07.02.2021
De polar vortex draagt toch bij aan een ijzige winter op het Noordelijk Halfrond. Hier is hoe het weerfenomeen tot stand komt.
Laten we geen tijd verliezen. U heeft nodig: warme kleren, veel brandhout en genoeg voorraden (meel, gist, toiletpapier – het gebruikelijke) om de komende week of twee het huis niet uit te hoeven.
Nee, grapje. Voor pandemiebestrijding zou het nuttig zijn als we allemaal thuisbleven, maar als voorzorgsmaatregel tegen de naderende polaire vortex zou dit echt overdreven zijn. Het zal waarschijnlijk inderdaad bitter koud worden in een groot deel van het noordelijk halfrond, maar we zijn niet in voor een apocalyptisch winterscenario.
In de afgelopen jaren, vooral tijdens de koude Noord-Amerikaanse winter van 2013-2014, is de term “polar vortex” steeds vaker gebruikt in het weervocabulaire van mensen en de schuld gegeven – soms terecht, soms ten onrechte – voor elke uitbraak van winters weer of zeer koude temperaturen. Zo zouden bijvoorbeeld de ongewone extreme sneeuwval in Spanje iets met het verschijnsel te maken kunnen hebben. Sleutelwoord hier is could.
De polaire vortex werd voor het eerst beschreven in 1853 en voor het eerst waargenomen door radiosondes tijdens de winter op het noordelijk halfrond in 1952.
Wanneer we echter zinnen gebruiken als “De polaire vortex komt eraan” of “De polaire vortex is hier”, breken we waarschijnlijk het ijzige hart van elke meteoroloog. De polaire vortex komt en gaat niet – hij is in de winter vaak in onze atmosfeer aanwezig en draait als het ware als een stormachtige rotonde rondjes om het halfrond.
Dat betekent eigenlijk: Er is niet één vortex, maar twee – één op de Noordpool en één op de Zuidpool. Hun dynamiek en potentieel worden uitgedrukt met behulp van de Arctische Oscillatie en Antarctische Oscillatie Index. Om het kort te houden: AO en AAO.
Wat is nu precies een polaire vortex?
De Arctische polaire vortex is een windcirculatie hoog in de atmosfeer – een heel gewoon verschijnsel, met andere woorden. Hij ontstaat elk jaar in de herfst, als de zon nauwelijks de Noordpool bereikt. In de lente trekt hij langzaam weer weg.
De lucht daarboven is ’s winters extreem koud. De polaire vortex kan versterken en verzwakken. Windsnelheden van meer dan 320 kilometer per uur zijn typisch op een hoogte van 10 tot 50 kilometer in de stratosfeer, waar het soms ver onder min 70 graden Celsius (min 94 graden Fahrenheit) is. Dit is direct boven de troposfeer, het deel waar het weer zich voordoet.
De polaire vortex heeft dus geen direct effect op ons weer, maar er zijn wel wisselwerkingen: Hij beïnvloedt de straalstroom. Deze band van winden met hoge snelheid waait op een hoogte van 10 kilometer (6 mijl) en controleert de hoge- en lagedruksystemen.
In een typische winter is de straalstroom vrij sterk en brengt hij zacht winderig en regenachtig weer van de Atlantische Oceaan naar Europa. De polaire lucht blijft in de vortex. Als de straalstroom echter zwak is, ontstaan er hobbels in de straalstroom en kan er een polaire draaikolk ontstaan.
De ineenstorting: Gaat het nu vriezen?
Overal nu en dan, ongeveer om de twee winters, is er een sterke opwarming van de stratosfeer door het binnenstromen van warmere lucht. Groenland en de Noord-Atlantische Oceaan, bijvoorbeeld, zouden met hun warmte de vortex bijzonder uit balans brengen.
De polaire vortex hapert – of beter gezegd kronkelt – en luchtstromingen kunnen zich vaker doen gelden. Door deze splitsing stijgt de temperatuur in de stratosfeer in zeer korte tijd met 60 tot 80 graden Celsius.
