Pomlad na pragu: Ali bo polarni vrtinec še povzročal presenečenja?

Kako kvazi-dvoletno nihanje in nizka sončna aktivnost krojita ekstremne zime v Evropi

V zadnjem zapisu sem podrobneje predstavil GWL vremenske režime. Danes pa sem bom vpletel v te režime enso, qbo in sončno aktivnost, ki pomembno vplivajo na naše vreme. Posebej sem opazil razliko, ko imamo močan enso dogodek med temi zimami in pa kombinacijo nizke sončne aktivnosti in qbo east. Zimske vremenske razmere v Evropi so posledica kompleksnega medsebojnega delovanja atmosferskih in klimatskih dejavnikov. Medtem ko se javna razprava pogosto osredotoča na pojave, kot je El Niño (ENSO), so manj opazni, a enako pomembni vplivi stratosferskih procesov in sončeve aktivnosti. V primerih, ko ni močnega ENSO dogodka, postanejo glavni igralci kvazi-dvoletno nihanje (QBO) in Sončev cikel, ki preko telekonekcij oblikujeta zimsko dinamiko. Analiza njune interakcije omogoča boljše razumevanje ekstremnih zimskih epizod.

QBO, ki opisuje periodično spreminjanje vetrov v ekvatorialni stratosferi, ima v vzhodni fazi ključno vlogo pri destabilizaciji polarnega vrtinca. Ta faza spodbuja nastanek stratosferskega segrevanja (SSW), kar oslabi polarni vrtinec in poveča možnost prodiranja arktičnega zraka proti nižjim zemljepisnim širinam. Če se QBO east kombinira z nizko sončno aktivnostjo (značilno za obdobja sončevega minimuma), se učinek okrepí. Nizka sončna aktivnost namreč spremeni razporeditev toplotnih pasov v stratosferi, kar spodbuja vzpostavitev blokadnih vremenskih vzorcev. Takšna sinergija pogosto vodi v trajno negativno fazo arktičnega (AO) in severnega atlantskega nihanja (NAO), kar Evropi prinaša hladnejše in sušne zime s pogostimi vpadi kontinentalnega zraka.

GWL vremenski režimi v močnih enso zimah 1982/83, 1988/89 1997/98, 1999/2000, 2007/08, 2015/16

Prevladuje WA vzorec iz skupine NAO+. Visok tlak nad Azorskim otočjem ki zvišajo NAO na +1,5 do +3. Topel in vlažen zrak iz Azorov preplavi Evropo.

Obdobja z močnimi ENSO dogodki kažejo jasno prevlado specifičnih vremenskih režimov, povezanih s spremenjeno dinamiko jet streama. Segrevanje vzhodnega Pacifika spremeni Walkerjevo cirkulacijo in okrepi zonalni tok nad Atlantikom. Med najpogostejšimi režimi prevladujejo WA. SWA in WZ. Te režime zaznamuje povečana aktivnost zahodnega jet streama, kar je tipično za močne El Niño zime. Na primer pozimi 2015/16 je prevlada režimov WA in SWA prinesla rekordno tople decembrske temperature v Srednji Evropi, medtem ko so bili padavinski ekstremi v Veliki Britaniji posledica ciklonov (WZ).

GWL vremenski režimi v zimah z nizko sončno aktivnostjo in qbo east 1986/87, 1995/96, 2005/06, 2009/10

Prevladuje HFA vzorec iz skupine SB, Pogosto prinaša “blokirne” vzorce s visokim tlakom nad Uralom, kar vleče arktični zrak v Evropo.

Nasprotno pa kombinacija QBO East in nizke sončne aktivnosti deluje preko stratosferskih mehanizmov. QBO East oslabi polarni vrtinec in spodbuja stratosfersko segrevanje (SSW), kar omogoči prodiranje arktičnega zraka proti nižjim širinam. V tem scenariju prevladujejo blokadni vzorci, kot sta HFA in HNA, ki sta v zimah s to kombinacijo zabeležila 22 oziroma 20 dni. Ti režimi stabilizirajo visok tlak nad Skandinavijo ali severnim Atlantikom, kar prinaša vzhodne vetrove in mrzle vpade iz Sibirije.

Tabela prikazuje ključne razlike v GWL strukturah

Razlike med vremenskimi režimi so lepo vidne na tem grafu. Z oranžno so označeni dnevi z močnim enso, z modro pa dnevi z nizko sončno aktivnostjo in qbo east.

Po zimi 2009/10 je bila edina zima z zelo nizko sočno aktivnostjo, normalnim enso in qbo east zima 2017/18. Podnebne spremembe dodajajo novo plast kompleksnosti: Arktično ojačanje zmanjšuje temperaturni gradient med 60°N in ekvatorjem, kar lahko poveča frekvenco meridionalnih vzorcev. Vprašanje za raziskovalce: Ali bodo zime, kot je 2009/10, postale redkejše ali pogostejše? Modeli (npr. ECMWF) so napovedovali zvišano verjetnost hladnejših razmer zaradi QBO-east in nizke sončne aktivnosti. Za ljubitelje snega in hladnejšega vremena je sledilo razočaranje. December 2017 je bil v Evropi 3.5°C toplejši od povprečja 1981–2010. Podobno je bilo z januarjem, šele februarja se je zgodil razcep polarnega vrtinca s slabljenjem že proti koncu januarja, ki je prinesel pravo zimo z mrazom. Podobne karakteristika je imela tudi zima 2021/22, decembrski izračuni so bili zelo ugodni, vendar se je zgodila sončna eksplozija v sredini decembra, kar je okrepilo zahodni tok v troposferi, kar je “razbilo” morebitne hladne vzorce, in januar 2022 je bil v Evropi 3°C toplejši od povprečja 1991–2020.

