Usoda zime se vrti v spreminjanju polarnega vrtinca

Zaradi globalnega segrevanja, še posebej na severnem polu, se utegne zima v Evropi in Severni Ameriki zavleči v pomlad.

Objavljeno
01. december 2016 14.06
Silvestra Rogelj Petrič
Silvestra Rogelj Petrič
Zadnja leta se je na našem planetu najbolj otoplilo območje Arktike, toda to nikakor ne pomeni, da bodo zato zime na severni polobli milejše. Celo nasprotno. Kot kažejo podatki velike raziskave, objavljene pred dnevi v reviji Nature Climate Change, se zaradi otoplitve visoko na severu spreminja polarni zračni vrtinec, to pa pomeni, da se bodo zime na vzhodu ZDA in ponekod v Evrope lahko podaljšale. Marca, ko bi morala nastopiti že pomladna otoplitev, nas utegne celo zajeti hud mraz.

Kaj je pravzaprav polarni vrtinec? Večina ga je prvič občutila med predlansko zimo, ko so nas na začetku leta 2014 nenadoma zajele nenavadno nizke temperature. Vremenoslovci so nam takrat pojasnili, da je bil vzrok te nenadne in izjemne ohladitve sprememba polarnega vrtinca.

Medtem ko je večina tedaj verjetno prvič slišala zanj, pa polarni vrtinec za meteorologe ni bil nič novega. To je namreč sezonski atmosferski pojav, ki nastane, ko se stratosfera (zračni sloj nad troposfero, ki se razteza 15 kilometrov nad površino Zemlje) močno ohladi, razlike v temperaturi med severnim tečajem in južnejšimi geografskimi širinami pa ustvarijo polarni vrtinec.

Varuje pred mrazom

Z besedo vrtinec običajno povezujemo dogajanja, ki jih ne moremo ali pa jih le težko obvladamo. Vendar polarni vrtinec za nas ni nekaj slabega. Nasprotno, običajno nas zavaruje pred prehudim mrazom, saj njegovi vetrovi ustvarijo mejo, ki zadržuje zelo hladen zrak. Običajno, ne pa vedno, in sicer ne takrat, kadar se polarni vrtinec spremeni. Takrat lahko hladni arktični zrak prodre globoko na jug. In kot navaja omenjeni znanstveni članek v reviji Nature Climate Change, se to dogaja prav v zadnjih letih zaradi otoplitve Arktike. Najbolj izrazito se je to zgodilo v prvih tednih leta 2014.

Čeprav polarni vrtinec navadno omenjamo v ednini, sta v resnici dva. Prvi je stratosferski, kakih 20 kilometrov nad nami, drugi pa troposferski, v zračnem sloju na višini med 5,5 in 9,1 kilometra nad površino Zemlje. Ko vremenoslovci v vremenskih napovedih omenjajo polarni vrtinec, večinoma mislijo na nam bližnjega troposferskega. Občasno se namreč ta vrtinec »razleti« in tedaj mrzel zrak prodre južneje in povzroči nenadne zmrzali.

Najnovejša objavljena raziskava pa se v nasprotju z dosedanjimi meteorološkimi poročili nanaša na stratosferski polarni vrtinec, ki utegne imeti dolgoročnejši, a bolj prikrit učinek na vreme v srednji Evropi in na vzhodu ZDA. Nanj vplivajo spremembe v količini morskega ledu. Čeprav je ta led daleč proč od nas, učinki njegovih sprememb vendarle prikrito in dolgotrajno vplivajo na zmernejše geografske širine, torej tudi na naše okolje.

Pomika se proti Evropi

Avtorji raziskave so, kot rečeno, pozornost usmerili na stratosferski polarni vrtinec. Analiza satelitskih posnetkov iz zadnjih treh desetletij jim je razkrila, da se ta postopoma pomika proti Evraziji in hkrati slabi. Kaj to pomeni?

Na prvi pogled se tistim, ki ne marajo dolgih hudih zim, to lahko zdi dobra novica. Toda pridih pozitivnosti izgine ob dejstvu, da se šibkejši polarni vrtinec pogosteje »razleti« in omogoči prodor zelo hladnega zraka v nižine, na nekatera območja Evrazije in Severne Amerike, in to predvsem pozno pozimi in zgodaj spomladi. Če pa polarni vrtinec, nasprotno, ne izgubi moči, ves mraz ostane ujet v arktičnem krogu.

