Een plotselinge stratosferische opwarming (PSO), (Engels: 'Sudden stratospheric warming', SSW) is een meteorologische gebeurtenis waarbij de polar vortex van westenwinden op het winterhalfrond afremt of zelfs omkeert binnen een tijdsbestek van een aantal dagen. De verandering gaat gepaard met het toenemen van de temperatuur met enkele tientallen graden Celsius op stratosferische hoogte.Kou door verzwakte poowervel - KNMI Geraadpleegd 21 februari 2021

Geschiedenis De eerste doorlopende metingen aan de stratosfeer werden gedaan door Richard Scherhag in 1951. Hij gebruikte radiosondes om temperatuurmetingen van de bovenste laag van de stratosfeer (ongeveer 40 km hoogte) te maken. Hij observeerde de eerste plotselinge stratosferische opwarming op 27 januari 1952. Na zijn ontdekking verzamelde Scherhag een aantal meteorologen, met als doel om de stratosfeer te observeren aan de Vrije Universiteit van Berlijn. Deze groep bracht de temperatuur en geopotentiële hoogte van de bovenste laag van de stratosfeer in kaart door middel van radiosondes en raketsondes. In 1979, aan de start van het satelliettijdperk, namen meteorologische metingen in aantal toe. Ondanks dat satellieten vooral voor de troposfeer gebruikt werden, namen ze ook metingen af voor de stratosfeer. Tegenwoordig worden zowel satellieten als radiosondes gebruikt om aan de stratosfeer te meten.

Classificatie en beschrijving In het algemeen wordt door meteorologen een PSO in een van drie verschillende categorieën opgedeeld: major (groot), minor (klein), en final (laatste). Als uitgangspunt wordt de temperatuur op 10 hPa gebruikt.

Major (groot) Plotselinge stratosferische opwarmingen worden groot (major) genoemd als de westenwinden op 60 N en 10 hPa (Geopotentiële hoogte) omdraaien, oftewel oostelijk worden. Een volledige ontwrichting van de polar vortex treedt op en de vortex zal zich splitsen, of zal verdrongen worden van haar normale locatie op de pool.

Volgens de Commissie voor Atmosferische Wetenschappen van de Wereld Meteorologische Organisatie (Mclnturff, 1978):

Minor (klein) Kleine (minor) plotselinge stratosferische opwarmingen zijn gelijkend aan grote. Kleine zijn echter minder ingrijpend; de westenwinden nemen wel af, maar worden niet volledig een halt toegeroepen. Om die reden wordt bij een kleine plotselinge stratosferische opwarming nooit een ineenstorting van de polar vortex waargenomen.

Mclnturff stelt:

Final (laatste) De jaarcyclus van de stratosferische stromen bestaat uit twee fasen. In de winterfase is de gemiddelde stroming westelijk en in de zomerfase juist oostelijk. Een laatste (final) opwarming vindt plaats vlak voor de overgang van winter naar zomer. De polar vortex-winden draaien om, maar draaien niet terug om totdat de volgende winterfase zich aandoet. Dit is omdat de stratosfeer dan reeds de zomerfase heeft aangedaan. Het verschijnsel heet de laatste stratosferische opwarming omdat stratosferische opwarmingen niet in de zomer voor kunnen komen.

Optreden Op het noordelijk halfrond komen iedere winter gemiddeld enkele kleine plotselinge stratosferische opwarmingen voor. Een grote treedt ongeveer eens per twee jaren op. Aanleiding voor grote plotselinge stratosferische opwarmingen op het noordelijk halfrond is dat bergketens, en de verschillen tussen de luchttemperaturen boven land en zee lange Rossby-golven (golfgetal 1 of 2) veroorzaken in de troposfeer. Deze golven dringen door tot in de stratosfeer en verstoren daar de windcirculatie, door deze af te remmen. De golven veroorzaken ook een toename in luchttemperatuur van het noordpoolgebied. Dit is de reden dat grote plotselinge stratosferische opwarmingen vrijwel alleen op het noordelijk halfrond voorkomen. Op het zuidelijk halfrond is er tussen ongeveer 45°ZB en 70°ZB vrijwel geen sprake van afwisseling tussen landmassa's met bergketens en oceanen, er is enkel een watermassa.How SSW affects the whole atmosphere Eos.org; maart 2018 Geraadpleegd 20 februari 2021 Enkele uitzonderingen op het zuidelijk halfrond zijn: In 2002 ontstond een grote plotselinge stratosferische opwarming op het zuidelijke halfrond. Tot nog toe is deze gebeurtenis onverklaarbaar onder meteorologen. In september 2019 deed zich een opwarming van geringere omvang voor boven het zuidelijk halfrond Geraadpleegd 20 februari 2021

