Megla in mraz na severovzhodu še naprej, več sonca v prihodnjem tednu drugod — kdo bo zmagal v boju zračnih mas?

Sibirski visokotlačni sistem – motor ekstremnih zim v Evraziji

Sibirski visokotlačni sistem, znan tudi kot Sibirski anticiklon, predstavlja enega izmed najpomembnejših vremenskih pojavov v severni polobli, ki močno vpliva na zimske razmere po velikem delu Evrazije. Ta masivni sistem hladnega in suhega zraka se kopiči v severovzhodnem delu Evrazije od septembra do aprila, s središčem običajno nad Bajkalskim jezerom. Kot najmočnejši poltrajni visokotlačni sistem na severni polobli dosega pritisk, ki pogosto presega 1040 milibarov, in je odgovoren za nekatere izmed najnižjih temperatur, zabeleženih zunaj Grenlandije. Na primer, 15. januarja 1885 je bila v Verhojansku izmerjena temperatura -67,8 °C, medtem ko je bil najvišji pritisk, 1083,8 milibarov, zabeležen 31. decembra 1968 v Agati v Krasnojarskem kraju. Ta sistem ne le oblikuje ekstremno hladne in suhe zime v Sibiriji, Mongoliji in na Kitajskem, ampak njegov vpliv sega daleč onkraj teh regij, vključno z Evropo, kjer lahko povzroči nenadne hladne valove in spremembe v vremenskih vzorcih. V tem članku bomo podrobno pregledali splošne značilnosti Sibirskega visokega, njegov vpliv na evropski del Sibirije in širše evropsko vreme ter indekse, ki so povezani z vremenskimi pojavi, ki jih ta sistem sproža.

Splošni pregled Sibirskega visokotlačnega sistema razkriva njegovo ključno vlogo v zimski cirkulaciji atmosfere. Sistem se začne oblikovati jeseni, ko se površina Sibirije močno ohladi zaradi pomanjkanja sončne radiacije in obsežnih snežnih pokrovov, ki odbijajo sončno svetlobo. Hladen zrak postane gostejši in se useda, kar ustvari območje visokega pritiska. To je v bistvu termično pogojen anticiklon, ki se razteza čez ogromno ozemlje med 40° in 65° severne širine ter 80° in 120° vzhodne dolžine. V vrhuncu zime lahko pritisk v središču preseže 1050 hektopaskalov, kar blokira vlago in preprečuje nastanek oblakov, kar vodi do jasnih, a izjemno mrzlih dni. Poleti se Sibirski visoki umakne in ga nadomesti azijski nizkotlačni sistem, ki prinaša monsunske deževje. Ta sezonska dinamika je ključna za razumevanje, kako Sibirski visoki vpliva na celotno evrazijsko celino, saj njegova moč določa intenzivnost vzhodnoazijskega zimskega monsuna in hladnih izbruhov.

Močan sibirski anticiklon značilen za zimo

Oblikovanje Sibirskega visokega je tesno povezano z geografskimi značilnostmi regije. Sibirija je ogromna, ravninska in kontinentalna masa, ki se hitro ohladi brez blažilnega vpliva oceanov, kot smo že prebrali pri članku o Yakutsku. Radiativno hlajenje površine v dolgi zimski noči z jasnim nebom povzroči, da hladni zrak potone in ustvari stabilno plast inverzije, kjer se temperatura z višino povečuje. To preprečuje mešanje zraka in ohranja hlad na površini. Vetrovi okoli anticiklona pihajo v smeri urinega kazalca, kar prinaša hladni zrak proti jugu in jugovzhodu, kar vpliva na vreme v vzhodni Aziji. Sistem je tako močan, da lahko povzroči sušo in pomanjkanje snega v nekaterih delih, saj suhi zrak preprečuje nastanek padavin. Vendar pa, ko se Sibirski visoki razširi, lahko interagira z drugimi sistemi, kot je islandski nizkotlačni sistem, in povzroči ekstremne vremenske dogodke daleč stran.

