Wir polarny wrzucił wsteczny bieg. Wieje w przeciwnym kierunku. Co teraz?

Wir polarny krążący wokół Arktyki zmienił kierunek o 180 stopni wskutek nieoczekiwanego ocieplenia atmosfery. To jeden z najbardziej ekstremalnych atmosferycznych zwrotów w ostatnich latach. 

W przeszłości zakłócenia w wirze polarnym - wirującej masie zimnego powietrza krążącej wokół Arktyki - powodowały niezwykle zimną pogodę i burze w dużej części północnej półkuli. Obecna zmiana kierunku wiru prawdopodobnie nie doprowadzi do podobnego "wielkiego zamrożenia". Jednak nagła zmiana spowodowała rekordowe zmiany poziomu ozonu nad biegunem północnym.

Wir polarny - arktyczny wicher w stratosferze

Wir polarny jest najbardziej widoczny w miesiącach zimowych i sięga do stratosfery -  warstwy atmosfery, która rozciąga się do około 50 kilometrów nad powierzchnią. Według brytyjskiego Biura Meteorologicznego wir zazwyczaj wiruje w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, a prędkość jego wiatru wynosi około 250 km/h, czyli mniej więcej tyle samo, co huragan kategorii 5. Podobny wir otacza również Antarktydę podczas tamtejszej zimy.

Wiry polarne czasami chwilowo odwracają się. Zdarzenia te mogą trwać dni, tygodnie lub miesiące i są spowodowane nagłym ociepleniem stratosfery, kiedy temperatura w stratosferze wzrasta nawet o 50 stopni Celsjusza w ciągu kilku dni. Nagłe ocieplenie jest spowodowane powstającymi w atmosferze falami, które powstają, gdy powietrze unosi się do obszaru o innej gęstości i jest wypychane z powrotem w dół. Proces ten zakłóca lub odwraca przepływ wirowy. Obecne zjawisko odwrócenia wiru. Jednak wiatry zaczynają zwalniać, co sugeruje, że wir wkrótce powróci na swoją normalną trajektorię.

"To była znacząca zmiana" powiedziała portalowi Spaceweather.com Amy Butler, klimatolog z National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Prędkość odwróconego wiatru jest jedną z największych, jakie kiedykolwiek notowano. 

Zakłócenia wiru polarnego mogą mieć wpływ na pogodę na północnej półkuli, zwłaszcza w Ameryce Północnej i Europie. Wiążą się często z ekstremalnymi falami zimna. Mają one miejsce, gdy wir polarny deformuje tzw. prąd strumieniowy - prąd powietrza otaczający wir polarny - wypychając na południe duże masy lodowatego powietrza arktycznego.

Skutkiem tego są ekstremalnie niskie temperatury, silny wiatr i intensywne opady. W 2019 r. gwałtowne zaburzenia wiru polarnego doprowadziły do wyrzucenia dużej fali arktycznego powietrza, która objęła większość Kanady i znaczną część środkowych i wschodnich USA. Temperatury spadające nawet do -49 stopni Celsjusza doprowadziły do poważnych zaburzeń w funkcjonowaniu komunikacji i spowodowały śmierć co najmniej 22 osób. 

Zakłócenia, do których doszło w tym miesiącu, nie odkształciły prądu strumieniowego, zatem meteorolodzy nie spodziewają się, by odwrócenie wpłynęło istotnie na pogodę na niższych szerokościach geograficznych. Skutkiem odwrócenia było jednak wessanie nad Arktykę dużej ilości ozonu z obszarów położonych na południu, przez co poziom tego gazu nad Biegunem istotnie wzrósł - ograniczając efekty dziury ozonowej. Obecnie nad Biegunem znajduje się więcej ozonu, niż kiedykolwiek w historii. 

Fakt, że wir polarny odwrócił swój bieg nie jest powodem do obaw. To zjawisko następuje naturalnie, co kilka czy kilkanaście miesięcy. Obecne odwrócenie jest już drugim w tym roku, choć najsilniejszym od wielu lat. Poprzednie odwrócenie, do którego doszło w styczniu, spowodowało krótkotrwałe ochłodzenie w niektórych stanach USA. 

Dane historyczne pokazują, że podobne zdarzenia bardziej prawdopodobne podczas El Niño lub La Niña, dwóch kontrastujących faz naturalnego cyklu ocieplenia i ochłodzenia  planety. Podczas tych faz globalne systemy pogodowe stają się bardziej niestabilne, co przygotowuje grunt pod częstsze zdarzenia odwrócenia.

Obecnie Ziemia znajduje się pod wpływem wyjątkowo mocnego El Niño. Strefa ciepłej wody na Pacyfiku podnosi globalną temperaturę, powoduje ulewy i susze, może też zwiększyć prawdopodobieństwo odwróceń wiru polarnego. Naukowcy przewidują, że zjawisko utrzyma się do przyszłego roku. 

Pozostaje jednak pytanie - w jaki sposób zmiany klimatyczne mogą wpływać na zachowanie kluczowego strumienia wiatru, utrzymującego arktyczne powietrze z dala od Europy i Polski. Na razie trudno o długoterminowe prognozy. Na funkcjonowanie wiru polarnego wpływa wiele czynników, od wzorców cyrkulacji El Niño po wielkość pokrywy lodowej w Arktyce. Ocieplający się klimat może więc istotnie wpłynąć na przyszłość wiru polarnego. A jeśli ten osłabnie, ocieplająca się planeta może, paradoksalnie, doprowadzić do istotnego ochłodzenia pogody w Polsce. Zwłaszcza zimą.