Ezért válhatnak egyre gyakoribbá az extrém hidegbetörések

Gyakoribbá váltak a poláris örvény zavarai, s ez kedvez az extrém hidegbetöréseknek az USA-ban. A háttérben természetesen a klímaváltozás áll, amely összezavarja a sarki magaslégköri áramlatokat.

Az Atmospheric and Environmental Research (AER) kutatócég, valamint a Massachusetts-i Egyetem és a Jeruzsálemi Héber Egyetem munkatársai által a Science legutóbbi számában publikált tanulmány figyelmeztet:

a poláris örvény zavarainak gyakorisága növekedő trendet mutat, és e zavarok nyomán valószínűbbé válnak az olyan extrém hideg időjárási viszonyok az USA-ban, amelyeket az elmúlt tél során is tapasztalhattunk.

Mint azt az elemzés kiemeli, a sztratoszférikus poláris örvény viszonylag gyenge, zavart állapota, melyben az áramlat a jellegzetes körkörös helyett elnyúltabb mintázatot mutat, gyakoribbá vált a műholdfelvételek készítésének 1979-es kezdete óta. Az USA-ban pedig gyakrabban fordul elő extrém téli időjárás olyankor, amikor a poláris örvény megnyúlt alakú.

Mind a megfigyelt adatok értékelése, mind a numerikus modellezési kísérletek azt mutatják, hogy az Északi-sarkvidéket érintő változások – beleértve a gyorsuló melegedést, a tengeri jég olvadását és a szibériai hómennyiség növekedését – előmozdítják a poláris örvény megnyúlását, s ezzel az azt követő extrém téli időjárást az észak-amerikai kontinens Sziklás-hegységtől keletre eső területein.

Az események ilyen láncolatát láthattuk például idén februárban, amikor a poláris örvény megnyúlását követően Texas állam pusztító és halálos hidegbetörést szenvedett el.

Forrás: Getty Images

Az elmúlt három évtizedben az Északi-sarkvidék éghajlata nagyobbat változott, mint a Föld bármely más területéé. A változás részét képezi a gyorsan emelkedő hőmérséklet, a tengerjég olvadása, illetve a csökkenő tavaszi és növekvő őszi hótakarás. Az Északi-sarkvidék minden más régiónál gyorsabb melegedését északi-sarki amplifikációnak is szokás nevezni. Nemcsak a sajtóban, de a klímakutatók körében is élénk vitát vált ki a kérdés, hogy vajon az Északi-sarkvidéket érintő rohamos változások milyen mértékben befolyásolják a közepes földrajzi szélességek időjárását.

„A cikk megjelenésének különös aktualitást ad a 2020/21-es extrém tél: rekordmelegeket mértek az Északi-sarkkörön túl, miközben ugyanitt zsugorodott a tengerjég; vastag hótakaró hullott Szibériára, a poláris örvény hosszan tartó és összetett zavartól szenvedett, rekordhidegek köszöntöttek az USA-ra, Európára és Ázsiára, havazások bénították meg az életet Európa- és USA-szerte, és ami mind közül a legszokatlanabb: valószínűleg példa nélkül álló módon egyszerre sújtotta hideg és hóhullás Texast" – foglalta össze Dr. Judah Cohen, az AER szezonális előrejelzésért felelős igazgatója és a tanulmány vezető szerzője.

A kutató hozzátette: „A Texast az elmúlt télen térdre kényszerítő hideghullám felszította a vitát arról, hogy a klímaváltozás hatására csakugyan gyakrabban számíthatunk-e extrém téli időjárásra. Érvek és ellenérvek egyaránt elhangzottak. Viszont egészen mostanáig nem végeztek olyan tudományos kutatást, amely egyértelműen megerősítette vagy elvetette volna a fizikai összefüggést a klímaváltozás és a texasi hideghullám, illetve a közelmúltban lezajlott más súlyos téli időjárási események között.

Tanulmányunk figyelmeztető erejű bizonyítékot szolgáltat arra, hogy a bolygó felmelegedése nem fog minket okvetlenül megvédeni a súlyos téli időjárás pusztító következményeitől."

A cikk bemutatja azt a korábban nem mérlegelt fizikai mechanizmust, amelynek révén általában a klímaváltozás, közelebbről pedig konkrétan az északi-sarki melegedés hozzájárulhat az extrém téli időjárási körülmények kialakulásához a bolygó egészének felmelegedése ellenére.

Forrás: Getty Images

A sarki amplifikáció és a közepes szélességek téli időjárása közti összefüggést firtató elméletek többsége vagy a hullámosabb sarki futóáramlást, vagy a hirtelen sztratoszférikus felmelegedéseket nevezi meg az összekötő láncszemnek, és kétségtelenül ezek a poláris örvény legnagyobb és legtöbbet tanulmányozott zavarai.

A mostani tanulmány viszont arra szolgáltat megingathatatlan bizonyítékot, hogy az északi-sarki és a közepes szélességi időjárás közti legerősebb kapocs – legalábbis az Egyesült Államokban – a poláris örvény kevésbé ismert és nem annyira feltűnő megnyúlása.

A tanulmányozott extrém téli időjárási események mind azzal kezdődtek, hogy egy Észak-Európa és az Urál között elterülő magas nyomású levegőből, illetve egy Kelet-Ázsia fölötti alacsony nyomású légtömegből álló atmoszférikus hullám amplifikáción, felerősödésen ment keresztül. Ezt a felerősödést feltehetőleg az őszi időszak alatt megfigyelt északi-sarki klímaváltozás, azon belül is a Barents-Kara-tengerek jegének olvadása és az erősebb szibériai havazás táplálta. Az eurázsiai hullám többletenergiája a poláris örvénynek nekiütközve lepattan, visszaverődik, és elnyelődik egy hasonló észak-amerikai hullámban, amely egy Alaszka és az északi Csendes-óceán fölötti magas nyomású komponensből, valamint egy Észak-Amerika keleti része fölött húzódó alacsony nyomású komponensből áll.

Ez a kölcsönhatás gyors hullám-amplifikációhoz vezet, és amikor a légköri hullámok felerősödnek, nagyobb valószínűséggel alakul ki extrém időjárás.

A Massachusettsi Egyetem Környezet-, Föld- és Légkörtudományi Tanszékének professzora és a cikk társszerzője, Mathew Barlow hozzátette: „Tanulmányunk fő erőssége a megfigyeléses adatok és számítógépes modellkísérletek szintézise, ami növeli az eredményekbe vetett bizalmunkat. Az az általunk felvázolt dinamikus folyamat, melynek során az Északi-sarkvidék felszíni klímaváltozása kihat a sarki sztratoszférára, majd az visszahat az USA-beli felszíni időjárásra, remekül példázza a klímaváltozás lehetséges hatásainak sokféleségét."

A jeruzsálemi Héber Egyetem részéről közreműködő Chaim Garfinkel professzor így összegezte az eredményeket: „Hosszú ideje fennáll egy látszólagos ellentmondás a közepes szélességi fokok extrém hideghullámai és a Föld globális hőmérsékletének növekedése között. Ez a tanulmány segít feloldani ezt az ellentmondást, és kiemeli, hogy a közepes szélességek hidegrekordjai nem citálhatók elő kifogásként az üvegházhatású gázok kibocsátásának azonnali csökkentésével szemben."