Zdjęcie w tle: ESA

Tegoroczna zima na północnej półkuli jest wyjątkowo mroźna. Związany jest z tym wir polarny, który przesyła nam silne podmuchy arktycznej pogody. Naukowcy z Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) wykorzystali dane z satelity Aeolus i przyjrzeli się temu zjawisku.

Wir polarny to układ niskiego ciśnienia, rozwijający się na obszarze biegunowym. Jest on ograniczony przez prąd strumieniowy, który zazwyczaj nie pozwala chłodnemu powietrzu przedostawać się do niższych szerokości geograficznych. Zjawisko jest najintensywniejsze w trakcie trwania nocy polarnej, czyli na półkuli południowej w trakcie astronomicznego lata, a na północnej w trakcie astronomicznej zimy.

ESA

Na grafice zamieszczono mapy szybkości i kierunku wiatru na półkuli północnej między 1 grudnia 2020 a 1 lutego 2021. Od pierwszego stycznia wyraźnie widać obszary silnego wiatru, o kierunku antycyklonalnym (zaznaczone kolorem niebieskim). Jest to kierunek przeciwny do standardowego kierunku cyklonalnego, charakterystycznego dla obszarów niskiego ciśnienia.

Mniej więcej sześciokrotnie w ciągu dziesięciu lat może dojść do załamania się wiru polarnego. Powoduje to wzrost temperatury nad biegunem nawet 50° w ciągu kilku dni (co nie oznacza, że temperatura sięga powyżej zera). Średni kierunek wiatru może zostać odwrócony i możemy mieć do czynienia z “nagłym ociepleniem stratosferycznym”. Do takiego zdarzenia doszło na początku stycznia tego roku. Wywołało to ekstremalne warunki pogodowe w Europie i Ameryce Północnej.

Badanie tego typu zjawisk oraz przewidywanie ich konsekwencji jest bardzo trudne. Do niedawna istniały znaczące bariery techniczne związane z brakiem pomiarów siły i kierunku wiatru w skali globalnej. Problem rozwiązało wysłanie w przestrzeń satelity Aeolus ESA, który monitoruje warunki wiatrowe w atmosferze.

ESA

Artystyczna wizja satelity Aeolus
zbierającego informacje o sile i kierunku wiatru w dolnych częściach atmosfery.

Aeolus to pierwszy satelita, który tworzy profile wiatrowe z kosmosu. Emituje on krótkie, silne impulsy światła nadfioletowego w kierunku Ziemi i mierzy przesunięcia Dopplera dla światła, które wróciło do satelity. W ten sposób uzyskuje on informacje o szybkości i kierunku wiatru w najniższych dwudziestu sześciu kilometrach atmosfery.

Badania satelity Aeolus dały naukowcom nowe możliwości poznania wiru polarnego i innych zjawisk zachodzących w atmosferze. Jest to krok milowy, ponieważ do tej pory mieliśmy możliwość prowadzenia wyłącznie miejscowych pomiarów. Otwiera nam to nowe możliwości monitorowania pogody i być może przewidywania kolejnych ekstremalnych zdarzeń jak tegoroczne śnieżyce w Hiszpanii czy Stanach Zjednoczonych.

Autor

Krystyna Syty

Zastępca redaktora naczelnego portalu AstroNET, członek Klubu Astronomicznego Almukantarat.