Zimowa burza w Ameryce Północnej. Wir polarny wymyka się spod kontroli

Pod koniec stycznia Stany Zjednoczone i Kanadę objęła ekstremalna zimowa burza paraliżując życie i gospodarkę. Arktyczny wir polarny zalegajacy nad biegunem północnym, tym razem w wyniku ocieplenia klimatu przestał być ograniczany przez pasy wiatrów wirujacych wokół niego. Na skutek czego wir polarny zaczął przemieszczać się daleko na południe przynosząc ekstremalnie niskie temperatury.

W niedzielę rano 25 stycznia agencja Reuters podała, iż na skutek przechodzącej przez Stany Zjednoczone burzy śnieżnej 670 tys. ludzi w USA zostało pozbawionych energii elektrycznej.

W dwunastu stanach wprowadzono stan wyjątkowy. Odwołano 10 tys. lotów. Prezydent Donald Trump nazwał burze historycznymi i w sobotę zatwierdził federalne ogłoszenie stanu klęski żywiołowej w następujących stanach: Karolina Południowa, Wirginia, Tennessee, Georgia, Karolina Północna, Maryland, Arkansas, Kentucky, Luizjana, Missisipi, Indiana i Wirginia Zachodnia.

Burza do końca miesiąca

W ostatnim tygodniu stycznia przez Kanadę i Stany Zjednoczone przetacza się silna zimowa burza z bardzo niskimi temperaturami i nienotowanym zasięgiem do stanów Południa. Amerykańskie media przestrzegają, iż ten nagły wybuch ostrej zimy może być szokiem dla wielu Amerykanów po dość łagodnym początku zimy.

Meteorolodzy stwierdzili, iż burza, która ma swoje źródło w Arktyce, może dorównywać zniszczeniom wyrządzonym przez huragan i ostrzegli, iż mroźne warunki mogą utrzymać się do końca miesiąca, aż do lutego, ponieważ polarne powietrze dociera znacznie dalej na południe niż zwykle i miesza się z dużą ilością wilgoci znad Kalifornii i Zatoki Meksykańskiej, tworząc idealną zimową burzę.

Śnieg i mróz

Prognozy przewidują, iż ekstremalnymi warunkami zimowymi objęte zostanie co najmniej 172 miliony ludzi. Według Narodowej Służby Meteorologicznej (NHS) po północnej stronie systemu, od Oklahomy do Massachusetts, spodziewane są opady śniegu do 30 cm. Po stronie południowej – obejmującej Teksas, Karolinę i Wirginię – bardziej prawdopodobne są opady mieszane.

Przewiduje się, iż porywisty wiatr obniży odczuwalną temperaturę poniżej zera, a w północnej i centralnej części USA może spaść do minus 50 stopni Fahrenheita (minus 45,6 stopni Celsjusza). Możliwe są poważne, a choćby katastrofalne w skutkach, nagromadzenia lodu, co może prowadzić do długotrwałych przerw w dostawie prądu, pogłębić skutki mrozów i stworzyć niebezpieczne warunki podróżowania.

Ponad tuzin stanów ogłosiło stan wyjątkowy, a władze apelują do mieszkańców, aby przygotowali się na burzę i pozostali w domach. Większość obszarów na wschód od Gór Skalistych zostanie dotknięta przenikliwym zimnem, śniegiem lub lodem, powiedział meteorolog z krajowego Centrum Prognoz Pogodowych, z marznącym deszczem w planach na południu, przez środkowe południe i do Karoliny, co może przynieść przerwy w dostawie prądu; a znaczne opady śniegu uderzą w region Ozark, doliny Tennessee i Ohio, centralne Appalachy, a następnie w środkowy Atlantyk i być może w części północnego wschodu.

Agencja CBC News podała, że obszar objęty burzą dotyka około 55% populacji kontynentalnych Stanów Zjednoczonych i obejmuje duże miasta od Dallas i Nashville po Waszyngton i Baltimore.

Zamrożona Kanada

W piątek Environment Canada wydało kilka pomarańczowych ostrzeżeń przed zimnem w całym kraju, ponieważ w niektórych regionach spodziewane są temperatury spadające do minus 50 stopni Celsjusza przy silnym wietrze. Wszystkie regiony Saskatchewan i Manitoby objęte są pomarańczowym poziomem ostrzeżenia – drugim stopniem – z powodu zimna. Ostrzeżenia te są wydawane, gdy istnieje prawdopodobieństwo, iż gwałtowne warunki pogodowe spowodują znaczne szkody, zakłócenia lub problemy zdrowotne. Duży obszar północno-zachodniego Ontario również został objęty tym samym ostrzeżeniem.