Na slabitev polarnega vrtinca je resda opozorilo že nekaj prejšnjih raziskav, vendar so avtorji omenjene prvi opazili vsako leto februarja izrazit premik vrtinca iznad Severne Amerike proti Evropi in Aziji. Meteorološka razlaga tega dogajanja je nadvse zapletena, zelo poenostavljeno pa je mogoče zapisati, da avtorji opozarjajo, da ta premik vrtinca verjetno utegne povzročiti občutne ohladitve ozračja nad deli Evrope in Severne Amerike v marcu, ko smo sicer vajeni, da že nastopi spomladanska otoplitev.

Neznanke pri krčenju morskega ledu

Nadalje avtorji opozarjajo, da ne gre zgolj za ohladitev ob nepravem času, ampak za mnogo več. Premik tega polarnega vrtinca naj bi bil v tesni zvezi s krčenjem obsega morskega ledu na Arktiki, zlasti v Barentsovem in Karskem morju, zaradi toplogrednega segrevanja Zemlje in z daljšim trajanjem snega ponekod v Evropi in Aziji. Kako, še ni povsem pojasnjeno.

Da prav krčenje morskega ledu povzroča premik polarnega vrtinca, v svoji študiji domneva tudi klimatolog Judah Cohen iz zasebne raziskovalne družbe Atmospheric Environmental Research, ki ni sodeloval v raziskavi, objavljeni v Nature Climate Change. Ugotovil je, da ko ob taljenju morskega ledu na Arktiki ostane več odprtih vodnih površin, jeseni zato zapade več snega na nekaterih območjih Evrope in Azije. Povečane površine pod snegom nato spodbujajo atmosferske valove, ki po Cohenovi hipotezi destabilizirajo in slabijo polarni vrtinec.

Prav letos jeseni se je ogromno morskega ledu stalilo – njegov obseg je bil rekordno majhen, sneg v Evraziji pa se je hitro akumuliral. Na temelju teh dejstev Cohen zato napoveduje slabitev polarnega vrtinca in posledično bolj hladno zimo na vzhodu ZDA.

Kljub tej Cohenovi raziskavi pa je domneva, da globalno segrevanje in krčenje arktičnega morskega ledu destabilizirata polarni vrtinec, še vedno sporna. Nekatere druge raziskave kažejo celo nasprotno: da zmanjšanje obsega morskega ledu morda okrepi polarni vrtinec. Kakorkoli, dejstvo je, da so raziskovalci našli povezavo med ledom in polarnim vrtincem, vendar za zdaj ne znajo pojasniti, kako tajanje ledu v arktičnem morju vpliva na premik polarnega vrtinca.

Našli povezavo, ne pa mehanizma

Klimatologa Kevina Trenbertha z ameriškega nacionalnega centra za atmosferske raziskave na primer niti rezultati najnovejše študije ne prepričajo v pravilnost domneve. »Težava je, da v večini, če ne celo v vseh teh raziskavah manjka jasna vzročno-posledična povezava. Korelacije smo našli, mehanizma njihovega delovanja pa še nismo odkrili,« pravi Trenberth.

Drugače razmišlja James Screen, klimatolog z univerze Exeter, meni namreč, da ugotovitve omenjene raziskave pomembno prispevajo k razkrivanju vpliva podnebnih sprememb na Arktiki in posledic, ki jih povzročajo na območjih daleč proč, recimo v Evropi.

»Članek po mojem mnenju predstavlja primerne dokaze za sklepe, vendar samo en članek še ne bo rešil spornosti dosedanjih domnev o vzrokih in posledicah podnebnih sprememb in spremembah polarnega vrtinca,« pravi Screen in dodaja, da so povezave med krčenjem arktičnega morskega ledu in vremenom v Evropi in Severni Ameriki še vedno zelo negotove.

Tudi sami avtorji članka v reviji Nature Climate Change priznavajo, da za zdaj nimajo odgovorov na vsa vprašanja o povezavi med polarnim vrtincem in krčenjem arktičnega morskega ledu. Prav zato si prizadevajo za nadaljevanje raziskav.

»Potencialni premik polarnega vrtinca kot odziv na vztrajno krčenje obsega morskega ledu v prihodnosti in učinki tega dogajanja na podnebje vsekakor zaslužijo, da jih še podrobneje raziščemo. Le tako se bomo lahko pripravili in bolje obvladovali vplive podnebnih sprememb v prihodnosti,« so zapisali na koncu članka.

Priložnosti za raziskovanje te povezave že letos pozimi bo žal veliko – trenutno so namreč temperature na severnem tečaju kar za 20 stopinj Celzija višje od običajnih v tem letnem času. Temu primerno se tudi obseg morskega ledu le s težavo prebija z letnega minimuma. Kaj bodo te težave pri zamrzovanju pomenile, pa bodo morali odkriti raziskovalci.