Vpliv Sibirskega visokega na azijski del Evrazije je dramatičen. V Sibiriji in Mongoliji povzroča dolgotrajna obdobja ekstremnega mraza, kjer temperature redno padajo pod -40 °C, kar vpliva na vsakdanje življenje, kmetijstvo in infrastrukturo. Na Kitajskem in v Koreji je odgovoren za hladne valove, ki lahko prinesejo sneg in zmrzal celo v subtropske regije. Na primer, v januarju 2016 je močan Sibirski visoki povzročil rekordno hladno valovanje po vzhodni Aziji, ki je seglo do Tajske in Vietnama, kjer je povzročil nenavadne snežne padavine in smrtne žrtve. Ta sistem uravnava tudi zimski monsun v vzhodni Aziji, kjer hladni severni vetrovi prinašajo suho vreme, medtem ko v poletju njegova odsotnost omogoči vlažne monsunske tokove. Dolgoročno so opazili spremembe v moči Sibirskega visokega zaradi podnebnih sprememb, kot je povečana interdekadna variabilnost od leta 1970, ki jo delno pripisujejo antropogenim aerosolom.

Ko govorimo o evropski Sibiriji, mislimo na zahodnejši del Sibirije, ki meji na evropski kontinent, in širši vpliv sistema na evropsko vreme. Sibirski visoki se lahko razširi proti zahodu, kar vpliva na vzhodno Evropo, vključno z Rusijo, Ukrajino in Belorusijo. V teh regijah prinaša hladne in suhe zime, ki lahko trajajo mesece. Na primer, v letu 2021 je razširjeni Sibirski visoki povzročil nenavadno mile zime v zahodni Evropi zaradi blokade hladnega zraka, medtem ko je v vzhodni Evropi povzročil hude zmrzali. Vpliv sega celo do zahodne Evrope, kot je Italija, kjer lahko povzroči nenadne hladne valove. To je povezano z vzorcem “Topli Arktik – Hladna Evrazija” (Warm Arctic–Cold Eurasia), kjer segrevanje Arktike oslabi polarni vrtinec in omogoči, da hladni zrak iz Sibirije prodre globlje v Evropo.

Kateri januarji so imeli sibirca preprosto vidimo z ESRL-ovim orodjem za časovne serije: Monthly Mean Timeseries: NOAA Physical Sciences Laboratory Vzel sem vrednosti 55-70N in 35-45E. Iz tega izberem višino 1000mb in dobim rezultat po posameznih mesecih. Za analizo sem vzel mesec januar, kadar so vrednosti nad 145 govorimo o sibircu nad Evropo.

Evropske sibirske zime označene v okvirju

Ta vpliv na Evropo je še posebej izrazit, ko Sibirski visoki integrira z drugimi sistemi. Na primer, ko se visoki združi z blokirnim vzorcem nad Skandinavijo, lahko hladni zrak teče proti jugu in zahodu, kar povzroči snežne viharje in zmrzali v regijah, ki so običajno milejše. V letu 2018 je ekstremno segrevanje v severni Sibiriji, povezano z oslabljenim Sibirskim visokim, prineslo vročinske valove in požare, kar kaže na nasprotni učinek – ko je sistem šibek, omogoči toplejšemu zraku, da prodre severno. Geografska bližina evropske Sibirije omogoča, da se ti učinki hitro razširijo, kar vpliva na promet, energetiko in kmetijstvo. Severno in Baltsko morje delno blažita ta vpliv, saj sproščajo toploto in preprečujejo, da bi hladni zrak popolnoma prevladal nad Evropo, vendar v ekstremnih primerih ta zaščita ni dovolj.

