Es ist wieder soweit.
Ein Strom arktischer Luft weht über die Vereinigten Staaten, lässt die Temperaturen sinken, schneit, bringt Weihnachtsreisepläne durcheinander und lässt soziale Medien über den Polarwirbel zwitschern.
Aber was genau ist der Polarwirbel? Woher kommt kalte Luft? Und macht die globale Erwärmung solche Kälteeinbrüche wahrscheinlicher? Der Meteorologe Bob Henson von Yale Climate Connections hat Antworten.
Dieses Interview wurde leicht bearbeitet.
Yale-Klimaverbindungen: Könnten Sie damit beginnen, den Polarwirbel zu definieren?
Bob Henson: Wenn du den Satz hörst “Polarwirbel“, bezieht es sich normalerweise auf den Nordpol und wir sprechen über das Winterwetter der nördlichen Hemisphäre.
Es ist daher ein Gebiet mit niedrigem Druck in der Stratosphäre, das im Allgemeinen in der Nähe des Nordpols zentriert ist. Es kann schweben, sich dehnen und in zwei Teile zerbrechen.
Es gibt auch oft einen Wirbel in der Nähe des unteren Nordpols, in den oberen paar Meilen der Atmosphäre, den wir die „Wetterschicht“ oder die Troposphäre nennen. Hier drängeln sich die Systeme rund um den Globus, Kommen und Gehen, Kaltfronten und Warmfronten. Oben, in der Stratosphäre, befindet sich der viel klarer definierte Wirbel über dem Nordpol, und dies kann Auswirkungen haben, die bis an die Oberfläche sickern.
Meteorologen überwachen also diese beiden Schichten, die Stratosphäre und die Troposphäre, aber wenn Sie „Polarwirbel“ hören, bezieht sich dies normalerweise auf das genau definierte Gebiet mit niedrigem Druck, das normalerweise über oder in der Nähe des Nordpols liegt, etwa 10 bis 30 Meilen oben. die Oberfläche in die Stratosphäre.
Yale-Klimaverbindungen: Wie kann der Polarwirbel die Temperaturen bis in die Vereinigten Staaten beeinflussen?
Henson: Wenn es 24 Stunden am Tag dunkel ist, kann sich innerhalb und in der Nähe des Nordpols sehr leicht viel kalte Luft ansammeln. Nun, manchmal bleibt diese kalte Luft in der Nähe der Pole, und wir können zum Beispiel in den Vereinigten Staaten relativ mildes Wetter haben. Aber hin und wieder taucht der Jetstream nach Süden ab und zieht etwas von dieser kalten Luft in Richtung der Vereinigten Staaten. Typischerweise ist dies der Fall, wenn sich der stratosphärische Polarwirbel entweder von den Polen nach unten in niedrigere Breiten ausdehnt oder ein Teil des Wirbels aufbricht und sich physisch in Richtung der Vereinigten Staaten bewegt. Dies sind also die Umstände, unter denen der Polarwirbel dazu beitragen kann, kühlere Luft in die Vereinigten Staaten zu bringen.
Yale-Klimaverbindungen: Haben wir eine Ahnung, warum das passiert und wie oft es normalerweise passiert?
Henson: Während eines typischen Winters kann es ein oder zwei Episoden geben, in denen der stratosphärische Polarwirbel erheblich verzerrt ist. Manche Winter vergehen, ohne dass viel passiert. In anderen Wintern kann es mehrmals vorkommen. Aber normalerweise gibt es ein oder zwei Episoden in einem Winter, und das ist oft das, was wir in den Vereinigten Staaten als Kälteperiode betrachten, wenn wir ein paar Tage haben, an denen ein Großteil des Landes sehr, sehr kalt wird.
Yale-Klimaverbindungen: Können Sie Beispiele für Zeiten nennen, in denen es aufgrund dieser Strecke in den kontinentalen Vereinigten Staaten zu kaltem Wetter kam?
Henson: Sicher. Im Februar 2021, Texas erlebte seinen stärksten Wintersturm seit Beginn der Aufzeichnungen. Tatsächlich war es der größte Wintersturm in der Geschichte der USA – Schäden in Höhe von mehreren zehn Milliarden Dollar und mehr als 200 Tote direkt oder indirekt durch diese Woche mit eisigen Temperaturen weit unter Null in weiten Teilen von Texas, die Millionen und Abermillionen von Menschen betrafen Menschen.
