Re : Kan iemand mij wat meer uitleg geven over die poolwervel?
Bericht van: VdeV(Heerenveen) , 08-01-2011 16:08In verstaanbare taal? Of misschien staat het hier al ergens maar de zoekfunctie is niet meer zo uitgebreid als vroeger (of heb ik het verkeerd, je kon toen zoeken op auteur, geplaatst door een bepaald lid).
Klopt het dat die poolwervel twee keer per jaar omdraait (rond de as)? En hoe komt dat dan? Misschien zijn het onnozele vragen en eerlijk gezegd durfde ik ze bijna niet te stellen.
Heb wel al wel wat artikels gevonden op Wikipedia en zo.
Groetjes en bedankt,
Katya
Hoi Katya,
Niks geen onnozele vragen hoor.
De atmosfeer is opgebouwd uit meerdere lagen. Onderaan de troposfeer tot een kilometer of 10 hoog, dan de stratosfeer tussen 15 en 50 km en daarboven de ionosfeer. In de stratosfeer zweeft de ozonlaag, de het leven op aarde beschermt tegen ultraviolette straling. Ozon absorbeert namelijk UV-straling en zet dat om in warmte. De stratosfeer wordt zo dus rechtstreeks verwarmt door de zon. Daarnaast is ozon een broeikasgas maar werkt in een andere frequentie als CO2 en waterdamp. Zo absorbeert het ook warmtestraling vanaf het aardoppervlak, zoals de zonnestraling (min of meer) door een kier in de lamellen de vensterbank verwarmt. Dit effect is het sterkst boven de woestijnen waar er weinig wolken zijn en het aardoppervlak heet is. Daartegenover straalt de stratosfeer ook weer warmte uit naar het helaal wat een afkoelend effect heeft.
Wanneer in het najaar de poolnacht invalt is daar geen zonnestraling meer die de stratosfeer kan verwarmen en koelt zij alleen maar af. Samen met de afkoelende troposfeer heeft dat als resultaat dat de luchtlagen inklinken. Koude lucht is namelijk compacter en neemt minder ruimte in als warme lucht.
Aan de grond stijgt de luchtdruk onder de koude lucht in het poolgebied welke, door het draaien van de aarde van de pool af wordt geslingerd. In de stratosfeer daalt de luchtdruk. Door het inzakken van de koude luchtmassa's onstaat er hoog in de atmosfeer onderdruk (lees :depressie). Tegelijkertijd is er op lagere breedte nog wel voldoende instraling van de zon zodat de stratosfeer daar dagelijks nog wel wordt verwarmt en zodoende worden de drukverschillen tussen de tropen en het poolgebied naar de winter toe groter.
De winden, die op grote hoogte het lagedrukgebied boven de pool op willen vullen, hebben de aardse 'draaikrachten' tegen en worden afgebogen naar rechts, analoog aan de winden rond een lagedrukgebied op de weerkaart. De westenwinden waaien dan om het grote koude lagedrukgebied heen en vormen een grote draaikolk: de poolwervel.
In de zomer is het andersom. Hoewel de zonnestraling op hoge breedte schuiner invalt dan op lage breedte schijnt zij in het poolgebied wel 24 uur per dag. Dat betekent dat de ozonlaag ook 24 uur per dag wordt verwarmt. Daarnaast is de ozonlaag, afgezien van het beruchte gat, in het poolgebied dikker als boven de tropen zodat de UV-straling op hoge breedten efficiënter wordt geabsorbeerd. De stratosfeer is boven de pool dan ook warmer dan boven de gematigde zones en warme lucht zet uit zodat hoog in de stratosfeer de luchtdruk stijgt.
Je ziet dan op 30 km hoogte een groot hogedrukgebied boven de noordpool met daarom heen oostenwinden. Bij de zuidpool zie je hetzelfde. Tijdens de winter van het zuidelijke halfrond de poolwervel met westenwinden die rondom een koud vat draaien en in de zomer oostenwinden rond een hogedrukgebied. Als je zoekt naar info over het 'gat in de ozonlaag' vind je ook vaak veel uitleg over de werking van de poolwervel.
Maar nu terug naar 'onze' winterse poolwervel.
De poolwervel is niet altijd even sterk en het centrum ligt vaak niet precies op de noordpool. De poolwervel wordt regelmatig verstoort. Die verstoringen komen vanuit de onderliggende troposfeer. Hoewel hier de winden hoofdzakelijk ook westelijk zijn, vooral rond de tropopauze, zijn er veel meanderingen te zien in de stroming. Die slingeringen manifesteren zich ook als golven, die in de stratosfeer doordringen.
