Mróz ze wschodu i wir polarny. Ekspert wyjaśnia, dlaczego w tym roku mamy prawdziwą zimę

Trwające z krótkimi przerwami od ponad miesiąca mrozy sięgające lokalnie niemal -30°C i związane z nimi utrudnienia nie schodzą z czołówek mediów. Zima, która jest prawdziwą zimą, nie świadczy jednak o „końcu globalnego ocieplenia”.

Przeciwnie – obecne chłody wydają się szokujące właśnie dlatego, że zimy coraz częściej są cieplejsze niż średnia wieloletnia.

Kilka tygodni zimna tym bardziej więc kontrastuje z coraz cieplejszą normą. Ale czy ktoś jeszcze pamięta, że grudzień zeszłego roku był – w zależności od regionu od 1,2°C do aż 3,3°C cieplejszy niż wspomniana średnia?

Ocieplenie w kluczowym dla naszej części świata „regulatorze” klimatycznym, czyli w Arktyce, jest gwałtowniejsze niż gdzie indziej, co – z pozoru paradoksalnie – mogło spowodować obecne zimowe warunki pogodowe.

Żeby zrozumieć pogodę nad Polską w połowie trzeciej dekady XXI wieku, trzeba przenieść się daleko na północ i wysoko nad powierzchnię Ziemi, mówi OKO.press prof. Mariusz Figurski, założyciel Centrum Modelowania Matematycznego IMGW (obecnie dyrektor naukowy w Instytucie Łączności).

Nad biegunem północnym znajdziemy (najłatwiej na zdjęciach satelitarnych) jedno z kluczowych dla klimatu ziemskiego zjawisk atmosferycznych.

Bąbel nad Arktyką

— Wir polarny, bo nim mowa, to duży, zimny „bąbel” powietrza krążący nad Arktyką. Trzeba jednak jasno powiedzieć, że nie mamy do czynienia z jednym wirem, tylko z dwoma. Można to sobie wyobrazić jako dwa piętra tego samego układu. Pierwszy to stratosferyczny wir polarny, znajdujący się na wysokości około 20–50 kilometrów. Jest on bardzo duży, z reguły stabilny i kluczowy dla zimowej cyrkulacji atmosfery. Niżej, na wysokości około 10–15 kilometrów i nieco dalej od bieguna, znajduje się troposferyczny wir polarny. To on jest bliżej powierzchni Ziemi i właśnie w tej warstwie kształtuje się pogoda — mówi prof. Figurski.

Troposferyczny wir polarny jest rozległym układem cyrkulacyjnym obejmującym Arktykę i szerokości subpolarne. Jednym z jego kluczowych elementów jest prąd strumieniowy. To strefa bardzo silnych wiatrów będących efektem różnicy temperatur między obszarem polarnym a szerokościami poniżej 60. stopnia szerokości geograficznej (przykładowo: Polska leży mniej więcej pomiędzy 54. a 49. stopniem).

Arktyka ociepla się szybciej

Z reguły cyrkulacja troposferyczna trzymana jest w ryzach na średnich szerokościach geograficznych poniżej bieguna. Raz na jakiś czas zdarza się jednak, że jej przebieg ulega zaburzeniu na skutek tzw. nagłego ocieplenia stratosferycznego, czyli na “górnym piętrze” układu, o którym mówi prof. Figurski. W uproszczeniu: dzieje się tak, gdy wyjątkowo silne wyże z niższych szerokości geograficznych przetransportują dużo cieplejsze powietrze do Arktyki.

Temperatura w stratosferze rośnie wówczas nawet o kilkadziesiąt stopni Celsjusza w zaledwie kilka dni, więc w istocie jest to zjawisko gwałtowne i mające wpływ na warunki na “piętrze dolnym”, w troposferze. Tam, gdzie bezpośrednio kształtują się warunki atmosferyczne, których doświadczamy na co dzień.

— mówi prof. Figurski.

Skąd Zima w Polsce?

Relatywnie cieplejsza Arktyka powoduje zmniejszenie różnicy temperatur między tym regionem a średnimi szerokościami geograficznymi, na których znajduje się m.in. Polska. Gdy różnica temperatur zmniejsza się, prąd strumieniowy zaczyna bardziej meandrować.

— Słaby lub zaburzony troposferyczny wir polarny zwiększa prawdopodobieństwo krótkich, ale bardzo intensywnych epizodów zimowych. Zimne powietrze może wówczas spływać daleko na południe, co obserwowaliśmy w tym sezonie — mówi prof. Figurski. Czasami zachodzi też zjawisko odwrotne: gdy meandry osłabionego prądu strumieniowego sięgają daleko na północ, zasysa on cieplejsze powietrze z południa kontynentu, a nawet zwrotnikowe znad Afryki.

— Z kolei stabilne warunki w Arktyce sprzyjają łagodnym zimom w Europie, ponieważ zimne powietrze zostaje wtedy daleko na północy, a do Europy napływa ciepłe i wilgotne powietrze znad Atlantyku w ramach zachodniej cyrkulacji – dodaje naukowiec.

Zima jak za dawnych lat

Skąd zatem surowe zimy sprzed lat, kiedy globalny wzrost temperatury był praktycznie niezauważalny? — Jeśli chodzi o dawne zimy w Europie Środkowej, były one często wynikiem zupełnie innego mechanizmu.

To był klasyczny mechanizm zimowy, niezwiązany z wirem polarnym — typowa stabilna zimowa blokada wyżowa – wyjaśnia prof. Figurski.

Co ciekawe, taki właśnie układ zmroził Polskę w ostatnich dniach. To, co było typowe dla polskich zim jeszcze 20-30 lat temu, dziś jest jednak zaskakujące i stoi w sprzeczności z długoterminowym trendem ocieplenia klimatu.

Przypomnijmy, że według naukowców globalny wzrost temperatury spowodowany emisjami gazów cieplarnianych i będącą jej skutkiem rosnącą ich koncentracją w atmosferze ocieplił już Ziemię o ok. 1,2°C-1,3°C w stosunku do lat 1850-1900 (a lata 2023-2025 to już ocieplenie o 1,5°C).

Cieplejsza atmosfera to zwiększone ryzyko wystąpienia ekstremalnych zjawisk pogodowych takich, jak susze czy gwałtowne opady prowadzące do powodzi. To z kolei ma wpływ na rolnictwo, warunki codziennego życia oraz przyspiesza degradację ekosystemów, które nie są w stanie przystosować się do tempa zmian.