Om het wat beeldender uit te drukken: je kunt je een vliegende cirkel pizzadeeg voorstellen die uit vorm door de lucht schokt. In het ergste geval verliest de pizza (de draaikolk!) volledig zijn vorm of spat zelfs uiteen.
Daarboven wervelt het flink, wat ook zijn weerslag heeft op het hele noordelijk halfrond: Arctische lucht zorgt voor ijzige temperaturen.
Dit is precies wat er op 5 januari 2021 gebeurde, en ons waarschijnlijk binnenkort weer zal treffen. Voorspellers zeggen dat we de koudegolf midden tot eind januari kunnen verwachten, en het zou in spurten kunnen aanhouden tot in februari. Nogmaals, sleutelwoord: zou kunnen.
Of misschien niet …
Maar het fenomeen van de interactie tussen de polaire vortex en de windcirculatie is gecompliceerd – en nog niet volledig begrepen. Meteorologen zijn het er niet over eens of de winter echt zal invriezen.
De reden: de naderende Atlantische depressies. Die zouden ervoor zorgen dat de winterlucht vanuit het westen verder naar Rusland trekt, en de sneeuwgrens zou tot meer dan 1.000 meter stijgen. Maar dat betekent niet dat het de rest van de winter zo zal blijven. De kou zou wel eens terug kunnen keren.
Uiteindelijk doet het weer gewoon wat het wil – ongeacht onze voorspellingen.
Het gekraak van verse sneeuw onder de voeten, de vredige rust: De meeste mensen verlangen naar een witte kerst. Maar het besneeuwde landschap is niet alleen van veraf mooi, maar ook van heel dichtbij.
Sneeuw is niets anders dan water in vaste vorm, dat ontstaat wanneer een waterdruppel zich hecht aan een stofdeeltje of roetdeeltje en bevriest in de koude bovenlucht. De temperaturen moeten tussen min 4 en min 20 graden Celsius (24,8 tot -4 graden Fahrenheit) zijn om dit te laten gebeuren.
Een sneeuwvlok begint op een platte, zeshoekige basis met een doorsnede van slechts 0,1 millimeter. De vorm ontstaat door de intermoleculaire kracht van waterstofbinding in H2O.
Naarmate er meer water op de zeshoekige kristallen bevriest, beginnen de sneeuwvlokken uitlopers te groeien die dendrieten worden genoemd. Dit geeft sneeuwvlokken hun typische stervorm – in oneindige mogelijkheden, afhankelijk van temperatuur, windcondities en vochtigheid in de wolken waar ze zich vormen.
Het duurt ongeveer een uur voor een sneeuwvlok zich een weg baant van een wolk naar het oppervlak van de aarde. Temperaturen van meer dan min 5 graden Celsius en meer vochtigheid veroorzaken grotere vlokken. Bij lagere temperaturen en in drogere omstandigheden – zoals aan de polen – vormen naaldijs en plaatkristallen de sneeuw.
De vochtigere, grotere vlokken zijn goed voor dingen als sneeuwpoppen bouwen. Kleinere, koudere sneeuwvlokken zorgen voor drogere poedersneeuw.
Gletsjers vormen zich als sneeuw zich in de loop van de tijd ophoopt en verdicht. Gesmolten en opnieuw bevroren sneeuw wordt een soort korrelig ijs, firn genaamd. Het woord komt uit het Duits en betekent “van vorig jaar”. Blauw- of groengetinte, glinsterende gletsjers zijn belangrijke indicatoren geworden van klimaatverandering.
De witte “kleur” van sneeuw is in feite een optische illusie: sneeuw is opgebouwd uit water, dat kleurloos is. Maar sneeuwkristallen werken als spiegels en weerkaatsen alle verschillende lichtfrequenties tegelijk, waardoor onze ogen een witte tint waarnemen.
Ongeacht hun oorsprong, zullen sneeuwvlokken ons blijven inspireren met hun schoonheid en individualiteit – en uiteindelijk, hun vergankelijkheid, als ze weer smelten in water.