Ze względu na bezpośrednie korzyści, jakie mogłyby przynosić sezonowe prognozy pogody, jest na nie duże zapotrzebowanie - zarówno ze strony różnych sektorów gospodarki i instytucji państwowych, jak i ze strony zwykłych ludzi. Jednak niewiele naukowych instytutów i agencji meteorologicznych na świecie zajmuje się takimi zagadnieniami. W prognozach dalekiego zasięgu, meteorologowie wciąż nie mogą spełnić oczekiwań co do szczegółów aury w poszczególnych dniach, mogą podać tylko ogólny trend dla temperatury i sumy opadów.
Najbardziej sensowne prognozy warunków pogodowych w zimie powstają rzecz jasna w końcu listopada, jednak dr Judah Cohen i jego koledzy z Atmospheric and Environmental Research, z Massachusetts Institute of Technology w Bostonie, tworzą prognozy już w końcu października. Prawie dwadzieścia lat badań wielkości pokrywy śnieżnej na Syberii w tym miesiącu, pozwoliło im zrozumieć, jaki ma ona wpływ na pogodę w takich regionach jak Europa czy Ameryka Północna.
Nie od dziś wiadomo, że o charakterze pogody w Europie decyduje siła i pozycja takich stałych układów barycznych jak niż islandzki, wyż azorski i wyż syberyjski. W zimie szczególnie obserwowany jest wyż syberyjski, może on rozrosnąć się aż nad Skandynawię. W takiej sytuacji np. dla delikatnych Brytyjczyków staje się on „Bestią ze wschodu” -przynosi opady śniegu i paraliż komunikacyjny.
Zmienność październikowej, syberyjskiej pokrywy śnieżnej z roku na rok może być bardzo duża, w jednym październiku miewa ona zasięg nawet trzykrotnie większy niż w innym. Spośród wszystkich powierzchni występujących naturalnie na Ziemi, pokrywa śnieżna ma najwyższy współczynnik odbicia światła słonecznego, jak również jest dobrym izolatorem i jak koc zatrzymuje pod sobą ciepło gruntu. Obecność pokrywy śnieżnej prowadzi więc do znacznie niższych temperatur powietrza niż przy jej braku.
Gromadzące się, zimne, gęste powietrze promuje wysokie ciśnienie i tak wyż syberyjski zaczyna wzmacniać się i rozrastać w wysokich szerokościach geograficznych półkuli północnej. Temperatura w centrum wyżu spada do około -40 °C, a ciśnienie atmosferyczne przekracza 1040 hPa. Tak duża masa ciężkiego powietrza blokuje zmiany cyrkulacji atmosferycznej. Zakłócony jest przepływ zachodni, w którym to kierunku atmosfera chce podążać za Ziemią. Tworzą się fale powietrzne przenikające aż do stratosfery, ogrzewające ją i tam również blokujące przepływ powietrza.
Gdy tak się dzieje, powietrze w stratosferze zaczyna zwijać się do bieguna i ulegać kompresji, wydzielając przy tym energię a tym samym mocno ogrzewając się. Dlatego w okresie kilku dni temperatura w stratosferze nad biegunem nagle wzrasta o 30-50 stopni Celsjusza. Skutkiem tej anomalii jest osłabienie wiru polarnego lub jego rozpad.
Wir polarny to utrzymujący się przez cały rok wokół bieguna północnego, niż o charakterze cyklonu, obejmujący powietrze od wysokości około 5 km do wysokości aż 50 km - jest najsilniejszy podczas nocy polarnej. Wir ten otoczony jest przez indukowany termicznie prąd strumieniowy (jet stream), który działa jak tama zamykająca zimne powietrze w obszarze okołobiegunowym. Nad Arktyką powietrze wewnątrz wiru ma temperaturę od -65°C do -85°C. Gdy rozpada się, arktyczne powietrze bez problemów, prowadzone niżami przyziemnymi, wlewa się falami w umiarkowane szerokości geograficzne, dochodzi np. do Florydy czy Izraela.
W sytuacji odwrotnej, gdy wielkość pokrywy śnieżnej na Syberii jest skromna, nie dochodzi do takich wydarzeń w pogodzie. Arktyczne powietrze jest uwięzione wokół bieguna, nie ma zakłóceń cyrkulacji zachodniej, która przynosi łagodne, mokre zimy. W Wielkiej Brytanii w takiej sytuacji, wichura goni wichurę ale do tych „szkodników z zachodu” wyspiarze są przyzwyczajeni.
W najnowszych badaniach dr Judah Cohen i jego zespół obserwują pokrywę śnieżną nie tylko w Syberii, lecz w całej Eurazji - na południe od 60 stopnia szerokości geograficznej. Gdy w październiku pokrywa śnieżna zwiększa swój obszar bardzo szybko, to oznacza, że nadchodząca zima będzie bardziej dotkliwa na wschodzie USA, w Europie i w Azji Wschodniej.
24.10.2016
Barbara Jakubowska
Autorka bloga „Pogoda z Bajką” jest naukowcem, meteorologiem Centralnego Biura Prognoz Meteorologicznych Zespołu w Białymstoku. Często możemy ją usłyszeć w Polskim Radiu Białystok. Ma także profil na Facebooku, gdzie opisuje zjawiska pogodowe.