Fani Pogody

Pogoda w Polsce i na Świecie. Prognoza pogody codzienna i długoterminowa

Siarczysty mróz -51°C na wschodzie i śnieg. Wiemy, kiedy dwucyfrowy mróz możliwy w Polsce

zasieg duzego mrozu

mróz

Siarczysty mróz na obszarze Azji. W miejscowości Ojmiakon temperatura pod koniec meteorologicznej jesieni spadła do -51°C. Na półkuli północnej zalega bardzo dużo śniegu, najwięcej od 56 lat. Sprawdzimy również, kiedy możemy spodziewać się mrozu dwucyfrowego w naszej części Europy.

Siarczysty mróz w Rosji

Zasięg śniegu na półkuli północnej pod koniec listopada stanowi ważny parametr dla wczesnych prognoz zimowych. W tym roku zasięg pokrywy śnieżnej jest znacznie wyższy od średniej i zgodnie z istniejącymi szacunkami globalnymi. Przekracza obecnie najwyższy, jaki kiedykolwiek zaobserwowano do tej pory. Prognoza zimowa, zwłaszcza w jej wczesnej fazie i w Europie. Może być silnie uzależniona od tak dużej ilości śniegu, choć wiele innych czynników wymaga uwagi.

Zasięg śniegu na półkuli północnej jest obecnie rzeczywiście bardzo wysoki i wynosi obecnie około 41 milionów kilometrów kwadratowych, jak podaje NOAA/Rutgers Global Snow Lab. Najświeższe informacje o pokrywie śnieżnej podano na poniższym obrazku.

duża pokrywa zimowa
Duży zasięg pokrywy zimowej

Tygodniowy zasięg pokrywy śnieżnej na półkuli północnej w sezonie zimowym 2022-2023 w kolorze fioletowym jest wykreślony wraz ze średnim (szara przerywana linia), maksymalnym (niebieski) i minimalnym (pomarańczowy) zasięgiem pokrywy śnieżnej dla każdego tygodnia. Średni tygodniowy zasięg pokrywy śnieżnej i ekstrema zostały obliczone przy użyciu 56-letniego okresu od października 1966 do lipca 2022.

Siarczysty mróz -51°C na wschodzie i śnieg. Wiemy, kiedy dwucyfrowy mróz możliwy w Polsce
Zasięg pokrywy śnieżnej w minionych 56 latach

Rosja w większości pokryta śniegiem

Patrząc na poniższą mapę Rutgers Daily Snow Extent można wyraźnie zauważyć, że Rosja jest obecnie całkowicie pokryta śniegiem. Śnieg zalega również w całej Kanadzie i na Alasce, a także w sporej części Dolnej 48. Jest to ważny parametr dla wczesnej prognozy zimowej.

Na podstawie samej tylko jesiennej pokrywy śnieżnej na półkuli północnej można by prawdopodobnie przewidzieć zimę chłodniejszą od normalnej. Jest to największa pokrywa śnieżna od dziesięcioleci. Posiadanie tak dużej ilości śniegu na ziemi oznacza, że każdy arktyczny wybuch będzie nieco chłodniejszy. Ale dlaczego tak ma być?

Siarczysty mróz -51°C na dalekim wschodzie
Duży zasięg pokrywy śnieżnej

Najwięcej śniegu od 56 lat. Mróz w wielu regionach półkuli północnej

Poniższy obraz przedstawia dzienne odchylenie pokrywy śnieżnej od średniej wieloletniej. Na niebiesko i czerwono zaznaczono odpowiednio anomalie dodatnie (większa ilość śniegu niż średnia wieloletnia) i ujemne (mniejsza ilość śniegu niż średnia wieloletnia). W Eurazji rozległe obszary z większą pokrywą śnieżną występują zwłaszcza nad krajami Europy Wschodniej, nad Rosją i Chinami Centralnymi.

