Zimowa pogoda osiągnęła szczyt i teraz zaczynamy dostrzegać pierwsze oznaki, że wiosna zaczyna się budzić. Polarna cyrkulacja zmienia się, próbuje się wzmocnić, przynosząc nam cieplejszą pogodę w najbliższych tygodniach.
Jednakże zmiana pór roku nie jest taka prosta. Potrzeba dużo energii i na szczęście pogoda jest pełna energii. Jak zobaczysz, ta sama moc, która spowodowała napływ zimnego powietrza do Stanów Zjednoczony i Europy, będzie teraz dążyć do obudzenia wiosennej pogody.
Pogoda. Cyrkulacja polarna i jej wpływ na aurę
Każdej zimy dużo słyszymy o prądzie strumieniowym, wirze polarnym i cyrkulacji polarnej. Wszystkie są częścią tego samego systemu i mają bezpośredni wpływ na naszą pogodę. Poniższy przykładowy obraz przedstawia wszystko w jednym, ponieważ pokazuje temperaturę na wysokości około 4 km. Ładnie zarysowuje główny rdzeń wiru polarnego nad półkulą (zimne kolory). Prąd strumieniowy zwykle znajduje się na granicy między masami ciepłego i zimnego powietrza.
Indeks AO pozwala lepiej przewidzieć pogodę
Aby lepiej śledzić wszystkie te procesy, wymyślono prosty indeks pogodowy, zwany oscylacją arktyczną (AO). Jest to bardzo podobne do indeksu giełdowego na Wall Street. Porównanie stąd, ponieważ również rośnie (oscyluje) w górę i w dół.
Oscylacja Arktyki jest po prostu pochodną anomalii ciśnienia na biegunie północnym. Gdy nad regionami polarnymi panuje wysokie ciśnienie, AO spada. Kiedy niskie ciśnienie dominuje w regionach polarnych, AO jest dodatnie, co oznacza silniejszą cyrkulację polarną.
Poniżej mamy bardzo prosty schemat oscylacji arktycznej (AO). Dodatni AO oznacza silny prąd strumieniowy i silną cyrkulację. Zatrzymuje zimniejsze powietrze w regionach polarnych, z łagodnymi / ciepłymi warunkami panującymi na średnich szerokościach geograficznych. Jest odwrotnie w trybie ujemnego AO.
Poniższy rysunek przedstawia typową anomalię ciśnienia podczas ujemnej cyrkulacji biegunowej. Mamy wysokie ciśnienie dominujące na Biegunie Północnym. To uwalnia zimne powietrze z Arktyki do Europy i Stanów Zjednoczonych.
Patrząc na rozkład temperatur podczas ujemnej cyrkulacji biegunowej, można zobaczyć przemieszczone zimne powietrze. Mamy zimniejsze niż zwykle powietrze nad Środkowymi i Wschodnimi Stanami Zjednoczonymi, Europą Północną i Środkową oraz Syberią.
Poniżej znajduje się dotychczasowa anomalia ciśnienia na poziomie morza w zimie. Możemy ładnie zobaczyć dokładny wzór, jak pokazuje ujemna oscylacja arktyczna powyżej. Wysokie ciśnienie nad biegunem północnym i niskie ciśnienie przesunięte w kierunku niższych szerokości geograficznych.
Schemat temperatury tej zimy jest również podobny do ujemnej cyrkulacji biegunowej. Bardzo zimna Eurazja, z niższymi temperaturami również w Europie i większości wschodniej części Stanów Zjednoczonych. Jest to średnia prawie 3-miesięczna, więc poszczególne ogniska ochłodzenia są średnio osłabiane.
Od zimy do wiosny
Ta zima była być może nieco niezwykła, jeśli chodzi o cyrkulację na biegunach. Przez większość sezonu zimowego cyrkulacja pogody na biegunach była ujemna.
Na poniższym obrazku widać, że są tam dwa wykresy. Na dole mamy biegunowy indeks cyrkulacji, który jest silnie ujemny dla całego okresu zimowego. Powyżej mamy anomalię ciśnienia w dolnych 30 km atmosfery.
To, co się wyróżnia, to silne anomalie wysokiego ciśnienia schodzące z wyższych warstw atmosfery. Było to spowodowane silnym ociepleniem stratosferycznym i załamaniem się wiru polarnego. Wiele już napisano o tym wydarzeniu, a na dole zamieścimy link do bardziej szczegółowej analizy tych wydarzeń i ich wpływu na naszą pogodę.
Zjawisko ocieplenia w stratosferze mocno zakwestionowało cyrkulację, najpierw w stratosferze, a potem również w dół, wpływając na naszą pogodę w styczniu i lutym.
Poniższy obrazek przedstawia kolejną analizę anomalii ciśnienia w dolnych 50 km atmosfery. Możesz zobaczyć silne pozytywne anomalie, które zaczynają się na początku stycznia, szybko schodzą na powierzchnię i wpływają na naszą pogodę.
