Hopelijk schept dit wat meer duidelijkheid.
Bericht van: Michiel (Utrecht - Antwerpen) , 29-01-2016 13:45
Ik zie het onderwerp vaker terugkomen en vind het erg jammer dat het steeds een reden is om mekaar in de haren te vliegen en vooral denigrerend te doen ten opzichte van degene die het 'fout heeft'.
De term 'Sudden Stratospheric Warming' bestaat al een tijdje, voor zover ik kan terugvinden komt het al voor in papers uit de jaren 60 (blijkbaar was er een mooi gedocumenteerde in 1963). Normaal gezien is de stratosfeer relatief warm omwille van UV absorbtie door ozon (vandaar ook de naam, want deze laag is sterk gestratifieerd). Enkel op de polen in de winter wordt het koud omdat er geen instraling meer is en ontstaat de polaire winter vortex. De wind waait cyclonaal om de pool, van west naar oost, in direct verband met de temperatuurgradient. Nu kan een plotse verstoring van de temperatuur dus het klassieke stromingspatroon dramatisch veranderen.
Initieel besprak men enkel de zeer dramatische verschijnselen, waarbij de volledige temperatuurgradient omkeert en dus ook de zonaal gemiddelde wind (op 60M op 10hPa) van richting verandert. Nu is men later gaan inzien dat dit meestal te maken had met het breken van opwaarts propagerende planetaire golven (vandaar dat er in het Noordelijk hafrond veel meer zijn, want daar worden door de topografie meer van dit soort golven gegenereerd). Dit proces gaat gepaard met een plotse, korte, maar sterke opwarming van een deel van de stratosfeer. Indien sterk genoeg kan deze opwarming een mechanisme in gang zetten waardoor uiteindelijk de gehele vortex uit elkaar valt of zelfs omkeert.
Gezien de term hierdoor verwarrend overkomt, is besloten om een 'Sudden Stratosferic Warming' te gebruiken voor een gebeurtenis waarbij een plek in de stratosfeer in korte tijd enkele tientallen graden opwarmt. Daarnaast heb je dan ook een 'Major Sudden Stratospheric Warming', waarbij niet aleen een sterke opwarming hoort maar ook de meridionale temperatuurgradient en dus de zonaal gemiddelde wind (op 60N en 10hPa) omkeert. Tenslotte heb je ook nog de 'Final Stratospheric Warming', die elk jaar gebeurt wanneer de winter vortex uit elkaar valt en de stratosfeer weer zonlicht ontvangt en opwarmt. Vaak wordt ook het onderscheid tussen de eerste twee versterkt door de eerste een prefix 'Minor' te geven, maar als je het hebt over een 'SSW' bedoel je in principe die.
Een leuke illustratie is bijvoorbeeld bijgevoegde presentatie van de website van NOAA (Amy Butler, april 2015) in onderstaande link. Overigens was er de afgelopen dagen al een minor SSW waarbij de temperatuur op 10hPa lokaal van -80C naar -20C steeg maar de vortex intact bleef. Volgende week wordt een tweede opwarming voorspeld die zowel in omvang als sterkte groter zal zijn en de vortex erg sterk zal verstoren met mogelijk wel een omkering van de zonale wind.
Groeten en alvast een prettig weekend, met alvast een interessante frontpassage op zaterdag!
Michiel
Onderstaand nog een aantal afbeeldingen van de winter van 2012/2013, waarop een minor SSW te zien is begin december, een major SSW begin januari en de final warming (duidelijk ook veel minder 'sudden') in april.