Der Polarwirbel dehnte sich ziemlich dramatisch aus und ermöglichte es, kalte Luft von der Arktis in die Vereinigten Staaten bis nach Texas zu leiten. Und ein Teil des Problems war, dass die kalte Luft hartnäckig war, sodass Sie in einigen der größeren Städte des Bundesstaates bis zu einer Woche oder länger unter dem Gefrierpunkt waren.
Yale-Klimaverbindungen: Einige Leute haben angedeutet, dass die Erwärmung der Arktis infolge des Klimawandels einige extreme Kälteperioden in mittleren Breiten wahrscheinlicher macht. Für viele Menschen mag diese Annahme zunächst kontraintuitiv erscheinen. Bevor wir also auf die Beweise dafür und dagegen eingehen, warum haben einige Wissenschaftler vermutet, dass dies der Fall sein könnte?
Henson: In den frühen 2010er Jahren arbeiteten einige Wissenschaftler, darunter Jennifer Francis, damals bei Rutgers, und Stephen Vavrus von der University of Wisconsin, an einer ziemlich bahnbrechenden Arbeit zusammen – sie betrachteten die ungefähr 30 Jahre bis zu diesem Zeitpunkt und fanden dieses ungewöhnliche Verhalten in der Der winterliche Jetstream schien mit der arktischen Erwärmung übereinzustimmen. Und etwa zur gleichen Zeit untersuchte Judah Cohen von einem Privatunternehmen, Atmospheric and Environmental Research, Inc., wie einige dieser Prozesse mit dem Schneefall in der Frühsaison in Russland und dem Mangel an Eis im Meer in Nordeuropa zusammenzuhängen scheinen . Diese Faktoren führten daher tendenziell zu einer Anhäufung von Schnee und Hochdruck in Russland. Dies störte den Jetstream und diese Störung sickerte wiederum bis zum stratosphärischen Polarwirbel und floss dann zurück, um zu bewirken, dass der gestörte Wirbel das Winterwetter beeinflusst. Es handelt sich also um eine Kette von Ereignissen, und es gibt sicherlich Fälle, in denen diese Kette von Ereignissen ein starker Korrelations- und Zwangsmechanismus zu sein scheint.
Die große Frage ist nun: Ist dies ein regelmäßiges Merkmal unseres sich ändernden Klimas und der Art und Weise, wie Klima und Wetter jetzt funktionieren? Oder passierte das etwa 30 Jahre lang oft, aber vielleicht nur zu einer bestimmten Zeit? Und ich denke, das ist der Kern der Debatte.
Wenn wir den betrachteten Zeitraum über diese 30 Jahre hinaus verlängern, sind die Verbindungen etwas weniger solide. Das spricht also eher für das, was wir als natürliche Variabilität bezeichnen. Manchmal können sich Klima und Wetter mehrere Jahrzehnte lang auf eine bestimmte Weise verhalten, je nachdem, was in den Ozeanen und heißen und kalten Gebieten in den Ozeanen passiert, die einige Jahre andauern können. Und manchmal können einige Aspekte des Klimawandels auftauchen, wenn sich die Erde erwärmt, und dann vielleicht verblassen oder sich ändern, wenn sich die Erde noch mehr erwärmt.
Wir wissen, dass die Winter in mittleren Breiten wie den Vereinigten Staaten im Allgemeinen wärmer werden. Insgesamt gibt es im ganzen Land durchweg weniger Schneefall. Aber das bedeutet nicht, dass wir keine gelegentlichen Extreme haben können. Und ich denke, die Veranstaltung in Texas im Jahr 2021 ist ein großartiges Beispiel dafür. Es war ein bitterer Kälteeinbruch, intensiv und kalt. Und das wurde noch verschärft wie das Energienetz verwaltet wird Die. Aber es war wettertechnisch nicht beispiellos. Vergleichbare Kälteperioden gab es alle 30 oder 40 Jahre.
Daher ist es wichtig zu überlegen: Welche Arten von natürlichen Schwankungen können auftreten? Und was passiert mit den gelegentlichen Extremereignissen im Vergleich zu den globalen Winterholzverschiebungen, die wir sehen, die im Grunde wärmer und weniger schneereich sind – aber manchmal auch der wirklich schlimme Schneesturm oder der sehr schlimme Kälteeinbruch?