Indeksi, povezani z vremenskimi pojavi v kontekstu Sibirskega visokega, so ključni za napovedovanje in razumevanje ekstremnih dogodkov. Eden izmed glavnih je Indeks intenzivnosti Sibirskega visokega (Siberian High Intensity – SHI), ki meri pritisk v središču sistema in njegovo moč. Ta indeks je tesno povezan z vzhodnoazijskim zimskim monsunom (EAWM) in hladnimi izbruhi. Drug pomemben indeks je Indeks položaja Sibirskega visokega (Siberian High Position Index – SHPI), ki spremlja geografsko lokacijo središča in vpliva na smer hladnih tokov. Telekonekcijski vzorci, kot so Skandinavski vzorec (Scandinavian – SCA), Zahodnopacifiški vzorec (Western Pacific – WP) in Polarno-evrazijski vzorec (Polar/Eurasian – POL), pogosto napovedujejo močne faze Sibirskega visokega. Na primer, pozitivni SCA+ vzorec lahko blokira hladni zrak in ga usmeri proti Evropi.

Poleg tega je Sibirski visoki povezan z globalnimi indeksi, kot je Arktična oscilacija (Arctic Oscillation – AO). Pozitivna faza AO krepi polarni vrtinec in omeji hladni zrak na Arktiko, kar oslabi Sibirski visoki, medtem ko negativna faza omogoči, da hladni zrak uhaja proti jugu, kar okrepi sistem in prinese hladne valove v Evrazijo. V letu 2020 je rekordno pozitivna AO prispevala k ekstremnim temperaturam v Sibiriji, kjer so bile mesečne anomalije +6 °C od januarja do maja, kar je prineslo v rekordnih 37 °C v Verhojansku junija. Severnoatlantska oscilacija (North Atlantic Oscillation – NAO) vpliva na zahodni rob sistema, kjer pozitivna NAO prinaša milejše vreme v Evropo, negativna pa omogoči vdor sibirske hladnosti. Ti indeksi so koristni za napovedovanje vremenskih ekstremov, kot so hladni valovi, snežni viharji in suše. Na primer, v zimi 2011 in 2020 so močni indeksi SHI napovedali hude hladne dogodke v Aziji in Evropi.

Dolgo časa trajajoč negativen AO nakazuje na sibirca nad Evropo

V kontekstu podnebnih sprememb se indeksi spreminjajo. Povečana variabilnost SHI od leta 1970 je povezana z zmanjšanjem evropskih aerosolov, kar vpliva na okrepitev sistema. To lahko vodi do pogostejših ekstremnih dogodkov, kot so vročinski valovi v poletju, ko je sistem šibek, ali hladni valovi v zimi, ko je močan. V Sibiriji so opazili trende ekstremnih temperatur, kjer se število dni z visokimi temperaturami v marcu povečuje hitreje kot v okoliških regijah, medtem ko se močne padavine povečujejo, vendar manj kot v Srednji Aziji. V poletju pa se v nekaterih delih Sibirije pojavljajo sušni trendi, kar vpliva na požare in kmetijstvo. Ti indeksi pomagajo pri oceni tveganj, kot so poplave, zmrzali in suše, ki jih Sibirski visoki lahko sproži.

Na koncu lahko rečemo, da je Sibirski visokotlačni sistem ključni dejavnik v zimskem vremenu Evrazije, z vplivi, ki segajo od ekstremnega mraza v Aziji do hladnih valov v Evropi. Njegovi indeksi, kot so SHI, AO in telekonekcijski vzorci, omogočajo boljše razumevanje in napovedovanje vremenskih pojavov, kar je bistveno za prilagajanje podnebnim spremembam.

Megla in mraz na severovzhodu še naprej, več sonca v prihodnjem tednu drugod — kdo bo zmagal v boju zračnih mas?