Zasięgu mrozu w poniedziałek, 28 listopada 2022 na wysokości 2 metrów

silny mróz w Polsce
Silny mróz obejmuje coraz większy obszar

W Ameryce Północnej zakres pokrywy śnieżnej pod koniec listopada jest bardziej południowy niż normalnie. Zwłaszcza w północno-zachodnim i północno-wschodnim sektorze USA: małe i rozproszone negatywne anomalie są mniej znaczące na obrazie. Głównie dotykają centralnej Mongolii, północno-wschodnich Chin i centralnych Stanów Zjednoczonych.

Śnieg dalej na południe niż zwykle
Mocno wysunięta pokrywa śnieżna

Według Fińskiego Instytutu Meteorologicznego, również całkowita masa śniegu dla półkuli północnej jest powyżej średniej z lat 1982-2012. Wynik ten oparty jest na aktualnym ekwiwalencie wody w śniegu na półkuli północnej w stosunku do średniej długoterminowej i zmienności.

dużo śniegu i mróz
Więcej śniegu niż zazwyczaj

Duży wzrost zasięgu śniegu i mrozu w minionych 30 dniach na półkuli północnej

Zasięg śniegu w ostatnich 30 dniach rósł dość szybko, jak to generalnie powinno być w tym okresie oczywiście. Jednak rok 2022 wyznacza wyraźnie bardzo korzystny sezon dla śniegu na ziemi. Na poniższym filmie widać jak szybko rosła rozpiętość śniegu w ciągu ostatnich 4 tygodni.

Przy okazji, jako ciekawostka, zimą i w nocami przy spokojnych warunkach, czyli bez lub z bardzo słabym wiatrem, przy ziemi ziemi zawsze panuje niższa temperatura. To dlatego, że Ziemia nagrzewa się i ochładza znacznie szybciej niż robi to atmosfera. Więcej, zimniejsze powietrze jest gęstsze, dlatego powietrze przy ziemi jest w nocy zimniejsze niż to wyżej położone. Dlatego na przykład termometr wskazuje +1 lub +2 stopnie Celsjusza, ale na ziemi może być widoczny szron.

Wysokie albedo śniegu i jego wpływ na temperaturę

Duża ilość śniegu na początku sezonu jest wskaźnikiem utrzymywania się zimna w okresie zimowym, głównie z powodu sprzężenia zwrotnego albedo i emisyjności.

Albedo jest definiowane jako ułamek światła, które jest odbijane powierzchnię. Średnio Ziemia odbija około 30 procent promieniowania słonecznego, ale kiedy świeży śnieg pokrywa ziemię. Wartość ta znacznie rośnie i jest bliska 1,0. W rzeczywistości śnieg ma dużo większe albedo od Ziemi, od mniej niż 0,60 dla mokrego i topniejącego śniegu do ponad 0,85 dla świeżego śniegu.

pokrywa śnieżna w mróz
Albedo na ziemi

Albedo świeżego śniegu może wynosić nawet 0,95, co oznacza, że odbija on z powrotem w przestrzeń 95 procent promieniowania słonecznego. Dzięki czemu ziemia i powietrze są znacznie chłodniejsze.

Przykład bardzo wysokiego albedo w czasie zalegania świeżej pokrywy śnieżnej i słonecznej pogody

albedo i mróz w Polsce
Wysokie albedo

Jest to ważny parametr w klimatologii, ponieważ ostatnie spadki albedo w Arktyce zwiększyły absorpcję ciepła na powierzchni, prowadząc do tzw. amplifikacji arktycznej. Praktycznie lądy i morze Arktyki ocieplają się szybciej niż inne środowiska na Ziemi ze względu na dodatnie sprzężenie zwrotne wywołane ciemniejszą powierzchnią lądów i mórz w lecie. Wtedy na ziemi nie ma śniegu ani lodu, a lód morski się topi.

Ze względu na zmiany wysokości słońca i promieniowania globalnego w czasie i położeniu geograficznym. Wpływ albedo na bilans promieniowania powierzchniowego, a tym samym temperaturę powierzchni, również zmienia się przestrzennie i czasowo.

