Sušec ali mokrec? Letošnji marec se je odločil za deževno verzijo

15. marca, 2025

Zgodnji ali pozni razpad? Vloga končnih segrevanj v natančnosti spomladanskih napovedi

Pozimi se v zgornjem delu atmosfere nad polarnimi območji oblikuje močan polarni vrtinec. Letni razvoj polarnega vrtinca je v glavnem odvisen od sezonskega cikla radiativnega segrevanja. Na severni polobli (NH) se polarni vrtinec oblikuje konec avgusta, ki doseže vrhunec januarja, nato pa se med marcem in majem zaradi pomladanskega segrevanja počasi razpade in preide v poletno stanje z vzhodnimi vetrovi. Če bi to sezonskost povzročali izključno radiativni procesi, bi bila letna spremenljivost v času nastanka in razpada polarnega vrtinca minimalna. To velja za datum nastanka vrtinca, ki se je med leti 1979–2017 razlikoval največ za 9 dni, a v resnici nanj močno vplivajo tudi dinamični dejavniki, kot so valovi v ozračju ali nenadna segrevanja, zaradi česar se lahko čas razpada vrtinca (t. i. “končno segrevanje” ali FW) med leti razlikuje za več kot dva meseca. Nenadna stratosferska segrevanja (SSW), ki pozimi oslabijo ali celo obrnejo vrtinec, lahko na primer povzročijo ekstremno vreme (npr. mrzle valove) in vplivajo na napovedi za obdobje od nekaj dni do tednov, vendar so te dogodke težko napovedati dlje kot 10–15 dni vnaprej. Končna segrevanja (FW) vsako pomlad spremenijo vzorce vetrov in vplivajo na spomladansko vreme, pri čemer zgodnji razpad vrtinca (npr. marca) pogosto prinaša hladnejše vreme v Evropi pozni razpad (npr. v maju) pa manj izrazite spremembe. Kljub temu, da se FW vsako leto zgodi, je njegov točen čas ključen za natančnejše dolgoročne napovedi.

Pred leti je bila narejena študija z najsodobnejšimi modeli, ki je preverjala, kako natančno lahko napovemo ta dogodek in kako njegov čas vpliva na zanesljivost napovedi za 3–4 tedne naprej še posebej v Evropi in Severni Ameriki, kjer lahko spremembe v stratosferi pomenijo razliko med deževnim in sončnim vremenom ali celo ekstremnimi vremenskimi dogodki. Za analizo so uporabili podatke iz mednarodnega projekta S2S (napovedi za obdobje od 2 tedna do enega meseca), ki vključuje simulirane pretekle napovedi (hindcaste) iz šestih vremenskih modelov (CMA, ECCC, ECMWF, JMA, NCEP, UKMO) za obdobje 1981–2016. Dva modela (CMA in ECCC) imata manj natančne podatke za stratosfero, zato so rezultate razumeli kot približne. FW so definirali kot trenutek, ko se vetrovi na 60°N in 10 hPa obrnejo iz zahodnih v vzhodne ter tam ostanejo vsaj 10 dni. Povprečen datum FW-ja je 15. april zato so dogodke pred tem datumom označili kot “zgodnje”, po njem pa kot “pozne”. Najzgodnejši FW je bil 5. marca 2016, najpoznejši 12. maja 1981.

Rezultati študije so zanimivi in pričakovani. Zgodnje končno segrevanje(FW) se od poznih razlikujejo po hitrosti in vzorcih vetrov. Pred zgodnjim FW so zahodni vetrovi močnejši, a se v samo 5 dneh hitro obrnejo v močne vzhodne vetrove, kar kaže na nenaden prehod. Pozni FW potekajo bolj postopno, saj jih vodijo predvsem postopni radiativni procesi (segrevanje zaradi sonca). Teden pred zgodnjim FW so vetrovi nenavadno šibki, kar nakazuje na vpliv valov v atmosferi, medtem ko so pred poznimi FW vetrovi močni. Analiza toplotnega toka v spodnji stratosferi potrjuje, da so zgodnji FW pogojeni z valovanjem – anomalije so večje in trajajo 5 dni pred in po dogodku, podobno kot pri zimskih nenadnih segrevanjih (SSW).

Povprečni zonalni vetrovi (m/s) pri 60 °S in 10 hPa(a in c) ter 45–75 °S in 100 hPa anomalija vrtinčnega toplotnega toka(b in d). Stratosferski zonalni vetrovi (sliki 1a in 1c) pred zgodnjimi FW so po definiciji bistveno močnejši kot pred poznimi FW. Box ploti v grafih (e) in (f) prikazujejo statistične razlike med dvema obdobjema FW. To analizo uporabimo, da razumemo, ali obstajajo bistvene razlike v atmosferi med zgodnjimi in poznejšimi FW dogodki.

