Jak může polární vír přinést ledovou bouři daleko na jih?

Proč musí být taková zima daleko na jihu, v oblastech kde bychom to nečekali? Proč se se mrazy spojí na několik dní s nárazovým větrem, zvlášť když nás ze všech stran bombardují varovné zprávy o rostoucí teplotě celé planety. Pokud však dokážete udržet svůj mozek dostatečně rozmrzlý, nabídne se vám zajímavý pohled do systémů počasí, které řídí naši planetu.

„Přemýšlet o tom, jak se do centrální části země nebo dokonce do států na pobřeží Mexického zálivu dostává studený vzduch, neznamená jen přemýšlet o tom, co se děje lokálně,“ říká Andrea Lopez Langová, zabývající se atmosférou na Wisconsinské univerzitě v Madisonu. „Musíte se na věc podívat ze širší širší perspektivy.“

Tento širší pohled se soustředí na Arktidu a řídí se dvěma atmosférickými jevy. Prvním z nich je polární tryskové proudění, obrovský proud vzduchu, který obtéká zeměkouli mezi 50 a 60 stupni severní šířky v troposféře v nízkých výškách. Tedy ve stejné vrstvě atmosféry, kde se odehrává většina povětrnostních jevů. Severně od polárního tryskového proudění je chladnější vzduch, jižně od něj je vzduch teplejší.

Polární vír

Když polární tryskové proudění rovnoměrně obtéká Arktidu, zůstávají kontinentální USA a další místa ve středních zeměpisných šířkách relativně teplé, protože udržuje studený vzduch uvězněný na severu.

Když však tryskové proudění meandruje a při svém kroužení kolem Země se pohybuje na sever a na jih, může se vzduch proplížit dále na jih, což způsobí prudký pokles místních teplot, který se někdy nazývá „arktický výbuch“.

Polární tryskové proudění existuje po celý rok a může samo o sobě způsobit zimní ochlazení. V zimě se k němu však připojuje druhý atmosférický jev, kterému se říká polární vír. Tento vír mrazivého vzduchu, který se nachází více než 10 km nad zemským povrchem, každoročně zesiluje během nejchladnějších měsíců na severní polokouli. A přestože se polární vír nepodílí na všech výkyvech studeného vzduchu, oba atmosférické jevy se mohou vzájemně ovlivňovat takovým způsobem, že způsobují obzvláště mrazivá období.

Za normálních podmínek se polární vír těsně otáčí nad Arktidou, což umožňuje polárnímu tryskovému proudění, které vane pod polárním vírem a jižně od něj, zůstat poměrně plynulé. „Pokud je polární vír ponechán v klidu, nic ho neruší, je to pěkně rychlá, klidná rotace. Studený vzduch je držen blízko středu této rotace,“ říká Judah Cohen, klimatolog ze společnosti Atmospheric and Environmental Research.

Porucha tryskového proudění

Někdy se polární vír rozruší – zpomalí se nebo se dokonce rozpadne na dvě části. A tato destabilizovaná vzduchová hmota může způsobit, že polární tryskové proudění na své dráze vytvoří obzvlášť velké meandry. A to umožní brutálně chladnému počasí proklouznout dále na jih než obvykle. Například v únoru 2021, kdy mrazy v Texasu trvaly více než osm dní, způsobily rozsáhlé výpadky elektřiny a zabily více než 200 lidí.

Bez ohledu na to, zda polární vír přispívá ke konkrétnímu výskytu studeného vzduchu, nebo je tato událost dílem pouze polárního tryskového proudění, se k těmto mrazivým obdobím jen někdy připojují zimní srážky. „K tomu, aby vznikla opravdu velká sněhová bouře, musí být na místě spousta ingrediencí,“ říká Lopez Lang. Jedním z těchto faktorů je samozřejmě chlad, ale dalším je vodní pára, která může zmrznout ve sníh.

Zajímavé je, že na jižní polokouli se také vyskytuje polární vír. Ale tento systém neprochází takovými poruchami, které jsou charakteristické pro severní vír. „K takovým událostem nad Antarktidou nikdy nedochází,“ říká Aditi Sheshadri, atmosférický vědec ze Stanfordovy univerzity.

A absence poruch polárního víru na jižní polokouli může ukázat na vysvětlení toho, co způsobuje tento jev na severní polokouli. Jižní polokoule má také svůj vlastní polární vír a polární tryskové proudění. Antarktidu obklopuje Jižní oceán.

Rozdíl mezi severní a jižní polokoulí

Naproti tomu, na severu, je arktický mořský led obklopen střídavě pevninou a oceánem: Severní Amerika, Atlantik, Eurasie, Tichý oceán. Zemská atmosféra se nad pevninou a oceánem chová odlišně. Na severní polokouli se vytváří rozsáhlé atmosférické vlny. A ty mají při shodě okolností sílu rozrušit polární vír a vyvolat extrémnější výboje studeného vzduchu.

Stejně jako ovlivňuje vše ostatní na Zemi, i změna klimatu přispívá k výkyvům studeného vzduchu. Některé způsoby a vlivy stále ještě zkoumají. Jisté je, že zimy jsou podle vědců stále mírnější a extrémní výkyvy chladného vzduchu méně časté než v polovině 20. století.

Modely nemají jasno v tom, zda změna klimatu způsobuje častější narušení polárních vírů. Cohen poznamenává, že chladné extrémy jsou častější od roku 2000, kdy se oteplování Arktidy zrychlilo – a domnívá se, že souvisí s tím, jak tání ledu formuje atmosféru. „V tomto období arktických změn je extrémní zimní počasí překvapivě odolné,“ říká.

Originál: How the Polar Vortex Can Bring Arctic Blasts to the U.S.
Autor: Meghan Bartels, Andrea Thompson