Ale oprócz albedo, śnieg ma również wysoką emisyjność, która ochładza podłoże. W zakresie termicznej podczerwieni części widma promieniowania śnieg zachowuje się niemal jak „ciało czarne”. Emisyjność śniegu waha się od 0,96 do 0,99, ze średnią około 0,98. Nie wchodząc zbytnio w szczegóły, możemy powiedzieć, że taka wartość jest ogólnie wyższa niż jakakolwiek inna emisyjność powierzchni lądowych. Oznacza to, że gdy ziemia jest pokryta śniegiem, wyższa emisyjność powierzchni śniegu powoduje wzrost wychodzącego promieniowania długofalowego, a tym samym chłodzenie powierzchni śniegu.

Wyż syberyjski najsilniejszy jest zimą na półkuli północnej. Wówczas mróz jest największy

Ogólny wpływ pokrywy śnieżnej na reżim termiczny gruntu zależy od kilku czynników: terminu, czasu trwania, procesów gromadzenia i topnienia sezonowej pokrywy śnieżnej. Ogólnie rzecz biorąc, warunki zimne, suche i z czystym niebem generują wyższą emisyjność powierzchni śniegu, co powoduje ochłodzenie powierzchni i bardzo często rozwój niskopoziomowej inwersji temperatury. W ten właśnie sposób o tej porze roku tworzy się dobrze znany Wyż Syberyjski.

Wyż syberyjski to potężna pula zimnego, suchego powietrza, która gromadzi się w północno-wschodniej części Eurazji od września do kwietnia. Zwykle koncentruje się nad jeziorem Bajkał. Swoje największe rozmiary i siłę osiąga zimą. Wówczas to temperatura powietrza w pobliżu centrum wyżu jest często niższa niż -40 stopni Celsjusza. Wyż syberyjski jest najważniejszym ośrodkiem atmosferycznym działającym w Eurazji w miesiącach zimowych.

Wyż syberyjski może silnie wpłynąć na pogodę w Europie Zachodniej, gdy rozwiną się specyficzne wzorce i wystąpią typowe przepływy retrogresywne tworzące niezwykle mroźne warunki nad „starym kontynentem”. Na poniższym zdjęciu widzimy przykład z początku lutego 2012, kiedy to historyczny wybuch zimna dotknął Europę i Morze Śródziemne.

Związana z tym masa powietrza porusza się w niskiej troposferze, którą tworzy bardzo zimne, suche i gęste powietrze. Wyż Syberyjski jest definiowany jako antycyklon powierzchniowy, który tworzy się w wyniku ruchu w dół przez troposferę, czyli warstwę atmosferyczną, w której występuje pogoda. Wówczas zdarza się szczególnie silny mróz.

silny mróz w Azji i Europie
Silny mróz w zimie 2012

Preferowane obszary w ramach synoptycznego wzorca przepływu w wyższych poziomach troposfery znajdują się pod zachodnią stroną. Na mapach pogodowych obszary te pokazują zbiegające się wiatry (izotachy). Znane również jako konfluencja, lub zbiegające się linie wysokości w pobliżu lub powyżej poziomu braku rozbieżności. Znajduje się w pobliżu powierzchni ciśnienia 500 hPa (około 5500 metrów) mniej więcej w połowie wysokości troposfery. Ponieważ słabną one wraz z wysokością, te układy wysokiego ciśnienia są zimne.

Spadła jednak aktywność wyżu syberyjskiego w minionych 50 latach

W ciągu ostatnich 50 lat intensywność wyżu syberyjskiego wyraźnie spadła, wykazując silną korelację ze wzrostem temperatury w tym samym okresie. Ogólnie rzecz biorąc, wyż syberyjski i temperatura zimowa w Europie wykazują niemal idealne odzwierciedlenie w latach 1960-2010. Sugeruje bezpośredni wpływ tego pierwszego na drugi.