Za vsako zimo, ki nas preseneti, se skrivajo kompleksni dialogi med troposfero in stratosfero. Medtem ko se GWL režimi zdijo abstraktni, njihov vpliv čutimo vsak dan – od debeline jakne do težavnosti jutranjega vožnje na delo. Meteorologija ni le znanost o oblakih – je zgodba o tem, kako nas Arktika in Pacifik nevidno vlečeta v svojem plesu. Vreme je dialog med ledom in oceanom. Mi smo le poslušalci, ki se trudimo razbrati njune šepetane vzorce. A kot pravi star meteorolog: “Ne vemo, ali bo naslednji februar bel ali zelen. Vemo pa, zakaj bo takšen, ko bo prišel.”

Atlantski cikloni najavljajo pomlad

V zadnjem tednu smo imeli nad Srednjo in vzhodnim delom Evropo arktični zrak, ki nas je dosegel v zadnjem tednu, zato so bile tudi temperaturne anomalije temu primerne.

Temperaturne anomalije v zadnjem tednu nad Evropo(vir weatherbell)

Verjetno je mešanica gwl vremenskih režimov NEA(SB) in HNA(NAO-) prinesla tole dolgotrajno hladnejše vreme v Srednjo Evropo. Glavni dejavnik pa seveda oslabitev polarnega vrtinca na povprečno hitrost okoli 25m/s na 60N in 10hPa, sedaj se hladen zrak hitro umika proti vzhodu. Oblast pa počasi prevzemajo atlantska območja nizkega zračnega tlaka. To je tipično za pozno zimo/zgodnje pomlad, ko polarne celice oslabijo in prevlado prevzamejo cikloni iz Atlantika.

Jutri bo zmerno do pretežno oblačno, najvišje temperature bodo med 8 °C in 15 °C.

Nad zahodno polovico Evrope valovi vremenska fronta, ki se bliža območju Alp.

Vremenska fronta se bliža Alpam

V noči na ponedeljek se bodo ponekod pojavljale manjše krajevne padavine, v ponedeljek bo pretežno oblačno, zlasti na vzhodu se bodo pojavljale manjše krajevne padavine, najvišje temperature bodo med 5 °C in 10 °C, na Primorskem do 14 °C.

Padavine večinoma nastajajo nad Francijo, v višinah je začel pritekati iz Sredozemlja, z zahodnimi vetrovi prehodno bolj vlažen zrak. Zato se je od jugozahoda oblačnost povečala tja do osrednje Slovenije. Kljub njeni moči nad Francijo pa bo zaradi topografije Alp fronta močno oslabela. Njen proces pa se bo zaradi razpada na Alpah upočasnil, preostanek sistema pa bo prinesel k nam rahle padavine v ponedeljek.

Padavine bodo skromne(vir imweather)

V torek bo pretežno oblačno, zlasti na severovzhodu bo zapihal južni veter, v južni in zahodni Sloveniji bo čez dan in popoldne že občasno rahlo deževalo, najvišje temperature bodo med 6 °C in 11 °C.

Bolj organizirana vremenska fronta prihaja sredi naslednjega tedna, v nedeljo bo vplivala na vreme nad Britanskim otočjem, v ponedeljek nad Francijo, v torek dosegla severno Italijo. V genovskem zalivu se bo v noči na sredo poglobil sekundarni ciklon, ki bo nekoliko upočasnil prehod vremenske fronte. Nad Genovo bo nastal razmeroma plitek ciklon, po ecmwf kaže okoli 1012mb. Šibkejši cikloni ne potegnejo toliko vlage iz Sredozemlja in ni izrazite konvergence, ki bi spodbudila obilnejše padavine, kljub temu pa bi po evropskemu modelu lahko padlo največ padavin v zahodni in južni Sloveniji. Meja sneženja bo na okoli 1300m, v zgornjesavski dolini bi lahko snežilo do dolin. V noči na četrtek pa bi se lahko spustila na okoli 800-900m.

V sredo bo oblačno, občasno bo deževalo, padavine se bodo dopoldne razširile tudi nad vzhodne kraje. Nad okoli 1300m bo rahlo snežilo, v alpskih dolinah severozahodne Slovenije bi lahko snežilo do dolin. Na severozahodu bodo temperature čez dan okoli 2 °C, drugod med 4 °C in 9 °C, na Primorskem do 12 °C.

V zahodni Sloveniji bi lahko do četrtka padlo do 80mm padavin, na severovzhodu pa le okoli 10mm.

Tudi skupinski izračun za LJP kaže podobno kumulativo zadnjih nekaj izračunov, tam okoli 16mm/24h, kar je nekoliko manj kot kaže 0Z glavni izračun.

V četrtek bo sprva oblačno, padavine bodo dopoldne večinoma ponehale, od severa se bo čez dan delno zjasnilo. Na Primorskem bo pihala šibka burja, najvišje temperature bodo med 3 °C in 8 °C, na Primorskem do 13 °C.

In hitro bo tu konec meteorološke zime. Kot lahko vidite po skupinskem izračunu, se nato obeta teden dni bolj suhega vremena, tja do 5.marca, ko se kažejo nove padavine, vendar je to še predaleč za resno napoved.

Pogled na polarni vrtinec v marcu kaže na podobne razmere, kot smo jih imeli v marcih 1984, 1993, 2014, 2015 in 2018.

Skupinski izračun ameriškega modela še vedno kaže močno oslabitev oz. lahko že final warming? Če se polarni vrtinec letos obnaša podobno kot v preteklih analogih, je verjetnost pozno zimske nestabilnosti večja. Tudi evropski model kaže podobno sliko.