Na poniższym obrazku widać, że anomalie niskiego ciśnienia zaczynają pojawiać się teraz wyżej w atmosferze. Jest to znak, że cyrkulacja biegunowa na tym poziomie obecnie się odbudowuje, powoli rozszerzając swój wpływ na dolne warstwy troposfery.
Patrząc na prognozę, możemy zobaczyć ten obszar niskiego ciśnienia rozciągający się w dół od wyższych poziomów atmosfery w kierunku powierzchni i naszej pogody.
Te wyższe poziomy są domeną stratosferycznego wiru polarnego. Dostrzec można, że te anomalie niskiego ciśnienia rozciągają się w dół, co może tylko oznaczać, że wir polarny ponownie się wzmacnia, próbując przejąć kontrolę.
Pogoda. Wir polarny zacznie się umacniać
Poniżej znajduje się obraz wiru polarnego na wysokości około 30 km. Możesz zobaczyć jego kształt i temperaturę. Jest nieco przesunięty w kierunku Ameryki Północnej, ale jest teraz w fazie rozruchu.
Pod koniec lutego i na początku marca, Wir polarny wzmocni się, jak wspomniano wcześniej. Na poniższej prognozie widać, że przesunie się z powrotem za biegun północny. Temperatura w jego wnętrzu spadnie, sygnalizując jednocześnie, że przybiera na sile.
Jednym ze sposobów pomiaru siły stratosferycznego wiru polarnego jest obserwacja prędkości wiatru wokół niego. Pomyśl o tym jak o prądzie strumieniowym na większej wysokości. Poniższy obraz prognozy autorstwa Simona Lee pokazuje, że prędkość wiatru rośnie i utrzymuje się na stałym poziomie do marca 2021 r .
Prognoza cyrkulacji na biegunach również odzwierciedla te zmiany w jego mocy, przechodząc po raz pierwszy w umacniającą się fazę.
Jak teraz zobaczysz, zmiany te będą miały bezpośredni wpływ na naszą pogodę, budząc bardziej wiosenne wzorce pogodowe m.in w Polsce.
Wir polarny nie pozostanie bez wpływu na pogodę
Obecnie nadal mamy obszar niskiego ciśnienia przechodzący przez Stany Zjednoczone, podczas gdy system wysokiego ciśnienia przeszedł przez Europę. Po pewnym czasie nad północny Atlantyk powrócił silny obszar niskiego ciśnienia.
Anomalie temperaturowe ujawniają trwający okres zimna w Stanach Zjednoczonych. Temperatury powoli zaczną ponownie rosnąć, gdy masa arktyczna przesunie się na wschód i na północny Atlantyk.
Po drugiej stronie Atlantyku Europa doświadczy ciepłej fali, która przyniesie wyższe temperatury na całym kontynencie. Temperatury będą o kilka stopni wyższe od długoterminowej średniej, dając wrażenie wczesnej wiosny m.in w Polsce.
Przełom miesięcy przyniesie wyższe ciśnienie na wschodnią połowę Stanów Zjednoczonych. Jest to częściowo reakcja na silniejszy obszar niskiego ciśnienia nad zachodnią Kanadą, prawdopodobnie zasilany również przez jego połączenie ze stratosferycznym wirem polarnym, o którym wspominaliśmy wcześniej. W międzyczasie system wysokiego ciśnienia pozostanie stabilny nad Europą, utrzymując cieplejszą masę powietrza nad kontynentem.
Pogoda. Obszar niskiego ciśnienia nad zachodnią Kanadą częściowo się wzmacnia z powodu warunków na północnym Pacyfiku, ale jak wspomnieliśmy, wydaje się, że jest bezpośrednio zasilany przez stratosferyczny wir polarny, który również zyskuje na mocy.
Możesz zobaczyć na dwóch poniższych obrazkach, gdzie znajduje się polarny wir. Pierwsze zdjęcie znajduje się na wysokości około 20 km i przedstawia rdzeń wiru nad północną Kanadą. Drugi obraz przedstawia wzór ciśnienia na niższych poziomach, z silnym systemem niskiego ciśnienia bezpośrednio pod rdzeniem wiru stratosferycznego.
Poniżej możemy zobaczyć prognozę temperatury na koniec lutego, z wczesną wiosenną pogodą w Europie. Szczególnie silne anomalie są widoczne w środkowej i południowo-wschodniej części.
Wpływ wiru polarnego na pogodę w Ameryce
W Ameryce Północnej widać silny zimny rdzeń nad zachodnią Kanadą, ale południowe wiatry w końcu przyniosą cieplejsze temperatury i wczesną wiosenną pogodę w południowych i wschodnich Stanach Zjednoczonych, jeśli prognoza się utrzyma.
Początek marca przyniesie prawdopodobnie pewne korekty. Obszar wysokiego ciśnienia nad Europą będzie pełzał dalej na północ, łącząc się z pozostałym obszarem wysokiego ciśnienia polarnego.
Obszar niskiego ciśnienia przesunie się bliżej Europy Wschodniej od Rosji, przenosząc po drodze nieco chłodniejszego powietrza ze wschodu.
