Stratosfäärin äkillinen lämpeneminen on alkanut, mikä on johtanut yhteen varhaisimmista polaarisen pyörteen romahduksista. Viimeisimmät ennusteet osoittavat, että tämä stratosfäärin lämpenemisen aiheuttama romahdus vaikuttaa alimpiin ilmakehän kerroksiin ja tuo kylmää säätä ja lumisateita joihinkin Yhdysvaltojen ja Suomen alueisiin sekä Eurooppaan.
Sisällysluettelo
Voimakas polaarinen pyörre sulkee kylmän ilman polaarialueille ja luo leudon talven. Mutta kun polaarinen pyörre hajoaa tai romahtaa, kylmä ilma voi purkautua ja avata tien todelliselle talviselle säälle keskileveysasteilla.
Tässä artikkelissa tarkastelemme viimeisimpiä tietoja stratosfäärin lämpenemisestä ja polaarisen pyörteen romahduksesta. Näet, kuinka nämä stratosfääriset ilmiöt johtavat kylmenemiseen ja lumisateisiin Yhdysvalloissa, Suomessa ja Euroopassa, mikä aiheuttaa merkittävän muutoksen sääolosuhteissa joulukuussa ja (nykyisen ennusteen mukaan) lumisateita joulunpyhinä.
KYLMÄ POLAARINEN MYRSKY
Polaarisen myrskyn voi kuvitella suurena matalapainealueena, joka toimii pyörivänä ”seinänä” polaaristen alueiden yläpuolella ja ympärillä pinnasta stratosfääriin (yli 50 km/30 mailia korkeuteen) ja joka sisältää sisällään kylmää polaarista ilmaa.
Tästä syystä jaamme koko polaarisen pyörteen yläosaan (stratosfääri) ja alaosaan (troposfääri). Ne toimivat eri tavoin, joten tarkastelemme niitä kahdeksi erilliseksi järjestelmäksi. Yhdessä nämä kaksi osaa muodostavat kuitenkin koko talvisen kiertoliikkeen ja vaikuttavat päivittäiseen säähän maan pinnalla.
Seuraamme tarkasti polaarisen pyörteen voimakkuutta, muotoa ja kokoa ja jaamme sen kahteen päätyyppiin:
Voimakas (vakaa) polaarinen pyörre tarkoittaa voimakasta polaarista kiertoa. Se sulkee kylmän ilman polaarialueille estäen sen virtaamisen pois. Tämän seurauksena talvi muuttuu leudommaksi suurimmassa osassa Yhdysvaltoja, Eurooppaa ja muita keskileveysasteiden alueita.
Toinen tila on polaarisen pyörteen täydellinen romahtaminen. Hajoava polaarinen pyörre on paljon vaikeampi pidättää kylmää ilmaa, joka voi nyt helposti tunkeutua polaarisilta alueilta Yhdysvaltoihin ja muihin keskileveysasteiden alueisiin. Alla on esimerkki siitä, kuinka hajoava polaarinen pyörre edistää kylmän polaarisen ilman pääsyä Yhdysvaltoihin ja Eurooppaan. Molemmat kuvat ovat peräisin NOAA-Climate -sivustolta.
Jos haluat todellista talvisäätä kylmällä ja lumella, heikko/häiriintynyt polaarinen pyörre on juuri se, mitä tarvitset, sillä se lisää todennäköisyyttä todelliselle kylmälle talvikaudelle.
Jotta voisit paremmin ymmärtää, mikä polaarinen pyörre on, olemme valmistaneet alla olevan korkean resoluution kuvan. Se näyttää polaarisen pyörteen todellisessa 3D-muodossa, antaen sinulle parhaan kuvan siitä, miltä se todella näyttää, jos voisit koskaan nähdä sen. Kuva näyttää polaarisen pyörteen ennusteen ja sen tuhoutumisen alkamisen.
3D-ennuste polaarisesta pyörteestä
Kuvan tärkein johtopäätös on, että polaarinen pyörre on yksi suuri pyörre, joka on yhteydessä ilmakehään. Se ei ole esimerkiksi vain yksi talvimyrsky Yhdysvaltojen koillisosassa.