Zgodnie z ostrzeżeniem, przez cały czas utrzymuje się wielodniowy epizod bardzo niskich temperatur, które wahają się od minus 40 do minus 50 stopni Celsjusza w prowincjach preriowych oraz od minus 40 do minus 48 stopni Celsjusza w północno-zachodnim Ontario.

Wir polarny

Wir polarny to sezonowe zjawisko atmosferyczne, w którym silne wiatry wirują wokół ekstremalnie zimnego centrum arktycznego (lub antarktycznego) powietrza. Wiatry działają jak bariera zatrzymująca zimne powietrze, ale gdy wir słabnie, lodowate powietrze ucieka z wiru i przemieszcza się na południe, niosąc ze sobą mroźny podmuch arktycznej pogody. 

Osłabienie wiru polarnego jest w rzeczywistości spowodowane ociepleniem zachodzącym w stratosferze, około 30 km nad biegunem północnym. Nazywane nagłym ociepleniem stratosferycznym, to zdarzenie meteorologiczne rozbija obszar niskiego ciśnienia i zimnego powietrza otaczającego biegun, umożliwiając zimnemu powietrzu przedostanie się do środkowo – zachodnich i wschodnich Stanów Zjednoczonych oraz części zachodniej i centralnej Kanady, a cieplejszemu powietrzu dotarcie nad Arktykę.

Zakłócenia wiru polarnego

Co wpływa na zmiany wiru polarnego? Odpowiedzią jest ocieplenie oceanów. Wraz z topnieniem większej ilości lodu latem, Ocean Arktyczny się nagrzewa. Efekt ten jest mniej wyraźny na Antarktydzie, ponieważ jest to forma lądu, a nie tylko polarna czapa lodowa. To ciepło jest wypromieniowywane z powrotem do atmosfery zimą, co zmniejsza intensywność północnych wiatrów wiru polarnego. Wir polarny zostaje zakłócony, umożliwiając zimnemu powietrzu w centrum wirującego cyklonu nad biegunem migrację na południe. Według magazynu Scientific American w latach, w których zniknęła znaczna część arktycznego lodu morskiego, wir polarny był bardziej podatny na osłabienie.

Wahający się prąd strumieniowy

Oprócz uciekającego zimnego arktycznego powietrza, które napływa do części półkuli północnej, zniekształcony wir polarny również ogrzewa regiony polarne. W rzeczywistości bieguny ocieplają się szybciej niż gdziekolwiek indziej na świecie. Kanada, gdzie Arktyka stanowi 40 procent jej masy lądowej,  ociepla się dwukrotnie szybciej niż reszta świata.

Jest to zjawisko wahającego prądu strumieniowego. Polarny prąd strumieniowy przecina północny Atlantyk z zachodu na wschód i wyznacza ścieżki systemów pogodowych. Wraz z ocieplaniem się Arktyki, prąd strumieniowy słabnie i staje się bardziej falujący, umożliwiając zimnemu powietrzu polarnemu dotarcie dalej na południe, a ciepłemu rozciągnięcie się na północ. To sprawia, iż ​​systemy pogodowe utrzymują się w tych samych miejscach dłużej, jak na przykład fala upałów latem 2019 roku, która spaliła Europę, i fala mrozów, która zamroziła wschodnie i środkowo-zachodnie Stany Zjednoczone w tym samym roku.

Wskaźnik Oscylacji Arktycznej (AO)

Meteorolodzy wykorzystują tzw. wskaźnik Oscylacji Arktycznej (AO), aby ocenić, w jakim stopniu strefy zimnego powietrza utrzymują się nad Arktyką lub wędrują na południe. Dodatni AO wskazywał na zimne powietrze uwięzione w Arktyce, gdzie jego miejsce, w przeciwieństwie do ujemnego AO, w którym zimno ucieka i przemieszcza się na południe.

Na pytanie, czy powinniśmy spodziewać się częstszych załamań wirów polarnych? Odpowiedź naukowców brzmi: tak, ale długoterminowy trend wskazuje na większe ocieplenie niż ochłodzenie. Światowe Stowarzyszenie Meteorologiczne (WMA) stwierdza, iż ​​fale mrozów stają się coraz rzadsze w wyniku zmian klimatu, ale przez cały czas będą one częścią typowych wzorców pogodowych zimy na półkuli północnej.

Adam Maksymowicz