Wanneer de sterke winden die om de Noordpool draaien, afnemen, koude polaire lucht kan ontsnappen en extreme winterkoude rillingen veroorzaken in delen van het noordelijk halfrond. Uit een nieuwe studie blijkt dat deze zwakke staten de afgelopen vier decennia hardnekkiger zijn geworden en in verband kunnen worden gebracht met koude winters in Rusland en Europa. Het is de eerste die aantoont dat veranderingen in wind hoog in de stratosfeer substantieel hebben bijgedragen aan de waargenomen trend van afkoeling in de winter in het noorden van Eurazië. Hoewel het nog steeds een onderwerp van onderzoek is hoe het noordpoolgebied onder klimaatverandering de rest van de wereld beïnvloedt, deze studie ondersteunt verder dat een veranderend noordpoolgebied het weer beïnvloedt over grote delen van de bevolkingscentra van het noordelijk halfrond.

"In de winter, de ijskoude Arctische lucht wordt normaal gesproken 'opgesloten' door sterke circumpolaire winden enkele tientallen kilometers hoog in de atmosfeer, bekend als de stratosferische polaire vortex, zodat de koude lucht bij de paal wordt opgesloten, " zegt Marlene Kretschmer van PIK, hoofdauteur van de studie die wordt gepubliceerd in de Bulletin van de American Meteorological Society . "We ontdekten dat er een verschuiving is naar meer persistente zwakke staten van de polaire vortex. Hierdoor kan ijskoude lucht uit het noordpoolgebied breken en Rusland en Europa bedreigen met extreme koude. In feite kan dit de meeste waargenomen afkoeling van de Euraziatische winters verklaren sinds 1990."

Warm Noordpoolgebied, koude continenten

Ondanks de opwarming van de aarde, recente winters in het noordoosten van de VS, Europa en vooral Azië waren abnormaal koud - sommige regio's zoals West-Siberië vertonen zelfs een dalende temperatuurtrend in de winter. In sterk contrast, het noordpoolgebied is snel aan het opwarmen. Paradoxaal genoeg, beide fenomenen zijn waarschijnlijk met elkaar verbonden:wanneer het zee-ijs ten noorden van Scandinavië en Rusland smelt, de onbedekte oceaan geeft meer warmte af aan de atmosfeer en dit kan de atmosfeer tot ongeveer 30 kilometer hoogte in de stratosfeer beïnvloeden en de polaire vortex verstoren. Zwakke staten van de wind op grote hoogte die rond het noordpoolgebied cirkelt, bevordert dan het optreden van koude perioden op de middelste breedtegraden. Eerder werk van Kretschmer en collega's identificeerde dit causale pad in observatiegegevens en het wordt verder ondersteund door verschillende klimaatcomputersimulatiestudies.

"Onze laatste bevindingen bevestigen niet alleen het verband tussen een zwakke polaire vortex en streng winterweer, maar berekende ook hoeveel van de waargenomen afkoeling in regio's als Rusland en Scandinavië verband houdt met de verzwakkende vortex. Het blijkt het meest ", zegt co-auteur Judah Cohen van Atmospheric and Environmental Research/Massachusetts Institute of Technology (VS). "Door de klimaatverandering nemen verschillende soorten weersextremen toe, en onze studie voegt bewijs toe dat dit ook koude periodes kan omvatten, dat is een onaangename verrassing voor deze regio's." Het effect is sterker in Azië en Europa dan in de VS.

"Circulatiepatronen sturen ons weer"

"Het is erg belangrijk om te begrijpen hoe de opwarming van de aarde de circulatiepatronen in de atmosfeer beïnvloedt, " zegt co-auteur Dim Coumou van de Vrije Universiteit Amsterdam, Nederland. "Jet Stream-veranderingen kunnen leiden tot meer abrupte en verrassende verstoringen waaraan de samenleving zich moet aanpassen. De onzekerheden zijn vrij groot, maar het broeikaseffect vormt een duidelijk risico, gezien het potentieel om de circulatiepatronen die ons weer aansturen te verstoren - inclusief potentieel rampzalige extremen."