Medtem ko modeli uspešno zajamejo sezonski razvoj vrtinca, so napovedi natančnega časa FW-jev (npr. kdaj se zgodi marca ali aprila) manj zanesljive. Leta 2005 so skoraj vsi modeli napovedali zgodnji FW pozneje, kot se je dejansko zgodil. Zgodnji FW pa imajo večjo napako (RMSE) kot pozni. Primerjava napak in razpršenosti modelov nakazuje, da nekateri sistemi (npr. UKMO) precenjujejo svojo natančnost pri daljših napovednih rokih. Kljub temu lahko modeli razliko med zgodnjim in poznim FW zaznajo do 4 tedne vnaprej, kar je ključno za napovedi spomladanskega vremena. Korelacija med napovedanimi in opazovanimi datumi FW je visoka (večja od 0,9), vendar se napake s podaljševanjem roka povečujejo. Zanimivo je, da se zgodnji FW pogosteje pojavljajo v letih z El Niño-jem, pozni pa z La Niña, kar nakazuje povezavo s podnebnimi vzorci.

Dnevi končnega segrevanja skozi leta(a), slika jasno kaže, da se datum finalnega ogrevanja razlikuje med modeli in se skozi leta spreminja. Stolpčni diagram(b) prikazuje, koliko se med seboj razlikujejo napovedi (tj. razpon med posameznimi člani ensemblov) v štirih različnih tednih (1-4). Barve (npr. rdeča, oranžna, svetlo modra, temno modra) označujejo različne tedne, kar pomaga razumeti, kdaj so napovedi bolj ali manj zanesljive. Večji razpon pomeni večjo negotovost med napovedmi za določen teden. Graf RMSE(c) prikazuje povprečno razliko oziroma napako med napovedmi in dejanskimi izmerjenimi dnevi finalnega ogrevanja. Manjši RMSE pomeni, da so napovedi bolj natančne, medtem ko večji RMSE kaže na večje odstopanje od opazovanih vrednosti.

Zanimivo je, da nekatere modele (npr. NCEP in ECMWF) v drugem tednu moti “šum” zaradi majhnega števila primerov, medtem ko CMA in UKMO v 3.–4. tednu dosežeta napako več kot 8 dni. Kljub temu so napovedi splošnega časa FW-jev sorazmerno stabilne, kar nakazuje, da na njih vplivajo podnebni vzorci z dolgim trajanjem, kot so El Niño ali La Niña. Analiza za obdobje 1981–2016 pokaže, da se zgodnji FW pogosteje pojavijo med El Niño-jem (9 od 12 zim), pozni FW pa med La Niña (8 od 12 zim). Poleg tega so zime z La Niña pogosteje spremljale nenadna stratosferska segrevanja (SSW), kar verjetno podaljšuje trajanje polarnega vrtinca in zakasnjuje FW. V povprečju 45 % napovedi je natančno (±3 dni) do 20 dni vnaprej, pri čemer lažni alarmi (napovedan FW, ki se ne zgodi) predstavljajo le 18 %. Nekateri modeli dosežejo več kot 25 % uspešnosti še pri 30 dneh, kar presega zmogljivost napovedovanja zimskih SSW-jev. To poudarja, da so končna segrevanja kljub dinamični naravi bolj predvidljiva od drugih stratosferskih dogodkov, kar omogoča bolj zanesljive napovedi spomladanskega vremena.

Zgodnji FW imajo večji vpliv na vreme kot pozni. V 3–4 tednih po zgodnjem FW so temperature nižje nad Evropo, Severnim Atlantikom in zahodno Azijo, višje pa nad severno Azijo. Pozni FW prinašajo splošno višje temperature, razen v Evropi, kjer ostajajo nizke. Ti vzorci so deloma posledica povezave z El Niño/La Niña, a modeli pokažejo, da stratosfera neodvisno vpliva na vreme, še posebej nad Evrazijo in Atlantikom. Napovedi temperatur so po zgodnjih FW-jih natančnejše, kar omogoča boljše napovedovanje ekstremnih vremenskih dogodkov.