Seuraavaksi tarkastelemme viimeisintä analyysia stratosfäärin lämpenemisestä ja siitä, miten se jo vaikuttaa polaariseen pyörteeseen.
STRATOSFÄÄRIN LÄMPENEMINEN
Alla esitetty viimeisin analyysi keskimmäisestä stratosfääristä (korkeus 30 km/18,5 mailia) osoittaa, että polaarinen pyörre on jo alkanut muuttua. Normaalisti sen pitäisi olla pyöreä, mutta voidaan nähdä, kuinka korkeapainealue työntää sitä ulospäin ja muuttaa sen rakennetta. Lämpötila nousee myös kylmän ytimen ympärillä.
Yleensä polaarisen pyörteen kylmä ydin kattaa suuren alueen, jonka keskipiste on pohjoisnavalla. Mutta koska koko polaarisen pyörteen massa on siirtynyt, lämpötilat polaarisilla alueilla ovat huomattavasti normaalia korkeammat.
Alla olevassa kuvassa näkyy painepoikkeama samalla tasolla stratosfäärissä, mikä osoittaa, että polaarisen pyörteen ydin on normaalissa matalapaineessa. Tässä näkyy kuitenkin paremmin kehittyvä korkeapainepoikkeama stratosfäärissä, joka aiheuttaa vakavia ongelmia polaariselle pyörteelle.
Kun tarkastellaan alla olevaa kolmiulotteista analyysia polaarisesta pyörteestä, voidaan nähdä sen koko rakenne ja miten sen massa deformoituu. Tämä on vasta alkua polaarisen pyörteen tuhoutumiselle, koska ennusteiden mukaan korkea paine ja korkeammat lämpötilat tunkeutuvat syvemmälle sen rakenteeseen ja heikentävät sen lujuutta.
Mutta miten polaarisen pyörteen voimaa voi mitata? Yksinkertainen vastaus on tarkastella sen aiheuttamia tuulia. Mitä organisoituneempi stratosfäärinen polaarinen pyörre on, sitä voimakkaammat tuulet sen ytimen ympärillä ovat.
Alla on esitetty viimeisin analyysi ja ennuste stratosfäärin tuulista ja lämpötiloista polaarisen pyörteen alueella. Kuten näkyy, kaikki ennusteet viittaavat polaarisen pyörteen merkittävään heikkenemiseen seuraavien kahden viikon aikana, koska korkeapainealue stratosfäärissä laajenee ja lämpötila nousee stratosfäärin lämpenemisen vuoksi.
Tärkeä tuulen kynnysarvo on nollaviiva, joka merkitsee tuulen suunnan muutosta stratosfäärissä tavanomaisesta länsimaisesta itäiseksi. Tuulen suunnan muutos voidaan luonnehtia suurena äkillisenä stratosfäärin lämpenemisenä (SSP) . Vaikutus maan pinnalle voi kuitenkin tapahtua myös ilman tuulen suunnan muutosta, jos polaarinen pyörre on riittävän häiriintynyt.
Alla on esitetty tyypillinen kaavio, joka havainnollistaa stratosfäärin lämpenemisen mekanismia. Kuvassa näkyvät ilmakehän painepoikkeamat koko eteläisen lounaisen lämpenemisen ajan. Voidaan nähdä, kuinka stratosfäärin pääilmiö vaikuttaa ilmakehän pintakerroksiin tietyn ajanjakson aikana. Tällä hetkellä ilman lämpötila on noin -5–7 päivää.
Tämä energia tuhoaa polaarisen pyörteen luoden alueita, joissa lämpötila ja paine ovat korkeammat stratosfäärissä. Polaarisen pyörteen romahtaminen ylhäältä alas antaa kylmän ilman poistua polaarisilta alueilta ja levitä Yhdysvaltojen ja/tai Euroopan alueelle.
Tällä hetkellä polaarisen pyörteen huippuhäiriö ennustetaan tapahtuvan kiitospäivän tienoilla, ja sen odotetaan merkitsevän jyrkän säämuutoksen alkua meteorologisen talven lähestyessä.