So gab es eine ziemlich lebhafte Animation und lebhafte Debatte in der Forschungsgemeinschaft, die sich größtenteils um die Gruppe von Menschen drehte, die Anfang der 2010er Jahre Pionierarbeit bei dieser Forschung geleistet haben, die Idee, dass der Jetstream im Winter stärker verdreht sein könnte und das, was wir das „seltsame Wetter“ nennen, intensivere Winterextreme hervorrufen könnte .
Gleichzeitig zeigen andere Forscher, dass die Winter in den Vereinigten Staaten im Allgemeinen milder und weniger schneereich sind. Und langfristige globale Computermodelle zeigen, dass wir davon ausgehen können, dass sie dies auch in Zukunft tun werden.
Manchmal gibt es diese Extreme, die in dem auftauchen, was wir beobachten. Es ist nur nicht klar, ob diese wirklich durch den Klimawandel oder nur durch manchmal auftretende Schwankungen verursacht werden.
Schnee selbst ist schwer zu messen. Und manchmal gab es Änderungen in der Art und Weise, wie wir den Schnee messen, der in die Mischung geworfen wird. Vor einigen Jahrzehnten wurden amtliche Schneemessungen meist nur einmal täglich durchgeführt. Heute wird der Schneefall auf einem sogenannten Snowboard in der Regel alle sechs Stunden gemessen. So misst der nationale Wetterdienst offiziell Schnee. Alle sechs Stunden überprüfen Sie die Schneehöhe, räumen dann das Snowboard und addieren dann die sechs Stunden-Gesamtsummen, um eine 24-Stunden-Gesamtsumme zu erhalten. Wenn Sie jetzt den Schnee stündlich messen, wie es ein begeisterter freiwilliger Beobachter tun würde, erhalten Sie eine höhere tägliche Schneemenge, weil er keine Zeit hat, sich zu verdichten und die Dinge zu tun, die mit Schnee passieren, während er sie eine Weile dort bleiben lässt . Dies führt dazu, dass Sie unrealistische Tagessummen erhalten, und normalerweise müssen diese Berichte bei offiziellen Überprüfungen von Extremereignissen herausgefiltert werden.
Eine weitere Komplikation ist, dass Sie sagen könnten: “Nun, die Atmosphäre wird feuchter, wenn es wärmer wird, sodass Sie mehr Regen und mehr Schnee produzieren können.” Aber Schnee ist ein Schwellenphänomen. Sie können mehr Schnee bekommen, wenn die Temperaturen auf 20 Grad Fahrenheit steigen und sich 32 nähern. Aber diese Schneemenge wird nicht weiter zunehmen. Irgendwann kommt man über den Gefrierpunkt, und der Schneefall nimmt nicht zu, sondern geht gegen Null.
Und ich denke, wie sich das alles mit der Arktis überschneidet, ist immer noch eine offene Forschungsfrage.
Yale-Klimaverbindungen: Die Jury fehlt also noch. Aber für Leser, die Menschen in ihrem Leben haben, die sagen, wenn es richtig kalt ist oder wenn es stark schneit: „Klimawandel? Ja, okay“, wie sollten sie auf diese Leute reagieren?
Henson: Ich würde sagen, egal ob oder wie stark der Klimawandel beteiligt ist, es ist immer Winter. Niemand hat jemals gesagt, dass die globale Erwärmung den Winter beseitigen würde. Wir befinden uns immer noch in den mittleren Breiten der Nordhalbkugel. Wir sind weit genug im Norden, um einen wirklich kalten, schneereichen Winter zu haben. Vielleicht ist es also weniger der Klimawandel als vielmehr die Fortsetzung der Klimavariabilität, die wir schon immer hatten, vielleicht verstärkt in einigen Fällen durch diesen seltsamen Jetstream, der mit der arktischen Erwärmung verbunden ist.
Ich denke, was in Bezug auf den Klimawandel viel wichtiger ist, ist, was mit unseren Sommern passiert und was mit starken Regenfällen passiert. Die Der größte Trend ist Wärme im Sommer. Und das wissen wir intensiver Niederschlag wird intensiverund diese Arten von Ereignissen sind sicherlich mit dem Klimawandel verbunden.
Viele Menschen bezeichnen „Wettervorsorge“ als die Kleidung, die Sie tragen, und „Klimavorsorge“ als das, was sich in Ihrem Kleiderschrank befindet. Und diese Parkas müssen wir noch eine Weile im Kleiderschrank behalten.