2019 Polar Vortex legt uit waarom het zo koud is in de VS deze week

Een recordbrekende koude golf veroorzaakt letterlijk rillingen over de ruggen van miljoenen Amerikanen. De verwachting is dat de temperaturen in het bovenste Midwesten deze week een verbazingwekkende 50 graden Fahrenheit (28 graden Celsius) onder normaal zullen dalen - zo laag als 35 graden onder nul. Stapel een windvlaag op de top en de lucht voelt als -60 graden F.

Deze kou is niets om naar te niezen. De Nationale Weerdienst waarschuwt voor wrede, levensbedreigende omstandigheden. Frostbite zal snel toeslaan op elke blootgestelde huid. Tegelijkertijd staat de Noordpool tegenover een hittegolf met temperaturen die het vriespunt naderen - ongeveer 25 graden Fahrenheit (14 C) boven normaal.

Wat veroorzaakt dit omslachtige patroon? Je raadt het al: de polaire vortex.

In de afgelopen paar jaar is dankzij de eerdere koude golven de polaire vortex verankerd geraakt in ons alledaagse vocabulaire en diende het als een mikpunt van grappen voor laat-tv-gastheren en politici. Maar wat is het echt? Ontsnapt het vaker uit zijn gebruikelijke arctische spoken? En een vraag die groot is in mijn werk: hoe past het broeikaseffect in het verhaal?

Rivers of Air

Eigenlijk zijn er twee polaire wervels op het noordelijk halfrond, op elkaar gestapeld. De onderste wordt gewoonlijk en nauwkeuriger de straalstroom genoemd. Het is een meanderende rivier met sterke westenwinden rond het noordelijk halfrond, ongeveer zeven mijl boven het aardoppervlak, in de buurt van de hoogte waar de stralen vliegen.

De jetstream bestaat het hele jaar door en is verantwoordelijk voor het creëren en besturen van de hoge- en lagedruksystemen die ons ons dagelijks weer brengen: stormen en blauwe luchten, warme en koude spreuken. Ver boven de straalstroom, ongeveer 30 mijl boven de aarde, bevindt zich de stratosferische polaire werveling. Deze rivier van wind gaat ook over de Noordpool, maar vormt zich alleen in de winter en is meestal redelijk cirkelvormig.

Beide windgedeelten bestaan ​​vanwege het grote temperatuurverschil tussen de koude Arctische en warmere gebieden verder naar het zuiden, bekend als de middelste breedtegraden. Ongelijke verwarming zorgt voor drukverschillen en lucht stroomt van hogedruk- naar lagedrukgebieden, waardoor er wind ontstaat. De draaiende aarde draait dan wind naar rechts op het noordelijk halfrond, en maakt deze gordels van westelijke stormen.

Waarom koude lucht zich naar het zuiden stort

Uitstoot van broeikasgassen door menselijke activiteiten heeft de wereld de afgelopen 50 jaar met ongeveer 1,8 graden Fahrenheit (1 C) opgewarmd. Het noordpoolgebied is echter meer dan twee keer zo opgewarmd. Amplified Arctische opwarming is voornamelijk te wijten aan dramatisch smelten van ijs en sneeuw in de afgelopen decennia, waardoor donkerdere oceaan- en landoppervlakken worden blootgesteld die veel meer van de zonnewarmte absorberen.

Vanwege de snelle Arctische opwarming is het temperatuurverschil tussen het noorden en het zuiden kleiner geworden. Dit vermindert drukverschillen tussen de Arctische en middelste breedtegraden, verzwakkende jet stream wind. En net zoals langzaam stromende rivieren doorgaans een kronkelige route volgen, neigt een langzamer stromende straalstroom te kronkelen.

Grote noord / zuid-golvingen in de straalstroom genereren golfenergie in de atmosfeer. Als ze voldoende golvend en aanhoudend zijn, kan de energie naar boven bewegen en de stratosferische polaire werveling verstoren. Soms wordt deze bovenste vortex zo vervormd dat hij zich splitst in twee of meer wervelende wervels.

Deze "dochter" -draaikolken hebben de neiging zuidwaarts te zwerven, waardoor hun zeer koude lucht mee wordt genomen en een warmer-dan-normaal Arctisch gebied achterblijft. Een van deze draaikolken zal deze week over Noord-Amerika gaan zitten, wat voor een groot deel van de natie tot koude temperaturen zal leiden.

Hier komt het! Dankzij 🛰 #GOESEast en # GOES17 kunnen we visueel de #polar-lucht zien die mogelijk deze week historische en gevaarlijke koude lucht brengt over het Boven-Midwesten. De nummers in de lus? Dat zijn koude rillingen. Waarom ja, ze zijn laag. Zo laag als -81F in feite. 🥶 pic.twitter.com/5U5F6wQTgm

- NWS Grand Forks (@NWSGrandForks) 28 januari 2019

Diepvriest in een verwarmende wereld

Splitsingen in de stratosferische polaire vortex gebeuren van nature, maar moeten we verwachten ze vaker te zien dankzij klimaatverandering en snelle opwarming van de Noordpool? Het is mogelijk dat deze koude indringers een regelmatiger winterverhaal zouden kunnen worden. Dit is een heet onderzoeksthema en het is nog lang niet opgelost, maar een handvol onderzoeken biedt overtuigend bewijs dat de stratosferische polaire vortex aan het veranderen is en dat deze trend perioden van ongewoon koud winterweer kan verklaren.

Ongetwijfeld zal deze nieuwe polaire vortexaanval nieuwe claims ontketenen dat opwarming van de aarde een grap is. Maar deze belachelijke gedachte kan snel worden weggenomen met een blik op voorspelde temperatuurveranderingen overal ter wereld voor begin deze week. De lob van koude lucht boven Noord-Amerika wordt ruimschoots overtroffen door gebieden elders in de Verenigde Staten en wereldwijd die warmer zijn dan normaal.

Symptomen van een veranderend klimaat zijn niet altijd duidelijk of gemakkelijk te begrijpen, maar hun oorzaken en toekomstig gedrag komen steeds meer naar voren. En het is duidelijk dat het omgaan met opwarming van de aarde soms betekent dat we ons moeten wapenen met extra sjaals, wanten en lang ondergoed.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation door Jennifer Francis. Lees hier het originele artikel.