Аномалії полярного вихору

Сніг в Іспанії, крижаний холод у Північній Америці: причина погодних несподіванок впродовж останніх тижнів – незвичні аномалії полярного вихору. На це вказують супутникові вимірювання. За цього «берлінського явища» полярна стратосфера різко нагрівається на десятки градусів. У результаті руйнується вітряний бар’єр, що зазвичай втримує арктичне повітря далеко від помірних широт. Але зараз холодне повітря може сягати далеко на південь.

Останнім часом полярний вихор розділився надвоє, змінився також напрям його вітру. (University of Bath/ C. Wright)

Незважаючи на глобальне потепління, впродовж останніх років взимку до Європи приходить лютий холод. Арктичне повітря проникає сильніше, ніж зазвичай, у помірні широти Європи та Північної Америки. Впродовж останніх тижнів це призвело до сильних снігопадів у багатьох частинах Європи – аж до Іспанії. Зараз зокрема на північному сході Америки панує холод. Але чому?

Зазвичай арктичне повітря з півночі не випускає вітряний бар’єр. Цей полярний вихор, що зимою стає особливо сильним, сягає меж стратосфери і перешкоджає полярному холодному повітрю проникати в помірні широти. В певні моменти цей полярний вихор може ослабнути, що дає змогу арктичному холоду сягати Європи та зумовлює похолодання в помірних широтах.

Зазвичай це нормально. Але цьогоріч зміни в полярному вихорі – екстремальні, – доводять дані вимірювань супутника Еол від ЄКА. Це перший супутник, що може просто з орбіти вимірювати активність полярного вихору. Для цього він посилає імпульси ультрафіолетового лазерного випромінювання на Землю і вимірює спектр променів, розсіяних рухомими частинками повітря. На підставі зміщення спектральних ліній можна визначити швидкість вітру. Крім того, такі дані дають змогу визначити температуру нижньої стратосфери – діапазону, вирішального для полярного вихору.

Свіжі дослідження засвідчують: з середини грудня 2020 року полярний вихор надто сильно ослаб. «Ми спостерігаємо зараз явище, коли полярний вихор розділяється на два: одна маса повітря кружляє над Північною Атлантикою, а інша – над північною частиною Тихого океану», – пояснила Анн Ґрет Страум (Anne Grete Straume) з ЄКА. Водночас в обох частинах полярного вихору цілком змінився напрям вітру – із заходу на схід.

Причина цієї аномалії – так зване «берлінське явище» [вперше систематичні вимірювання стратосфери були започатковані метереологом з Вільного університету Берліна Річардом Шерхагом в 1951 р., і він першим спостерігав стратосферне потепління 27 січня 1952 р.; звідси і назва – Z]. «За цього рідкісного погодного явища температура полярної стратосфери різко зростає на майже 50 градусів. Через це зменшується контраст між Арктикою та регіонами, що розташовані південніше, тож «двигун» полярного вихору ламається. «Завдяки Еолу ми вперше можемо слідкувати за такими подіями», – сказав Корвин Райт (Corwin Wright) з Університету Бата.

Цікаво, що вже кілька років тому науковці з’ясували: послаблення полярного вихору та рідкісне «берлінське явище» стають все частішими. Ймовірна причина цього – зникнення арктичного морського льоду та нагрівання Північної Атлантики.

Згідно з моделями, з цим пов’язані теплі потоки в атмосфері, що сприяють раптовому нагріванню стратосфери. «Так ми хочемо краще зрозуміти, чи кліматичні зміни посилюють цей процес, і якщо так, то якою мірою, – сказала Страум. – Ще зарано щось стверджувати на підставах даних Еола. Але вже ведуться дослідження на тему, чому такі раптові нагрівання стратосфери деколи набувають екстремальних форм».