Poolwervel keert om, nog geen winterweer

Toch hebben we nu weerkaarten die op zijn minst een beetje aan een winterse drukverdeling doen denken. Gisteren lieten we op deze site al zien, waarom de huidige setting voorlopig nog geen winterweer oplevert. Belangrijkste redenen hiervoor zijn het ontbreken van kou in de gebieden waar de wind vandaan waait en de veel warmere dan normale Oostzee. De invloed van die laatste is goed te zien. Op plekken waar de wind van de Oostzee waait, zoals in vrijwel heel Nederland, valt de neerslag als regen. Wat verder naar het zuiden, waar het warme water van de Oostzee geen invloed meer heeft, is dat sneeuw. Zo kan zachte lucht dus zelfs uit het noordoosten komen.

Poolwervel wordt vervangen

Toch gebeurt er op zeer grote hoogte in de atmosfeer op dit moment iets waarvan het hart van menig winterliefhebber sneller gaat kloppen. Boven het noordpoolgebied is een snelle opwarming van de stratosfeer aan de gang die er daar voor zorgt dat de gebruikelijke westelijke poolwervel door een oostelijke wordt vervangen. Niet zelden is zo’n gebeurtenis in het verleden later in de winter door een uitbraak van kou gevolgd die uiteindelijk ook onze omgeving wist te bereiken.

De laatste keer dat dit gebeurde was 3 jaar geleden in 2018 aan het einde van de februarimaand. Erg koude lucht stroomde toen vanuit het oosten over West-Europa uit. In het Verenigd Koninkrijk werd die episode toen 'the Beast from the East' genoemd en mede vanwege het weer van toen is er daar ook nu alweer veel aandacht voor de gebeurtenissen boven het poolgebied van dit moment.

Stratosfeer boven Poolgebied in winter ijskoud

In de stratosfeer, het gebied tussen 10 en 50 kilometer hoogte, wordt het in de winter boven het poolgebied ijskoud. Belangrijkste reden hiervoor is de poolnacht, de periode waarin de zon er niet boven de horizon komt en er dus geen straling is om de lucht te verwarmen. In de kern van die koude bel kan het wel 85 graden vriezen. Hoe meer je bij de pool vandaan komt, hoe lichter het wordt. Uiteindelijk dring je het gebied binnen waar de zon wel weer dagelijks opkomt. Daar is de stratosfeer een stuk warmer omdat de zonnestraling hier de lucht wel weer kan verwarmen.

Op de grens van de kou in het midden en de warmere lucht aan de randen gaat het hard waaien, min of meer in een cirkel rond het poolgebied. Die cirkel van wind wordt de poolwervel genoemd. Zit de kou in het midden en de warmere lucht aan de randen, dan waait de wind linksom het poolgebied heen en is de poolwervel in zijn westelijke fase. Dat is bijna altijd zo.

Gewone straalstroom

Veel lager in de atmosfeer, op een hoogte van tussen 5 en 10 kilometer, zien we iets dergelijks. Ook daar bevindt zich op de plaats waar de koude lucht uit het poolgebied en de veel warmere uit het zuiden elkaar tegenkomen een smalle band met hoge windsnelheden. Het is de straalstroom die ons deel van Europa het weer brengt. Meestal is dat in de winter een wisselvallig en zacht weerbeeld met een zuidwestelijke wind en temperaturen die in niets aan de winter doen denken.

Is de poolwervel westelijk en sterk dan wakkert hij de straalstroom onder zich alleen maar aan. Dit was de situatie in de winter van 2020. Wind uit andere hoeken dan zuidwest of west maakt in zo’n geval nauwelijks kans. Dat bleek toen ook wel. Het bleef maar wisselvallig en zacht en van de winter hebben we geen spoor gezien. Nu zal de ‘gewone’ straalstroom gemiddeld altijd uit het westen waaien en nooit omkeren. Dat komt door de manier waarop de aarde draait. Om de straalstroom om te keren, zou je de aarde een zet in de tegenovergestelde richting moeten geven.