Najprej si poglejmo stanje v atmosferi. Polarni vrtinec v zgornjem delu stratosfere se bo v naslednjih dneh okrepil. To najlažje vidimo po grafu povprečne zonalne hitrosti na 10mb. Nekateri, predvsem ljubitelji toplejšega vremena so se pred dnevi že veselili, ko je zonalna hitrost narasla na okoli 50m/s, vendar če pogledamo spodnji del stratosfere vrtinec ostaja deformiran oz. moten. Torej, vedno je potrebno pogledati cel profil atmosfere.

Na spodnjem delu stratosfere, približno 16km nad tlemi je vrtinec deformiran

Kasneje na 10 hPa jasno vidimo wave-2 vzorec z dvema izrazitima pozitivnima anomalijama, ki raztegne in oslabi polarni vrtinec, zato zonalni veter na 60°N pade z okoli 40 m/s na približno 23 m/s.

V zgornjem delu stratosfere se pojavi val 2

Posledica te atmosferske motnje je strm padec Arctic Oscillation indeksa proti -3 v zadnjem tednu januarja, kar po ECMWF ensemble napovedi nakazuje prehod v močno negativno fazo. Za konec meseca to pomeni nadaljevanje verjetnosti nastajanja blokad, valovitega curka in izbruhov hladnejšega zraka proti Evropi.

AO bo do začetka februarja negativen

MJO bo v fazi 6 in 7 z visoko amplitudo, v zadnjih dneh januarja pa bo v fazi 8. Fazi 6 in 7 nad Pacifikom gradita močne navzgor usmerjene toplotne tokove (upward heat flux) in Rossbyjeve valove, ki lahko konstruktivno interferirajo med Pacifikom in Atlantikom – ravno tak uravnotežen wave-2 vzorec z dvojno interferenco je ključen za močnejšo destabilizacijo vrtinca in posledično hladnejše vreme v srednjih širinah.

MJO bo v fazi 6 in 7 z visoko amplitudo, v fazi 8 pa bo slabel

Vendar je tu negotovosti, posebej pomembno bo spremljati odboje Rossbyjevih valov v zgornji stratosferi – če se valovi odbijejo nazaj navzdol namesto da se absorbirajo, lahko podaljšajo vpliv motnje in ohranjajo negativno AO fazo dlje časa, kar poveča možnosti za vztrajnejše hladne izbruhe.

Val 2 res deluje v smeri raztezanja in potencialnega razcepa polarnih vrtinca, kar običajno vodi do večje nestabilnosti v stratosferi in lažjega prelivanja hladnega zraka navzdol v troposfero, vendar so vplivi na februarsko vreme zelo odvisni od tega, ali se bo motnja razvila v polni razcep, ali bo ostala pri elongaciji, in predvsem kako močno in kako globoko se bodo stratosferske anomalije prenesle navzdol v troposfero.

Imam občutek, kot da je naš severovzhod v drugi državi, primerjava v zadnjih dneh med ostalimi deli še naprej izjemna. To bo eden najbolj mrzlih januarjev v tistem koncu po letu 2017. Jutri nas bo od vzhoda zajel precej hladnejši celinski zrak, ki bo nad nami vztrajal tudi večji del prihodnjega tedna. Če bo danes v glavnem še oblačno, se bo od jutri naprej počasi jasnilo.

Jutri bo zmerno do pretežno oblačno in hladneje, največ sonca bo na Primorskem, pihal bo vzhodni veter, na Primorskem šibka do zmerna burja, najvišje temperature bodo med -1 °C in 3 °C, na Primorskem do 10 °C.

Temperaturne anomalije bodo med 3-9 stopinj pod dolgoletnim povprečjem.(vir weatherbell)

V ponedeljek bo deloma sončno z mrzlim jutrom, največ oblačnosti bo v vzhodni Sloveniji, na Primorskem bo pihala šibka do zmerna burja, najvišje temperature bodo med -5 °C in 0 °C, na Primorskem do 8 °C.