W przypadku Ameryki Północnej prawdopodobny scenariusz zakłada, że obszar niskiego ciśnienia nad zachodnią Kanadą rozciągnie się na zachodnie Stany Zjednoczone. Odtąd niektóre modele pokazują możliwość przejściowego chłodnego frontu nad północno-środkowymi Stanami Zjednoczonymi.
Poniższa prognoza temperatury pokazuje, że zimne powietrze rozszerza się z zachodniej Kanady do północno-środkowych Stanów Zjednoczonych. Wydaje się, że ta chłodna masa jest bardziej przejściowa, a najniższe temperatury są bardziej ograniczone w północnej części kraju.
Wir polarny i jego wpływ na pogodę w Europie
Nad Europą kontynent pozostaje cieplejszy niż przeciętnie, ale zimniejsze powietrze zbliża się ze wschodu. W zależności od siły układu wyżowego panującego w Europie może na krótko przedostać się do Europy Środkowej, ale rosnący wpływ modelu wiosennego powinien ograniczyć długotrwałe wystąpienie zimna.
Pomimo przejścia na silniejszy tryb cyrkulacji biegunowej, przy powolnej aktywacji wiosennej pogody, chłodne fronty w okresie przejściowym mogą być częstym zjawiskiem w pierwszych tygodniach wiosny w Europie, jak i też Polsce.
Żadna pora pogodowa nie przechodzi łatwo i bezpośrednio, od dziś do jutra. Kiedy więc powoli przesuwamy wzór pogodowy bardziej w tryb wiosenny, chłodne fronty są nadal powszechne, ale powoli zmniejszają częstotliwość i rzadziej przynoszą mroźne masy powietrza.
Nadchodząca sytuacja pogodowa będzie oczywistą „poprawą” wynikającą z utrzymujących się zimna i zimowych burz, jakie widzieliśmy w Stanach Zjednoczonych w ostatnich tygodniach. Południowe wiatry i cieplejsze temperatury powrócą do południowych i wschodnich Stanów Zjednoczonych.
Patrząc na niektóre modele prognozujące trendy dla Polski zobaczyć obecny wzrost temperatury. Tendencje temperaturowe nie wskazują na rozwój długich okresów chłodu, z prawdopodobnymi jedynie przejściowym ochłodzeniem na przełomie miesięcy. Dynamika w pogodzie na przełomie pór roku może być jednak duża.
Pogoda. Zmiana trendu w pogodzie na marzec
Głęboko w marcu 2021 r. Obecne trendy z ECMWF pokazują silniejszą cyrkulację polarną, z niższym ciśnieniem nad biegunem północnym. Wysokie ciśnienie utrzymuje się w Europie oraz w południowych i wschodnich Stanach Zjednoczonych.
Trend temperaturowy wskazuje na wyższe temperatury w południowych i północno-wschodnich Stanach Zjednoczonych. Neutralne warunki są widoczne w północno-zachodnich Stanach Zjednoczonych, gdzie istnieje duża szansa na dalsze przedłużanie się zimniejszego powietrza z zimnego rdzenia nad zachodnią Kanadę.
W Europie będzie cieplej niż zwykle
Pogoda. Europa pozostanie w większości cieplejsza niż zwykle pod panującym systemem wysokiego ciśnienia. Jednak bliskie sąsiedztwo systemu niskiego ciśnienia nad Skandynawią stwarza zagrożenie dla sporadycznych zimniejszych mas powietrza opadających w kierunku Europy Wschodniej i Środkowej.
Patrząc szybko na cały marzec, prognoza ciśnień z CFSv2. Wskazuje na silne obszary wysokiego ciśnienia w Europie i na północnym Pacyfiku. Nie widzimy żadnych stref wysokiego ciśnienia obecnych na biegunie północnym, co oznacza, że cyrkulacja polarna będzie w bardziej dominującym trybie dodatnim w tym miesiącu.
Pogoda. Zima okresami powróci do Polski
Przeważający tryb pozytywny oznacza, że zimne powietrze jest zamknięte w regionach polarnych, z mniejszą liczbą chłodnych okresów niż zwykle, lecz przy silnych anomaliach wysokiego ciśnienia w północno-zachodniej, Wschodniej Europie i na północnym Pacyfiku mogą być wyjątki.
Cieplejsze okresy w pogodzie na Starym Kontynencie
Jak pokazuje poniższa prognoza temperatur, w Europie Środkowo-Wschodniej występuje anomalia zimnego powietrza. Wynika to z obszaru wysokiego ciśnienia nad północno-zachodnią Europą, który może pompować zimniejsze powietrze z północy i wschodu po jej wschodniej stronie, obracając się zgodnie z ruchem wskazówek zegara.
Pogoda. Nad Stanami Zjednoczonymi obszar wysokiego ciśnienia na Północnym Pacyfiku zwykle oznacza mniejsze ciśnienie nad zachodnią Kanadą, sięgające do zachodnich Stanów Zjednoczonych. Oznacza to również więcej transportu zimnego powietrza z północy do zachodnich i północno-zachodnich Stanów Zjednoczonych. Z drugiej strony oznacza to cieplejszy przepływ bardziej na południe dla środkowych i wschodnich Stanów Zjednoczonych.