Silny mróz obejmie w kolejnych tygodniach coraz większe obszary. Poniżej jesienne trendy temperatur powietrza na lądzie w latach 2004-2018 w środkowej Eurazji

spowodowany silnym wyżem syberyjskim
Trendy jesiennej temperatury w latach 2004-2018

Niemniej jednak, w licznych badaniach stwierdzono ostatnio nieoczekiwane zjawisko rozległego jesiennego i zimowego ochłodzenia nad środkową Eurazją. Nie odzwierciedlające w pełni charakteru zmienności klimatu w czasie. Zespół naukowców pokazał, w jaki sposób na jesienne ochłodzenie w Eurazji prawdopodobnie wpływa dekadowa oscylacja pacyficzna (PDO) i wyż syberyjski (SH). Od 2004 roku wzmocnienie PDO i SH wyjaśnia odpowiednio około 54% i 18% jesiennego ochłodzenia w Eurazji.

Związek między jesienną pokrywą śnieżną a następującymi po niej temperaturami zimowymi jest generalnie znacznie silniejszy dla Eurazji niż dla Ameryki Północnej. W przypadku Eurazji średnia wielkość pokrywy śnieżnej w okresie jesiennym wyjaśniała aż 52% wariancji temperatur zimowych (grudzień-luty). Podczas gdy w przypadku Ameryki Północnej było to tylko 12% – wynika z badań.

Niemniej jednak, gdy średnia zimowa pokrywa śnieżna jest skorelowana ze średnią temperaturą zimową. Związek ten jest lepszy dla Ameryki Północnej niż dla Eurazji. Aż 46% wariancji temperatury zimowej jest wyjaśniane przez zimową pokrywę śnieżną w Ameryce Północnej w porównaniu z zaledwie 12% w Eurazji. Wynika to z faktu, że rozległa pokrywa śnieżna nad Ameryką Północną obniża temperaturę powietrza powierzchniowego bezpośrednio poprzez lokalne chłodzenie adiabatyczne.

Zima 2022/23 może być mroźna i śnieżna w wielu regionach półkuli północnej

Co więcej, zbiegające się w czasie wzmocnienie wyżu syberyjskiego i przyspieszenie wschodnioazjatyckiego prądu strumieniowego w styczniu. Także grudniowe niższe temperatury powietrza na powierzchni Ameryki Północnej obniżają temperaturę powietrza na powierzchni nad środkową szerokością geograficzną Azji. Stąd też grudniowa pokrywa śnieżna w Ameryce Północnej może być potencjalnie wykorzystana do prognozowania subsezonowego nad Azją. Wygląda więc na to, że zgodnie z naszymi wcześniejszymi założeniami zima 2022/23 może być trudna na półkuli północnej. Niczym nadzwyczajnym nie będą duże opady śniegu i siarczyste mrozy również w Polsce. Już w pierwszej połowie grudnia na wschodzie, północnym – wschodzie, wystąpić może kolejny w tym sezonie dwucyfrowy mróz. Warunki mogą diametralnie różnić się od tych, które obserwowaliśmy w ubiegłym sezonie zimowym. Wówczas dominowała cyrkulacja strefowa, przenosząc ciepłe masy powietrza jak na zimę do Europy.

Silny mróz już w głębi Rosji. Orientacyjna prognoza zasięgu mrozu na obszarze Rosji, Europy na 10 dni do przodu. Miejscami na wschodzie i północy kontynentu spadki temperatury mogą być o nawet 5-12 stopni większe, niż sugeruje nam to model globalny GFS. Ten model ma tendencje do zawyżania temperatury. Również w Polsce, zwłaszcza we wschodniej połowie kraju spodziewamy się dwucyfrowego mrozu, zwłaszcza w rejonach przejaśnień i dłuższych rozpogodzeń

mróz silny w głębi Rosji
Silny mróz

Fanipogody.pl

Autor wpisu:

Arkadiusz Wójtowicz