada. Een andere beweging is ‘met de stroom mee’ richting Groenland. Rechtsboven de nieuwe wave, vager gekleurd want van latere datum.
Die op zijn beurt trekt richting Canada en breidt zijn invloed ook naar beneden uit. Het ziet ernaar uit dat die de functie van de eerdere wave overneemt. Met de blauwe pijlen is de downwelling ingetekend, rood de ‘upwelling’ de stuw van onderaf die verantwoordelijk is voor de opwarming in de bovenste stratosfeer
Conclusie
Hieruit concluderen wij dat de blokkade boven de oceaan/Groenland te herleiden valt op de eerdere Canadian Warming. Dat is in overeenstemming met de gangbare een tot twee wekelijkse vertraging van de downwelling.
De nieuwe wave moet zijn uitwerking nog krijgen. In eerste instantie zal die op Canada gericht zijn, daarbij komen voor onze omgeving troposferische gezien ook andere invloeden, te denken aan de MJO. Dat is voor een latere post.