POLAARISEN PYÖRTEEN HÄIRIÖN ENNUSTE
Yllä oleva kaavio osoittaa myös, että tämän stratosfäärin lämpenemisen merkittävät vaikutukset säähän ilmenevät vasta 2–3 viikon kuluttua, arviolta joulukuun alussa.
Viimeisimpien ennusteiden mukaan lämpenemisen/ilmastonmuutoksen huippu osuu tämän kuun loppuun, noin 25. päivään, yhden tai kahden päivän tarkkuudella. Alla olevassa kuvassa näkyy erittäin voimakas korkeapainealue keskimmäisessä stratosfäärissä, jota sen koon vuoksi kutsutaan joskus ”antivyöryksi”.
Voitte nähdä erittäin voimakkaan lämpöaallon, joka syntyy niiden kohtaamispaikassa ja joka vääristää ja tuhoaa polaarisen pyörteen, mitä ympäröivät lämpötila-aallot edistävät.
Stratosfäärin lämpenemisen (SSW) todellinen laajuus voidaan arvioida viimeisimmän lämpötilan poikkeaman ennusteen perusteella tälle tasolle. Alla on esitetty voimakas lämpenemisen poikkeama: keskimmäisen stratosfäärin lämpötila on lähes 30 astetta normaalia korkeampi. Tämä osoittaa selvästi SSW:n voimakkuuden, joka aiheuttaa lämpötilan poikkeaman, joka tosiasiassa muuttaa stratosfäärin tuulien suuntaa.
Yleisesti ottaen tämä on melko voimakas ilmiö, koska polaarisen pyörteen ja korkeapainejärjestelmän välinen vuorovaikutus on ollut näkyvää. Tämä näkyy selvästi alla olevassa tuuliennusteessa, jossa on esitetty stratosfäärin tuulet. Huomaa deformeerunut rakenne ja se, kuinka pienempi antisykloni imee energiaa polaarisesta pyörteestä.
Alla on 3D-ennuste polaarisesta pyörteestä kuukauden lopussa. Selkeästi näkyvissä on voimakkaasti häiriintynyt rakenne ja deformeerunut ydin sekä selvempi ”energian vuoto” koko rakenteessa. Vaikka kyseessä ovat vain stratosfäärin osat, ne vaikuttavat alempiin tasoihin, mutta tämä voi viedä jonkin aikaa.
Mutta alemmista tasoista puhuttaessa: miten tämä tapahtuma vaikuttaa pinnan säähän? Vastaus tähän kysymykseen edellyttää, että löydämme ensin merkkejä todellisesta etenemisestä alaspäin stratosfääristä.
Alla olevassa ennustekaaviossa esitetään ennuste alaisen stratosfäärin paineesta ja lämpötilasta 50 mb:n (20 km/12,4 mailin) tasolla noin 28. päivänä. Siinä näkyy korkeapainealue, jossa on voimakas lämpenemisen poikkeama ja selvästi siirtynyt polaarinen pyörre. Tämä on selvä merkki siitä, että kyseinen ilmiö leviää nopeasti alaspäin.
Mutta jos menemme vielä alemmas tai katsomme paljon syvempää kerrosta (mikä on vielä parempi), voimme käyttää painepoikkeamien kaaviota alemman 50 km/30 mailin ilmakehän osalta. Se osoittaa selvästi, kuinka painepoikkeamat leviävät ilmakehässä.
Alla näet korostetun sinisen alueen, joka liikkuu selvästi ylöspäin ja merkitsee korkeapaineaaltojen energiaa, joka tunkeutuu stratosfääriin. Tämä on syy stratosfäärin lämpenemiseen, joka näkyy myös punaisella alueella, yhdessä korkeapainealueiden hitaan laskeutumisen kanssa.
Tämä kertoo meille, että stratosfäärin hajoaminen on voimakasta, ja näemme myös ensimmäiset suorat merkit stratosfäärin ja alempien tasojen välisestä yhteydestä.
Tiedetään, että nämä lämpenemiset vaikuttavat koko maapallon pintaan. Jotta voimme ymmärtää, mitä tällaisilta voimakkailta ilmakehän ilmiöiltä on odotettavissa, voimme katsoa menneisyyttä.