Povprečne temperaturne anomalije na 2m(a-c), 3-4 tedne po končnem segrevanju. Hindcast(d-f) za ta obdobje vključuje analizo, kako dobro je model napovedal končno segrevanje, in njegove posledice po tem, ko se je dogodek že zgodil. ACC(fw)-ACC(control) (g-i) pomeni, koliko natančnejše so napovedi za 3–4 tedne, če model upošteva vpliv končnega segrevanja v stratosferi (ACC final warming) v primerjavi s standardno napovedjo brez tega vpliva (ACC control). Pozitivna razlika kaže, da upoštevanje stratosferskih procesov izboljša zanesljivost dolgoročnih napovedi

S študijo so ugotovili, da napovedni modeli (S2S) lahko 4 tedne vnaprej zanesljivo ločijo med zgodnjimi in poznimi končnimi segrevanji (FW), vendar imajo težave z napovedovanjem natančnega časa zgodnjih FW – ti se pogosto pojavijo kasneje, kot jih napovejo modeli. Zgodnji FW, povezani s pogostejšimi pojavi El Niño in nenadnimi stratosferskimi segrevanji (SSW), so bolj dinamični in težje predvidljivi na daljše roke, medtem ko so pozni FW pogostejši po La Niña, bolj postopni in zanesljivejši. Kljub temu zgodnji FW izboljšajo natančnost napovedi za 3–4 tedne naprej, še posebej nad Evropo in Severnim Atlantikom, kjer temperature bolj odražajo vpliv stratosfere. Pozni FW imajo šibkejši učinek, a vseeno prispevajo k boljšim napovedim. To pomeni, da vključevanje stratosferskih dogodkov v modele omogoča bolj zanesljive napovedi spomladanskega vremena, kar je ključno za načrtovanje v kmetijstvu, energetiki in obvladovanju ekstremnih vremenskih pojavov.

Najbolj mokri marci od leta 1951 v Ljubljani

Marčevske padavine v Ljubljani znajo biti ekstremne – od leta 1951 je 15 marcev preseglo 130 mm. Absolutni rekord drži leto 1975 s 248 mm dežja, ko je vpliv La Niña okrepil padavine. S to fazo ENSO so povezani še mokri marci 1985, 2008 in 1955. Vendar 9 od 15 najbolj mokrih marcev je potekalo v nevtralnih razmerah (brez El Niñota ali La Niñe), kot so 2001 (200 mm) ali 2013 (189 mm). Tu so odločilni lokalni dejavniki: vztrajne frontalne cone, vlažni vetrovi z Jadrana ali vpad hladnega zraka. El Niño je v marcu redko glavni krivec – le leta 1983 (148 mm) in 1992 (131 mm) sta izstopajoča primera. Razlog? El Niño pogosteje presuši južno Evropo. Poleg ENSO vplivajo še Atlantska oscilacija (AO), sredozemski nizki tlaki in zgodnje spomladansko topljenje snega. dežja in taljenju snega. Povprečno vsakih 5 let Ljubljani v marcu preplavi ekstremen dež. Kljub pozornosti na poletne nevihte so spomladanske poplave enako nevarne, še posebej ob sočasnem padanju in taljenju snega. Sicer podatki kažejo, da je bilo pred letom 1951 še več ekstremnih marčevskih padavin, rekord drži leto 1937 s kar 315mm, vendar pred letom 1951 nimamo točnih podatkov o fazi ENSO.

Podatki kažejo na to, da so bili marci(enso neutral), kot je letošnji, statistično najbolj mokri nad Slovenijo.

Od torka več sončnega vremena, ob koncu naslednjega tedna nove padavine

Trenutno nad Biskajskim zalivom še vedno vztraja ciklonsko območje, ki prinaša nestabilno vreme z občasnimi padavinami. To nizkotlačno območje je povezano z višinskim jugozahodnim zračnim tokom, ki iz Sredozemlja prinaša vlažen in toplejši zrak. Ta kombinacija zagotavlja pogosto oblačnost ter občasne padavine predvsem v zahodnih in južnih predelih, kjer se vlažni zrak dviga in sproža padavine.

Jutri bo sprva oblačno z občasnim dežjem, čez dan in popoldne se bo prehodno zjasnilo. Najvišje temperature bodo na severozahodu okoli 4 °C, drugod med 6 °C in 11 °C, na Primorskem do 15 °C.

