Rekordowe mrozy związane z globalnym ociepleniem. Oto, co dzieje się z wirem polarnym

"Wir polarny" pojawił się w tym tygodniu w światowych mediach. Nazwa brzmi groźne, szczególnie po nagłówkach o jego kilkunastu ofiarach w USA. Jest on naturalnym zjawiskiem, doszło jednak do jego zaburzenia. I, wbrew słowom Donalda Trumpa, mróz nie oznacza, że klimat się nie ociepla.
Zobacz wideo

Kilkanaście osób zmarło z wychłodzenia, zamknięto szkoły i fabryki, sparaliżowany jest system transportowy, w niektórych stanach są przerwy w dostawach energii. USA mierzyło się w tym tygodniu z z falą mrozów. W wielu miejscach Środkowego Zachodu USA temperatura spadła poniżej minus 40 stopni Celsjusza. Rekord zimna padł w Norris Camp, w północnej Minnesocie. Termometry pokazały tam prawie minus 45 stopni. Temperatura odczuwalna mogła wynosić nawet minus 50 stopni.

Jako "winnego" rekordowych mrozów przedstawiano tzw. wir polarny. A dokładnie jego zaburzenie, ponieważ wir sam w sobie jest naturalnym zjawiskiem. Na czym polega? Wir polarny to układ niskiego ciśnienia wokół biegunów Ziemi, niż też może okresowo słabnąć lub przybierać na sile. Otacza go inne zjawisko - prąd strumieniowy. To pierścień (lub strumień - stąd nazwa) bardzo silnych wiatrów na wysokości ok. 10-12 km. 

Stany zimniejsze od Arktyki

Prąd strumieniowy to także naturalne zjawisko. Prąd wokół wiru polarnego oddziela  zimne powietrze nad biegunami od cieplejszego na niższych szerokości geograficznych. Nie ma oczywiście kształtu idealnego pierścienia, a falujący kształt. Pod wpływem zmiany warunków - ciśnienia i temperatury - prąd może meandrować, a nawet zostać przerwany. Możliwe jest też, że otoczony nim wir polarny zostaje rozbity na osobne układy niskiego ciśnienia. Dobrze widać to na poniższej animacji: 

Pokazuje ona, jak układ wyżowy doprowadza zmiany prądu strumieniowego i przesunięcia wiru polarnego. Właśnie do takiej sytuacji doszło w styczniu nad Ameryką Północną. Osłabiony wir polarny rozdzieli się na dwa, a prąd strumieniowy został przesunięty na nietypowe szerokości - opisuje "New York Times". Masy ciepłego powietrza dostały się w pobliże bieguna, tymczasem zimne powietrze zostało "wypchnięte" na południe - nad Kanadę i Stany Zjednoczone. 

Temperatura na półkuli północnej 29 stycznia (kolor niebieski - ujemna, kolor czerwony - dodatnia, kolor biały - zero stopni)Temperatura na półkuli północnej 29 stycznia (kolor niebieski - ujemna, kolor czerwony - dodatnia, kolor biały - zero stopni) Fot. NASA Earth Observatory

Na poniższej grafice NASA widać, że np 29 stycznia temperatura w niektórych rejonach Arktyki była wyższa, niż w Stanach Zjednoczonych. Do podobnej sytuacji doszło w zeszłym roku. Pod koniec lutego na Biegunie Północnym temperatura wynosiła nieco  ponad 0 stopni Celsjusza. W tym samym momencie Warszawie było dużo zimniej - ok.  8 stopni na minusie. Ta sytuacja także była wywołana zakłóceniem prądu strumieniowego. 

Lokalne mrozy związane z globalnym ociepleniem

Niektóre osoby starają się zaprzeczać temu, że nasz klimat się zmienia, a średnia temperatura na Ziemi wzrasta. Czasem argumentują, że skoro w danym okresie zrobiło się zimno - a szczególnie gdy odnotowano rekordowe mrozy - to oznacza, że zmiany klimatu nie są prawdziwe. Do takich osób należy prezydent Stanów Zjednoczonych Donald Trump (choć i Andrzej Duda kiedyś pisał w podobny sposób na Twitterze). 

"Na pięknym Środkowym Zachodzie temperatura wiatru spada do minus 60 stopni [Fahrenheita - red.], najzimniej w historii. W najbliższych dniach oczekuje się, że będzie jeszcze chłodniej. Co do diabła dzieje się z globalnym ociepleniem? Proszę, wracaj szybko, potrzebujemy cię!" - napisał we wtorek Donald Trump. Prezydent już wcześniej pokazywał, że nie odróżnia klimatu od pogody.

Różnica jest dość prosta: pogoda to zjawisko ograniczone w czasie i przestrzeni, stan atmosfery na przykład danego dnia (temperatura, ciśnienie, wilgotność itd). Klimat to ogół zjawisk pogodowych w większym obszarze i w dłuższym okresie. O zmianach klimatu wiemy dzięki badaniu temperatury i innych czynników na przestrzeni lat i stuleci. To, że w tym miesiącu w USA padły rekordy zimna, nie oznacza, że klimat się nie ociepla. Wiemy, że średnia temperatura Ziemi wzrosła już o ok. 1 stopnień Celsjusza od okresu przed rewolucją przemysłową. Trump w 2017 roku przekonywał, że skoro jest zimno, to nie ma zmian klimatu. Ale pomimo mrozów w USA 2017 rok był trzecim najgorętszym w historii pomiarów.

Co więcej, obecna fala mrozów w Ameryce Północnej może wręcz być związana ze zmianami klimatu i wzrostem średniej temperatury. Z badań wynika, że wraz ze zmianami klimatu zmienia się różnica temperatury między Arktyką a cieplejszymi strefami klimatycznymi. Zmniejsza się siła prądu strumieniowego, staje się on bardziej nieregularny. To pozwala na "wdzieranie się" arktycznego powietrza dużo dalej na południe. Zaburzenie prądu strumieniowego przyczynia się też do ekstremalnej pogody latem, w tym fal upałów. Zatem choć średnia temperatura planety rośnie, to okresowo może to wywoływać ekstremalne fale mrozów. Jednak statystycznie dni chłodniejszych będzie mniej, a tych ekstremalnie gorących - więcej