Effecten op het weer Ondanks dat plotselinge stratosferische opwarmingen vooral op planetaire schaal hun oorsprong vinden, hebben ze indirect ook een substantiële invloed op het weer in de biosfeer. Na een plotselinge stratosferische opwarming draaien de winden op grote hoogte om van richting. De oostenwinden die dan ontstaan dalen dan in de atmosfeer en reduceren de snelheid van de straalstromen, vaak gevolgd door het aantrekken van oostenwinden aan het aardoppervlak. In de weken na een PSO komen koude-uitbraken aan de grond vaker voor. Waar een koude-uitbraak plaatsvindt is afhankelijk van de positie van de drukgebieden. Dit kan in Europa zijn, maar ook in Noord-Amerika of Rusland.Koude week door verzwakte poolwervel Geraadpleegd op 18 maart 2021.

Een goed voorbeeld van een koud verloop van de winter na een PSO met een splitsing van de Poolwervel is eind februari 2018 en maart 2018. In februari 2018 vond er een PSO plaats waarna er zich vanaf 20 februari een sterk hogedrukgebied vormde boven Scandinavië. In Nederland zorgde dit voor een vorstperiode van 25 februari tot 3 maart. Ook in het midden van maart werd het nog flink koud. In januari 2019 vond er ook een PSO plaats met als gevolg een splitsing van de Poolwervel. Februari 2019 was echter een zeer warme maand met 6,1 graden gemiddeld door een hogedrukgebied dat zich boven Centraal-Europa bevond. Een PSO hoeft niet altijd voor winterweer te zorgen.

In de winter van 2020-2021 deed zich in de eerste week van januari een PSO boven de Noordpool voor. Op 14 januari werd deze door het KNMI gemeld.Winterse kansen door opwarming in stratosfeer Geraadpleegd 21 februari 2021. Uiteindelijk leidde dit tot een hogedrukgebied op de Noordelijke IJszee aan het aardoppervlak, dat van 30 januari tot en met 12 februari een luchtdrukwaarde van 1050 hPa of hoger bereikte. Op 10 en 11 februari was de luchtdruk tussen de Beaufortzee en de geografische Noordpool met 1065 hPa ongewoon hoog. Door een lagedrukzone die zich ten zuiden van Nederland bevond, was er tussen 7 en 14 februari sprake van een vorstperiode.Vorstperiode na verstoorde poolwervel Geraadpleegd 21 februari 2021

In de eerste 45 dagen na een PSO zijn gemiddeld 3 ijsdagen in de Bilt tegenover een langjarig gemiddelde van 2 ijsdagen. De verschillen zijn groot, in januari 2019 na de PSO werden er 2 ijsdagen gemeten, terwijl in 2013 13 ijsdagen geteld werden in de eerste 45 dagen na de PSO. In 2021 waren dit er 7.

Verder lezen (Engels)

Externe links UK Met Office: What is a sudden stratospheric warming (SSW)? (gesproken tekst) What is a sudden stratospheric warming (tekst in beeld) Weather and Climate Discussion, Reading Meteorology WCD Blog: Sudden Stratospheric Stirrings GEOS-5 Analyses and Forecasts of the Major Stratospheric Sudden Warming of January 2013 NASA Global Modelling and Assimilation Office

Referenties

Categorie:Meteorologie