Nad jugozahodno Evropo vztraja globoko ciklonsko območje(vir weatherbell)

Jutri pričakujemo postopno slabitev tega ciklonskega sistema, saj se bo od severozahoda nad območje Alp začelo krepiti območje visokega zračnega pritiska. Visoki tlak bo s suhim in stabilnim zrakom počasi izrinil ciklogenezo proti severnemu delu Atlantika, hkrati pa bo spremenil smer vetra. Do večera se bo v višinah veter obrnil v severno smer, kar bo omogočilo vdor hladnejšega zraka iz severovzhoda. V noči na ponedeljek nas bo prešla še hladna fronta, ki bo prinesla razmeroma nizko mejo sneženja.

V noči na ponedeljek se bo od severa ponovno pooblačilo, v drugem delu noči bodo nastajale krajevne padavine, ki bodo pogostejše v vzhodni Sloveniji. V ponedeljek bo sprva oblačno, nastajalo bodo manjše krajevne padavine, pogostejše na vzhodu, do večera bodo padavine ponehale. Pihal bo severni veter, ki bo na severovzhodu okrepljen, burja na Primorskem se bo proti večeru okrepila, najvišje temperature bodo med 2 °C in 9 °C, na Primorskem do 14 °C.

Hladna fronta bo prinesla ohladitev s temperaturami, ki bodo ponoči in v zgodnjih jutranjih urah padle za okoli 5 °C na 850mb. Zaradi dotoka hladnega zraka se bo meja sneženja znatno znižala, na približno 600–800 metrov nadmorske višine, ni pa izključena možnost mešanega dežja s snegom tudi po nižinah v notranjosti, zlasti v jutranjih urah. Poleg tega bo prehod fronte spremljalo povečanje vetra s sunki do 70 km/h, posebej izrazitimi v hribovitih in odprtih predelih.

Sunki severnega vetra bodo v ponedeljek popoldne po nižinah severovzhodne Slovenije dosegli do okoli 70km/h, v višjih legah na tistem območju pa blizu 100km/h(vir imweather)

Od torka naprej bo vremenska slika prešla v stabilno fazo, ki jo bo zaznamoval večinoma jasen in sončen vremenski vzorec. Zahvaljujoč območju visokega zračnega pritiska, ki se bo utrdilo nad srednjo Evropo. To bo prineslo več sončnih ur, kljub lepemu vremenu pa bodo jutranje temperature ostale nizke, predvsem zaradi radiacijskega ohlajanja, zato je možnost slane. Čez dan pa bodo temperature, primerne letnemu času, morda prve dni nekoliko pod dolgoletnim povprečjem.

V torek bo pretežno jasno z mrzlim jutrom, pihal bo severovzhodni veter, na Primorskem šibka do zmerna burja, ki bo popoldne oslabela, najvišje temperature bodo med 2 °C in 7 °C, na Primorskem do 11 °C.

Naslednje dni se bo nad Portugalsko in Španijo začelo oblikovati novo ciklonsko območje, ki izvira iz temperaturnih kontrastov med hladnim atlantskim zrakom in toplim celinskim ozračjem nad Iberijskim polotokom. Ta nizkotlačni sistem bo sprva aktiviral močno konvekcijo ob zahodni obali Portugalske, kjer bo interakcija hladnega oceanskega površja s toplim celinskim zrakom sprožila obsežno dviganje vlažnega zraka. V srednjih in višjih atmosferskih plasteh bo prevladoval zahodni do jugozahodni tok, ki bo ciklogenezo potiskal proti severovzhodu v smer Biskajskega zaliva. Ob dosegu zaliva (sredi prihodnjega tedna) se bo sistem dodatno poglobil zaradi tople morske podlage in podpore polarnega frontnega jet toka, ki omogoča hitrejšo divergenco zraka v višinah. To poglabljanje bo spodbudilo razvoj frontalnega sistema z izrazitim toplotnim gradientom med hladnim atlantskim zrakom na zahodu in vlažnim sredozemskim toplotnim ozračjem na vzhodu.

V sredo bo pretežno jasno z mrzlim jutrom, najvišje temperature bodo med 7 °C in 13 °C.

Za naše območje bo vpliv ciklogeneze začutiti ob koncu prihodnjega tedna s povečano oblačnostjo od zahoda, šibkimi do zmernimi padavinami in okrepitvijo južnega do jugozahodnega vetra. Dinamiko sistema bo zaznamovala nestabilnost zaradi fazne interakcije med subtropskim in polarnim jet tokom, kar vzdržuje vrtinčenje zračnih mas v nasprotni smeri urinega kazalca.

V četrtek bo pretežno jasno, zapihal bo jugozahodni veter, najvišje temperature bodo na severozahodu okoli 5 °C, drugod med 7 °C in 12 °C, na vzhodu do 16 °C.