Polarni vrtlog i (ne)zimski uvjeti u Europi

Često se prate vremenske karte u troposferi, ali potrebno je pratiti i stanje u stratosferi. Zimi iznad Sjevernog pola vlada niski tlak zraka – polarni vrtlog.

U stratosferi, sloju na visini od 10km do 50km, zrak se sa jeseni naglo hladi, zbog nedostatka sunčeve svjetlosti. U polarnim krajevima zrak gubi više topline u kasnojesenskim i zimskim mjesecima, nego što je dobiva. Stoga se zrak hladi (<-80°C), postaje gušći, a zbog sile gravitacije tone prema površini Zemlje. Tako se na većim visinama formira polje niskog tlaka.

Vjetrovi pušu (preko 200km/h) duž granice razlika u temperaturi iznad Sjevernog pola i srednjih geografskih širina i poznati su kao mlazne struje, stvarajući tako zaštitnu barijeru oko vrtloga. Strogo govoreći, postoji stratosferski vrtlog i troposferski vrtlog (6km-10km). Oba vrtloga djeluju jedan na drugi, donji je prostorno širi.

PV se formira svake zime i to nije nikakva novost, ali je, na primjer, jedan od glavnih pokretačkih čimbenika brzine i položaja mlazne struje (osobito atlantske mlazne struje) zimi.

Inače, u srednjoj Europi u zimskim mjesecima dominira zapadno (zonalno) strujanje zraka. Kada je PV snažan, a troposferski PV glavninom stacioniran blizu Grenlanda, onda duboke ciklone putuju preko VB i Skandinavije, a Balkan zahvata većinom oslabljena fronta, a većina nestabilnog zraka se premješta sjevernije od Alpa. Nekada i one izostanu zbog jačeg djelovanja azorske anticiklone sa zapada.

Ako je polarni vrtlog jak zimi, to pojačava mlaznu struju - kontrolira stazu i snagu niskotlačnih područja, osobito u zimskim mjesecima. Budući da prevladavaju blagi zapadni vjetrovi s Atlantika, zime u srednjoj i južnoj Europi općenito su blage. Opisan događaj odgovara jakom PV-u koji se upravo odvija u veljači 2022. godine, koja je donijela iznadprosječno visoke temperature većem dijelu Balkana, pa tako i Hrvatskoj.

U posebno hladnim zimama u nižoj stratosferi stvaraju se, takozvani, polarni stratosferski oblaci (PSC) - 15-25 km, znatno iznad troposferskih oblaka. Oni pokreću kemijske procese koji napadaju i djelomično uništavaju ozon.

Iz troposfere valovi, povezani sa pozicijama zemljopisno prostranih grebena i dolina iznad nekih područja sjeverne hemisfere, prodiru u stratosferu. Ti valovi uzrokuju poremećaj kretanja PV-a. Hladni zrak zarobljen u PV-u se miješa sa toplijim s juga – temperatura raste (ponekad i preko 25°C za 7 dana, a veliko zagrijavanje i za najmanje 50°C).

Tada snaga zapadnih vjetrova opada, nekada se preokrenu na istočni smjer na 60° sjeverno – opisani događaj se naziva iznenadno zagrijavanje stratosfere (engl. SSW). Kada se desi SSW u narednim tjednima zahlađenje je izglednije na sjevernoj hemisferi. Posebno je izraženo, prema istraživanjima, u Europi.

SSW uzrokuje da mlazni tok više krivuda, tako da se stvaraju blokirajući vremenski uvjeti. Zapadna struja je preusmjerena na jug ili sjever - sa sjevera ili sjeveroistoka prema nama može strujati polarni zrak.