De poolwervel kun je vergelijken met een teil ronddraaiend water waarin je met een spatel zit te roeren. Die spatel veroorzaakt wervelingen maar ook golven. Of een bad waarin een roeispaan langs de bodem af en toe tegen de stroom in roert. Aan het oppervlak draait een badeentje mee. De beweging van de roeispaan zie je in de vorm van golven aan het oppervlak. Maar zolang het badeentje alleen op en neer gaat en verder nog netjes met de stroming meedraait is er niks aan de hand. Oftewel de poolwervel blijft intakt. Maar als de golven te heftig, te steil en te puntig worden gaan ze breken. Die golven sleuren het badeentje wel mee en remmen de stoming af. Iedereen die wel eens in zee heeft gezwommen weet dat ook wel: Je hebt 'blauwe' en 'witte' golven. Bij een blauwe golven kun je rustig doorzwemmen terwijl een witte golf je naar het strand spoelt. Zo heb je in te stratosfeer blauwe (= koud) golven en rode (= warm) golven. Die laatste remmen de poolwervel af. Technisch gesproken: Wanneer een golf breekt wordt de golfenergie omgezet in horizontale beweging. Stilstaand water komt dan in beweging en bewegend water wordt stilgelegd, indien de golven tegen de stroom in bewegen. In de atmosfeer gebeuren min of meer vergelijkbare zaken.
Hopelijk is het zo allemaal wat duidelijker. Als er vragen zijn stel ze gerust. Hieronder nog een stuk wat ik vorige winter heb geschreven.
"Al in november was de stratosfeer warmer dan gewoonlijk en de poolwervel zwak, met name onder in de stratosfeer. Als gevolg hiervan was ook in de troposfeer het stromingspatroon boven de gematigd polaire zones van het noordelijke halfrond sterk geblokkeerd. Een vergelijkbare stratosfeer hadden we ook aan het begin van de winter van 1996/97. Maar de opwarming was te vroeg en niet krachtig genoeg om te kunnen spreken van SSW (sudden stratosferic warming) of MW (major warming) of hoe je dit verschijnsel ook wilt noemen. Het komt er op neer dat lange rosbygolven vanuit de troposfeer de stratosfeer binnendringen en daar breken op de veel ijlere lucht en zwakkere stroming (upward propagation).
Dit proces is in zekere zin vergelijkbaar met oceaangolven die een rivier monding binnentreden en daar breken op ondieptes en onderstromen. In de atmosfeer komt de stroming uit het westen en de golven komen uit het oosten, tenminste, ten opzichte van de lucht. Naar de winter toe wordt de westelijke stroming zo sterk dat de golven achteruit bewegen (ten opzichte van het aardoppervlak). Maar dat geldt niet voor langere en diepere golven. De voortplantingssnelheid neemt namelijk toe met de golflengte en is ook afhankelijk van de dichtheid. Zo kan een golf weer tot staan komen. Onder de golftop is een sterk en omvangrijk hogedrukgebied te vinden wat niet van zijn plaats komt. (Merk op dat weersystemen in de winter groter en sterker zijn.). Wanneer de golf de warmere stratosfeer binnengroeit versnelt de top westwaarts, raakt onstabiel en slaat over de kop. De omkrullende golfkam (waarachter de surfer verdwijnt) stort kilometers naar beneden waarin de lucht, door samenpersing, enkele tientallen graden opwarmt. Vervolgens rolt de golf westwaarts uit maar buigt af richting de pool, door verstoring van de geostrofische balans. De uitgespoelde golf laat een warmere laag achter met een veel zwakkere westelijke stroming waarin ook andere golven kunnen breken, die een verdere verzwakking van de stroming en uitgebreidere opwarming van de stratosfeer bewerkstelligen. Deze kettingreactie noemt met downward progation en veroorzaakt een SSW/MW. De gehele stratosfeer van gematigde zones tot de polen warmt dan flink op waarbij de poolwervel wordt opgeruimd. Dit is tenminste mijn kijkwijze op dit raadselachtige fenomeen.
’s Winters zijn de hoogste en steilste golven boven Siberië te vinden. Daarbij speelt de uitgestrekte koude plaklaag een rol, die voorkomt dat het aardoppervlak de golven dempt.
De ‘branding’daarboven in de stratosfeer breidt zich noordoostwaarts uit tot over de Beringzee en Alaska. Die verdrijft de poolwervel naar onze kant van de pool. Blijft deze verplaatsing beperkt dan houdt de poolwervel goed stand. Deze configuratie is stereotype voor zachte winters. In het noord-Pacifische gebied is de troposfeer dan sterk geblokkeerd maar aan deze kant van het noordelijke halfrond is de stroming juist zonaal.
Neemt de stratosferische branding echter in hevigheid en omvang toe dan kan het tot een SSW uitgroeien. De poolwervel wordt dan verder van zijn plek verdreven en aan kracht ingedamd. Maar rosbygolven kunnen ook aan beide kanten tegelijk breken waarbij de poolwervel in tweëen wordt gespleten, zoals in januari vorig jaar gebeurde."
groeten Victor