Zaradi stabilne prisotnosti hladnega zraka bodo temperaturne vrednosti vztrajale pod dolgoletnim povprečjem. Bo pa nekaj inverzije, kar je značilno za sibirca. Inverzija se vzpostavi zaradi stabilnega visokega zračnega pritiska in močnega radialnega ohlajanja tal, kar vodi v omejeno vertikalno mešanje; posledično bodo v nižinskih predelih nastajali hladni bazeni z izrazito nižjimi nočnimi temperaturami. V takih pogojih je možna vztrajna megla ali nizka oblačnost v izpostavljenih kotanjah. Po trenutnem izračunu evropskega modela se bo pojavila v Panonski nižini.

V torek bo pretežno jasno z mrzlim jutrom, ponekod po nižinah bo megla ali nizka oblačnost, ki bo lahko v vzhodni Sloveniji vztrajala dlje časa, na Primorskem bo pihala šibka burja, najvišje temperature bodo med -4 °C in 0 °C, na Primorskem do 9 °C.

Jutranje temperature bodo povsod razen ponekod ob obali večinoma pod ničlo(vir imweather)

Megla ali nizka oblačnost je verjetnejša v vzhodnem delu Slovenije, kjer bo lahko vztrajala večji del dneva

V sredo bo pretežno jasno z mrzlim jutrom, ponekod po nižinah bo megla ali nizka oblačnost, ki bo lahko v vzhodni Sloveniji vztrajala dlje časa, popoldne se bo oblačnost v južni Sloveniji povečala, na Primorskem bo pihala šibka burja, najvišje temperature bodo med -4 °C in 0 °C, na Primorskem do 9 °C.

Drugod bo vsaj deloma sončno vreme, burja na Primorskem bo v četrtek večinoma ponehala, namreč potem prihaja pričakovana sprememba vremena. Nad Srednjo Evropo in Balkanom bo sredi tedna oslabelo območje visokega zračnega pritiska. Tak premik omogoča odpira pot za vdor hladnejšega celinskega zraka s severovzhoda, hkrati pa omogoča tudi bolj prožno prodiranje atlantskih motenj v smeri Sredozemlja. Interakcija med nasprotujočima si zračnima masama – mrzlim kontinentalnim zrakom z vzhoda in vlažnimi atlantskimi ali sredozemskimi sistemi – lahko v določenih konfiguracijah privede do intenzivnejših padavinskih epizod. In do tega bo, kot sem napisal v zadnjem zapisu res prišlo. Vprašanje pa je še vedno, katera zračna masa bo zmagala ali kontinentalna ali maritimna in ta bo odločala, ali bo dovolj hladno da bo snežilo do nižin. Že nekaj časa spremljam eksperimentalni kanadski model in je eden redkih, ki je kazal ta mraz nad severovzhodno Slovenijo v primerjavi z drugimi. Sedaj je dober za ljubitelje snega, saj kaže sicer precej mejno situacijo in pomik sekundarca v nedeljo nad severni Jadran, ki prinese sneženje.

V četrtek bo zmerno do pretežno oblačno z mrzlim jutrom, na Primorskem bo pihala šibka burja, najvišje temperature bodo med -1 °C in 2 °C, na Primorskem do 8 °C.

Animacija(klikni sliko) vdora obeh zračnih mas, ki aktivirata Sredozemlje

Po skupinskem izračunu AIFS se možnost za padavine ob koncu tedna poveča

V zadnjih dneh januarja je videti vpliv negativnega EPO in NAO indeksa, ki pomenijo dvojno blokado in negativne anomalije nad vzhodnim delom ZDA in severnim Atlantikom, ki se širi v Sredozemlje. To še naprej prinaša za nas dokaj nestanovitno vreme za nas, občasne atlantske motnje, ki se spuščajo proti Sredozemlju in prinašajo občasne padavine v ohlajenem ozračju.

V zadnjih dneh januarja bo verjetno vreme še naprej dokaj dinamično