De kustgemeenschappen van Noorwegen zijn bekend met polaire dieptepunten, maar in Canada blijven ze vaak onopgemerkt. van korte duur, maar intens en moeilijk te voorspellen, polaire dieptepunten kunnen aanzienlijke schade aanrichten met stormachtige wind en zware sneeuwval.

Op 28 februari, het Noorse Meteorologisch Instituut waarschuwde de bevolking langs de kust van Finnmark voor een inkomend poollaag. Een week later, nog een poollaag bedreigde Noren, dit keer in de buurt van Trondheim.

Polaire dieptepunten komen vaak voor in dunbevolkte gebieden, maar ze hebben tot doden geleid. Daarom, we moeten ons vermogen om deze abrupte en intense stormen te voorspellen verbeteren.

Mijn onderzoek in de atmosferische wetenschappen richt zich op deze meteorologische verschijnselen. Ik voer simulaties uit van polaire dieptepunten met het Canadian Regional Climate Model in het Centre for the Study and Simulation of Regional-Scale Climate (ESCER).

Polar lows zijn bijzonder uitdagend om te voorspellen vanwege hun kleine formaat en korte levensduur, en veel vragen blijven onbeantwoord. Maar na een uitputtend overzicht van de gepubliceerde wetenschappelijke literatuur, Ik ben in staat om veel van de vragen te beantwoorden die mensen hebben over polaire dieptepunten.

Klein, maar intens

Polaire dieptepunten zijn intense maritieme stormen die zich tijdens het koude seizoen nabij de polen ontwikkelen. Met een diameter kleiner dan 1, 000 kilometer en duren doorgaans minder dan 48 uur, polaire dieptepunten zijn kleiner - en hebben een kortere levensduur - dan de winterstormen die vaak Oost-Canada treffen.

Polaire dieptepunten worden geassocieerd met zware weersomstandigheden, zoals sterk, soms orkaankracht, wind en zware sneeuwbuien. De weersveranderingen die gepaard gaan met polaire dieptepunten zijn abrupt.

Bijgevolg, polaire dieptepunten vormen een bedreiging voor kustgemeenschappen, zee- en luchtvervoer, en olie- en gasplatforms. Sommige polaire dieptepunten hebben geleid tot het verlies van mensenlevens. Bijvoorbeeld, in oktober 2001, de poollaag Torsvåg ontwikkelde zich in de buurt van een vissersdorp op het eiland Vannøya, in het noorden van Noorwegen. Een boot kapseisde in de harde wind, het doden van een bemanningslid.

Dichterbij dan we denken

Polaire dieptepunten ontwikkelen zich op het noordelijk en zuidelijk halfrond, tussen de polen en een breedtegraad van ongeveer 40 graden noorderbreedte en 50 graden zuiderbreedte, respectievelijk. Ze vormen zich nabij de rand van het zee-ijs (waar het zee-ijs de open oceaan ontmoet) of besneeuwde continenten, wanneer zeer koude lucht over de relatief warme oceaan stroomt.

De hitte en vochtigheid van de oceaan levert energie aan de koude lucht om de ontwikkeling van polaire dieptepunten te voeden. Polaire dieptepunten verdwijnen wanneer ze aan land komen of over het zee-ijs bewegen en de energiebron verdwijnt.

In de buurt van Canada, we observeren polaire dieptepunten boven de Labradorzee, Davis Straat en Hudsonbaai. Deze regio's hebben een lage bevolkingsdichtheid, dus het risico dat een poollaag een gemeenschap treft, is klein.

In andere delen van de wereld kunnen polaire dieptepunten gevaarlijk zijn. Noorwegen en Japan lijden onder de gevolgen van deze stormen, omdat ze belangrijke bevolkingscentra hebben in de kustgebieden waar zich lage poolgebieden kunnen ontwikkelen. Het weer dat gepaard gaat met lage poolgebieden kan leiden tot weg- en luchthavenafsluitingen, en er is ook een risico op sneeuwlawines. Bijvoorbeeld, in januari 2019, een bijzonder intense polaire laaglanding in Noorwegen, waardoor wegafsluitingen en het isolement van een dorp ontstaan.

Met klimaatverandering, we kunnen verwachten dat de locatie en de frequentie van polaire dieptepunten verschuiven. In de Noord-Atlantische Oceaan, bijvoorbeeld, polaire dieptepunten kunnen zich verder naar het noorden vormen, terwijl de rand van het zee-ijs zich terugtrekt, en met verminderde frequentie. Echter, veel vragen blijven onbeantwoord met betrekking tot de impact van klimaatverandering op de frequentie en ruimtelijke spreiding van polaire dieptepunten.

Stormen die moeilijk te voorspellen zijn

Nauwkeurige voorspellingen van polaire dieptepunten zijn essentieel om eventuele schade door hen te voorkomen. Maar het voorspellen van polaire dieptepunten is een uitdaging vanwege hun kleine omvang en korte levensduur.

Net als bij andere weersvoorspellingen, de essentiële ingrediënten voor een correcte polaire lage voorspelling zijn een atmosferisch model dat goed presteert en een goede kennis van de huidige toestand van de atmosfeer. Maar een gebrek aan conventionele waarnemingen (zoals waarnemingen van oppervlaktestations) boven de oceaan en nabij de polen betekent dat de beginomstandigheden nog steeds niet goed genoeg zijn.

De recente ontwikkeling van atmosferische modellen - een reeks vergelijkingen die de evoluerende toestand van de atmosfeer beschrijven - die een hoge resolutie hebben, maakt het mogelijk om polaire dieptepunten beter dan voorheen te voorspellen. Wetenschappers blijven aan deze modellen werken om de manier waarop ze de warmte-uitwisseling tussen de oceaan en de atmosfeer vertegenwoordigen te verbeteren, en andere belangrijke processen.

Ondanks het feit dat de modellen met hoge resolutie ons in staat stellen om enkele polaire dieptepunten correct te voorspellen, er is nog veel werk te doen om al deze meteorologische systemen correct te voorspellen. Ondertussen, pas op:het poolseizoen op het noordelijk halfrond is nog niet voorbij!

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.