SÄÄMUUTOKSET PINTA-ALUEELLA
Alla on esitetty maanpinnan paine 0–30 päivää stratosfäärin lämpenemisen jälkeen. Tämä on yhdistetty kuva useista aiemmista SSW-lämpenemistä, joten se antaa meille käsityksen siitä, mitä seurauksia yleensä voidaan odottaa pinta-alueella. Kuvasta näkyy, kuinka korkeapainealue napojen yläpuolella siirtää ympäröiviä matalapainealueita.
Napojen lukkiutuminen heikentää jet-virtausta ja matalapainealueita, jotka leviävät Yhdysvaltojen itäosista Pohjois-Atlantin yli Eurooppaan. Tämä edistää kylmän ilman kulkeutumista arktiselta alueelta Yhdysvaltojen, Suomen, Euroopan ja muiden keskileveysasteiden alueille.
Olemme analysoineet tiedot uudelleen ja havainneet vain kolme stratosfäärin lämpenemistä, jotka ovat tapahtuneet näin varhaisessa vaiheessa viimeisten 70 vuoden aikana. Ne olivat vuodet 1958, 1968 ja 2000, jolloin stratosfäärin lämpenemistä havaittiin marraskuussa. Kahdessa niistä havaittiin täydellinen tuulen suunnan muutos, ja vuonna 2000 havaittiin vain heikkenemistä.
Alla on esitetty pintalämpötilan poikkeama seuraavalle kuukaudelle, joulukuulle, PSL:n tietojen perusteella. On täysin selvää, että nämä varhaiset tapahtumat olivat ominaista kylmän sään käytävälle Suomen ja koko Yhdysvaltojen alueella, lukuun ottamatta lounaisosaa.
Jostain syystä Eurooppa reagoi melko heikosti: vain pohjois- ja keskipohjoisosissa havaitaan lievää kylmenemistä. Kuitenkin myös täällä havaitaan merkittävää kylmenemistä.
Koska talven 2025/2026 sääkausi lähestyy, tarkastelemme päivitettyjä ennusteita, jotka osoittavat, voimmeko odottaa samanlaista kylmän sään reaktiota tulevan varhaisen eteläisen lounaisen lämpenemisen jälkeen.
KYLMÄN JA LUMEN AIKA
Kuten nyt tiedämme, stratosfäärin lämpeneminen johtaa yleensä siihen, että stratosfäärin korkeapainepoikkeamat voivat saavuttaa maanpinnan. Tämä häiritsee sääjärjestelmiä vapauttaen kylmää ilmaa polaarialueilta kohti Yhdysvaltoja, Etelä-Suomea ja Eurooppaa. Ainakin useimmissa tapauksissa.
Alla on esitetty ennuste maanpinnan painepoikkeamasta joulukuun ensimmäiselle puoliskolle. Näemme odotetun korkeapaineen kasvun polaarialueiden ympärillä ja niiden sisällä. On nähtävissä, että polaarisen pyörteen pääasiallinen pintaydin siirtyy kohti Pohjois-Amerikkaa.
Polaarisen pyörteen ydin pyörii vastapäivään, mikä johtaa voimakkaaseen pohjoiseen virtaukseen arktiselta alueelta Suomeen ja Yhdysvaltoihin. Samalla se tuo lounaistuulen kaukaiseen osaan Pohjois-Atlanttia.
Näin ollen pääasiallinen vaikutusalue on tällä hetkellä Pohjois-Amerikassa. Kun tarkastellaan koko joulukuulle ennustettua 500 mb:n (5 km/3 mailin) painepoikkeamaa, voidaan nähdä voimakas polaarisen pyörteen ydin, joka siirtyy Yhdysvaltojen koillisosaan ja vaikuttaa koko mantereeseen.
Alemman polaarisen pyörteen ytimen sijainti tällä alueella luo vakaan pohjoisen kylmän ilmavirran, joka tunkeutuu Yhdysvaltoihin lännestä ja etelästä. Tämä on selvä merkki kylmästä ja lumisesta meteorologisen talven alusta Yhdysvalloissa ja Suomessa.