Poolwervel kan omkeren

Onder bijzondere omstandigheden kan de poolwervel wel omkeren. Of beter gezegd: de ‘gewone’ en westelijke poolwervel kan tijdelijk door een andere, die vanuit het oosten waait, worden vervangen. Dat gebeurt als de stratosfeer boven de Noordpool ineens heel sterk opwarmt, zoals nu gebeurt. Zo’n gebeurtenis wordt een plotselinge opwarming van de stratosfeer en in het Engels een ‘Sudden Stratospheric Warming’ genoemd, een SSW. De luchttemperatuur op 20 tot 25 kilometer hoogte gaat in zo’n geval met tientallen graden tegelijk omhoog, vaak in niet meer dan 1 of 2 dagen.

De situatie van kou in het midden en warmer aan de randen keert dan om naar ‘warm’ in het midden en kouder aan de randen. De wind die daarbij in de overgangsgebieden hoort, gaat niet linksom het poolgebied, maar rechtsom. En dan krijg je een oostelijke poolwervel. Zoals al aangegeven, is iets dergelijks nu aan de gang. Op een hoogte van rond 23 kilometer zijn de temperaturen gestegen van -80 tot -85 graden eerst naar tussen -40 en -45 graden nu. Een enorm verschil.

Rond het poolgebied waait hoog in de stratosfeer nu een oostelijke wind, boven de Oceaan is de wind op die hoogte nog steeds westelijk en zeer sterk. Een omslag naar winterweer zit er bij ons voorlopig dan ook nog niet in.

De warme bel, die de koude lucht boven de Noordpool verdrong, kwam vanuit het oosten van Siberië het poolgebied binnen. De koude bel die boven de Noordpool lag, is naar het zuiden gedrongen en daarbij als een ballon opgerekt. De kern hiervan ligt nu boven het noordwesten van Europa, maar de koude wervel als geheel strekt zich helemaal van Canada via de noordelijke helft van de Oceaan tot over het noordwesten van Rusland uit. Aan de zuidkant van deze uitgerekte ballon waait in de stratosfeer nog steeds een erg sterke westelijke wind, ook boven Europa.

SSW in de winter interessant

Nu is zo’n SSW in de winter interessant. Komt er boven de gewone straalstroom een sterke oostelijke wind te waaien, dan kan de straalstroom worden afgeremd. Gebeurt dit inderdaad, dan gaat hij sterk golven en neemt de kans op andere dan zuidwestelijke winden toe. Wordt de wind langere tijd oostelijk of noordoostelijk, dan kan het ook in Nederland echt koud worden en krijgen we hier winterweer. Of dat ook echt gebeurt, hangt wel heel sterk van de details af.

Het is de situatie waarin we ons nu bevinden. Heel hoog boven het poolgebied waait een sterke oostelijke wind. Omdat de stratosfeer daar opgewarmd is, kan er een hogedrukgebied ontstaan. Komt dat er echt, dan kan kou vanaf de poolregio naar het zuiden wegstromen en kunnen wij als alles juist valt ook winterweer krijgen. Tegelijk is de ligging van de koude poolwervel, die vanuit het poolgebied is weggedrongen, voor winterweer bij ons nog ongunstig. De sterke westelijke winden, hoog boven de Oceaan, wakkeren onze straalstroom nu alleen maar aan. Het huidige kille weer, dat je op zijn hoogst kwakkelweer mag noemen, lijkt in de loop van de tijd dan ook weer voor een iets zachtere variant plaats te moeten maken met een (hoe kan het anders) naar zuidwest draaiende wind.

Het is nog vroeg...

De andere kant van het verhaal is dat we nog vroeg in de winter zijn en dat er verderop wel degelijk nog effecten van de SSW van dit moment kunnen zijn. Komt de winter nu nog niet in beeld, later in januari en februari kan dit alsnog wel gebeuren. Maar er is nog een lange aanloop nodig.