Gedurende de afgelopen week, bitter koud weer heeft het VK en het grootste deel van Noord-Europa overspoeld. Tegelijkertijd, de temperaturen in het hoge Noordpoolgebied waren 10 tot 20°C bovenstaand normaal – hoewel over het algemeen nog steeds onder het vriespunt.

Het samen voorkomen van deze twee tegengestelde uitersten is geen willekeurig toeval. Een snelle terugspoeling van het klimaat onthult hoe een ongewone verstoring in de tropen meer dan een maand geleden schokgolven uitzond duizenden kilometers in alle richtingen, extreme weersomstandigheden veroorzaken – niet alleen in Europa en het noordpoolgebied, maar ook op het zuidelijk halfrond.

De uitbraak van koud weer in het Verenigd Koninkrijk was ten minste twee weken van tevoren publiekelijk voorspeld. Begin februari, meteorologen merkten een grootschalige weersgebeurtenis op die zich 30 km hoog in de Arctische stratosfeer ontwikkelde, waarvan de effecten op onze minder verheven weersystemen goed worden begrepen.

De harde westenwind, bekend als de Polar Vortex, die normaal gesproken op deze hoogte rond het noordpoolgebied cirkelen, begon te verzwakken en van richting te veranderen. Extreem koude arctische lucht - meestal gevangen door deze 360°-barrière - kon naar lagere breedtegraden stromen, overstromingen over Siberië.

Meteorologen noemen dit soort gebeurtenissen een Sudden Stratospheric Warming (SSW) omdat de lucht in de stratosfeer boven de Noordpool snel lijkt op te warmen. In feite, de koude lucht warmt zelf niet zozeer op, maar stroomt naar het zuiden en wordt vervangen door warmere lucht van verder naar het zuiden.

Veranderingen in windrichtingen en temperaturen op 30 km boven de grond bleven aanvankelijk onopgemerkt voor degenen op de grond - zowel in Europa als in het Noordpoolgebied. Maar over een periode van enkele weken, de invloed van deze weersgebeurtenis verplaatste zich geleidelijk naar beneden door het lagere deel van de atmosfeer, uiteindelijk veranderende weerpatronen in de buurt van het oppervlak.

Een van die veranderingen was de ontwikkeling van hogedruk in heel Scandinavië, die oostenwinden voortbracht over heel Noord-Europa, het trekken van koude lucht uit Siberië direct boven het VK. Boven de Atlantische Oceaan resulteerde hetzelfde hogedrukgebied in zuidelijk winden waardoor warme lucht van de Atlantische Oceaan naar het noorden in het Arctische bekken kan stromen. Onderzoek toont aan dat deze weersveranderingen de neiging hebben om behoorlijk aanhoudend te zijn als ze zich eenmaal voordoen - vandaar de ongebruikelijke duur van de koudegolf die we ervaren, en de warmte in het noordpoolgebied.

Maar wat veroorzaakte in de eerste plaats de opwarming van de stratosferische Arctische gebieden? Hiervoor moeten we duizenden kilometers verder kijken naar de atmosfeer boven de tropische Westelijke Stille Oceaan. Eind januari, een uitgestrekt gebied met onweersbuien, zo groot en sterk als ooit is opgetekend, de atmosfeer in deze regio verstoorden. Het effect van deze stormen was gelijk aan het laten vallen van een groot rotsblok in een vijver - ze veroorzaakten golven van afwisselend hoge en lage druk die zich door de atmosfeer verspreidden, vooral naar het noordelijk halfrond. Het waren deze golven die tegen de draaikolk van winden rond de Noordpool botsten die begin februari de Sudden Stratospheric Warming veroorzaakten.

Hetzelfde gebied met onweersbuien over de tropische Stille Oceaan fungeerde als de geboorteplaats van de minder gerapporteerde cycloon Gita, die door de Stille Zuidzee trok, schade veroorzaken in Tonga en Samoa en zelfs leiden tot ongebruikelijk stormachtig weer in heel Nieuw-Zeeland aan het einde van hun zomer.

Het bijna gelijktijdig optreden van al deze extreme weersomstandigheden is een perfecte meteorologische illustratie van het vlindereffect. Hoewel we het meestal over het weer hebben in lokale en regionale termen, de atmosfeer is één ononderbroken vloeistofexpansie. Verstoringen in de ene regio hebben ongetwijfeld gevolgen voor het weer in andere delen van de wereld - en als ze ernstig zijn, kunnen de schokgolven immens zijn.

Velen hebben de ernst van deze gebeurtenissen in verband gebracht met klimaatverandering. Maar, speciaal voor dit evenement, het is belangrijk voor ons meteorologen om voorzichtig te zijn. Het optreden van deze specifieke opwarming van de stratosfeer is op zichzelf geen gevolg van klimaatverandering, aangezien één extreme weersgebeurtenis op zich niets zegt over langetermijntrends in het klimaat op aarde.

Het is belangrijk om te kijken hoe vaak deze gebeurtenissen voorkomen - en hoe ernstig ze zijn als ze zich voordoen. Echter, de reeks gebeurtenissen die leiden tot koud weer in Europa is complex en wordt pas de laatste 20 jaar goed begrepen. Zonder nog een paar decennia aan gegevens, het is moeilijk te zeggen of de stratosferische opwarming of de intense tropische stormen deel uitmaken van een patroon dat buiten wat we normaal zouden verwachten valt - hoewel beperkt onderzoek al suggereert dat Stratospheric Sudden Warming-gebeurtenissen frequenter worden.

Voor andere extreme weersomstandigheden, het verhaal is duidelijker – er zijn steeds meer aanwijzingen dat orkanen, stormen en bosbranden worden zowel frequenter als heviger dan ze ooit waren. De tijd zal leren of het hetzelfde verhaal is voor Stratospheric Sudden Warming en tropische verstoringen. Bewijs van deze recente extreme temperaturen zal onderzoekers zeker helpen deze vraag te begrijpen. Maar als we doen wat we kunnen om de schadelijke gevolgen van klimaatverandering te minimaliseren, we hoeven er misschien nooit achter te komen.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.