Lämpötilaennuste joulukuun ensimmäiselle viikolle viittaa potentiaalisesti voimakkaaseen kylmän (polaarisen) ilman tunkeutumiseen Yhdysvaltojen pohjois-, keski- ja koillisosaan. Tämä vastaa tarkasti edellä kuvattua painejakaumaa: alempi polaarisen pyörteen ydin toimii ”pumpuna”, joka pumppaa kylmää ilmaa Yhdysvaltoihin.
Yksi erillisistä skenaarioista tällä kertaa olettaa myös melko merkittävän kylmän ilman virtauksen Yhdysvaltoihin pohjoisesta keskiosaan, etelään ja edelleen itään. Mutta tämä on vain yksittäinen ennuste pidemmälle aikavälille, joten sitä tulisi pitää vain esimerkkinä mahdollisesta skenaariosta.
Kun katsomme syvemmälle joulukuun loppuun, näemme, että kylmän ilman poikkeama jatkuu ja leviää Etelä-Suomen ja Yhdysvaltojen yli. Nykyisten ennusteiden mukaan tämä voi tarkoittaa, että pohjoinen virtaus pysyy vakaana, vetäen kylmempää ilmaa polaarialueilta ja siirtäen sitä Yhdysvaltoihin joulun aikaan.
Ottaen huomioon, että polaarisen pyörteen ydin sijaitsee Suomen yläpuolella, tämä tilanne voi pysyä vakaana joulukuun loppuun asti, mikä lisää valkoisen joulun todennäköisyyttä monissa osissa Yhdysvaltoja.
Yksi laajemman vaihteluvälin skenaarioista ennustaa tällä hetkellä merkittävää kylmän ilman virtausta Etelä-Suomeen ja suurimpaan osaan Yhdysvaltoja joulukuun puolivälissä tai lopussa. Tämä liittyy suoraan voimakkaaseen paikalliseen alemman polaarisen pyörteen ytimeen, joka aiheuttaa kylmän ilman poikkeaman. Jälleen kerran, tämä on vain yksityinen ennuste, joka osoittaa stratosfäärin lämpenemisen mahdolliset seuraukset.
Joulukuun lumisateiden ennuste osoittaa, että lunta sataa pääasiassa Suomessa, Yhdysvaltojen pohjois-, länsi- ja itäosissa, mukaan lukien lounaisosa. Havaitsemme myös lumipeitteen leviämisen tasangoille. Tämä on keskiarvo, joten tarkastelemme vain peittoaluetta, emme todellisia lukuja.
Voimme pitää tätä yhtenä positiivisena merkkinä, joka viittaa lumiseen jouluun, ja se ulottuu myös pidemmälle Yhdysvaltojen eteläosiin kuin joissakin viime talvissa.
Meidän on muistettava, että tämä on hyvin laaja alue. Mutta meitä rohkaisee se, että vastaavia skenaarioita on jo esiintynyt aiemmin stratosfäärin lämpenemisen jälkeen.
Polaarisen pyörteen ytimen sijainti Pohjois-Amerikan yläpuolella ei ole kovin suotuisa Euroopalle, ainakaan alussa. Tämä aiheuttaa paineen nousun ja leudomman länsi-eteläisen virtauksen. Tämän seurauksena alla esitetty ennuste joulukuun alkuun viittaa melko lämpimään kuukauden alkuun.
Mutta koska joulukuun toinen viikko lähestyy, meidän on tarkasteltava pidemmän aikavälin ennusteita, ja yksi erillisistä skenaarioista ennustaa merkittävää muutosta säässä. Korkeapainepoikkeama pohjoisessa ja matalapainealue etelässä luovat voimakkaan negatiivisen paine-eron, joka edistää kylmän itäisen ilmavirran tunkeutumista Euroopan yli.
Tämä avaa portit kylmälle polaariselle ilmalle, joka vapautuu mantereen pohjois- ja keskiosiin, kuten stratosfäärin lämpenemisen jälkeen on odotettavissa. Tätä ilmiötä kutsutaan yleensä ”itäisestä pedoksi”. Seuraamme tarkasti tämän skenaarion mahdollisia kehityskulkuja.