Tijdsreeksen van genormeerde waarden voor 10hPa, 60N zonaal gemiddelde wind, 10hPa gemiddelde temperatuur over de pool (60-90N), 10hPa gemiddelde geopotentiaal 60-90N en de meridionale 'eddy heat flux' (warmtetransport door planetaire golven) op 100(!)hPa;
Absolute waarden voor 60N zonale wind en 60-90N temperatuur op 10hPa. Er is mooi te zien hoe de vortex zich opbouwt in oktober en november, een eerste keer vertoord wordt begin december en dan ompoolt in januari;
10hPa temperatuur op het moment van maximale flux, met een typisch signatuur van een brekende opwaarts propagerende planetaire golf (doet me altijd een beetje aan yin-yang denken...);
10hPa temperatuur op het moment van maximale gemiddelde temperatuur, hoewel het maximum minder uitgesproken is zie je hoe de gradient van zuid naar noord is omgedraait met een westwaartse wind tot gevolg;
De term 'Sudden Stratospheric Warming' bestaat al een tijdje, voor zover ik kan terugvinden komt het al voor in papers uit de jaren 60 (blijkbaar was er een mooi gedocumenteerde in 1963). Normaal gezien is de stratosfeer relatief warm omwille van UV absorbtie door ozon (vandaar ook de naam, want deze laag is sterk gestratifieerd). Enkel op de polen in de winter wordt het koud omdat er geen instraling meer is en ontstaat de polaire winter vortex. De wind waait cyclonaal om de pool, van west naar oost, in direct verband met de temperatuurgradient. Nu kan een plotse verstoring van de temperatuur dus het klassieke stromingspatroon dramatisch veranderen.
Initieel besprak men enkel de zeer dramatische verschijnselen, waarbij de volledige temperatuurgradient omkeert en dus ook de zonaal gemiddelde wind (op 60M op 10hPa) van richting verandert. Nu is men later gaan inzien dat dit meestal te maken had met het breken van opwaarts propagerende planetaire golven (vandaar dat er in het Noordelijk hafrond veel meer zijn, want daar worden door de topografie meer van dit soort golven gegenereerd). Dit proces gaat gepaard met een plotse, korte, maar sterke opwarming van een deel van de stratosfeer. Indien sterk genoeg kan deze opwarming een mechanisme in gang zetten waardoor uiteindelijk de gehele vortex uit elkaar valt of zelfs omkeert.
Gezien de term hierdoor verwarrend overkomt, is besloten om een 'Sudden Stratosferic Warming' te gebruiken voor een gebeurtenis waarbij een plek in de stratosfeer in korte tijd enkele tientallen graden opwarmt. Daarnaast heb je dan ook een 'Major Sudden Stratospheric Warming', waarbij niet aleen een sterke opwarming hoort maar ook de meridionale temperatuurgradient en dus de zonaal gemiddelde wind (op 60N en 10hPa) omkeert. Tenslotte heb je ook nog de 'Final Stratospheric Warming', die elk jaar gebeurt wanneer de winter vortex uit elkaar valt en de stratosfeer weer zonlicht ontvangt en opwarmt. Vaak wordt ook het onderscheid tussen de eerste twee versterkt door de eerste een prefix 'Minor' te geven, maar als je het hebt over een 'SSW' bedoel je in principe die.
Een leuke illustratie is bijvoorbeeld bijgevoegde presentatie van de website van NOAA (Amy Butler, april 2015) in onderstaande link. Overigens was er de afgelopen dagen al een minor SSW waarbij de temperatuur op 10hPa lokaal van -80C naar -20C steeg maar de vortex intact bleef. Volgende week wordt een tweede opwarming voorspeld die zowel in omvang als sterkte groter zal zijn en de vortex erg sterk zal verstoren met mogelijk wel een omkering van de zonale wind.
Groeten en alvast een prettig weekend, met alvast een interessante frontpassage op zaterdag!
Michiel
Onderstaand nog een aantal afbeeldingen van de winter van 2012/2013, waarop een minor SSW te zien is begin december, een major SSW begin januari en de final warming (duidelijk ook veel minder 'sudden') in april.
Tijdsreeksen van genormeerde waarden voor 10hPa, 60N zonaal gemiddelde wind, 10hPa gemiddelde temperatuur over de pool (60-90N), 10hPa gemiddelde geopotentiaal 60-90N en de meridionale 'eddy heat flux' (warmtetransport door planetaire golven) op 100(!)hPa;
Absolute waarden voor 60N zonale wind en 60-90N temperatuur op 10hPa. Er is mooi te zien hoe de vortex zich opbouwt in oktober en november, een eerste keer vertoord wordt begin december en dan ompoolt in januari;
10hPa temperatuur op het moment van maximale flux, met een typisch signatuur van een brekende opwaarts propagerende planetaire golf (doet me altijd een beetje aan yin-yang denken...);
10hPa temperatuur op het moment van maximale gemiddelde temperatuur, hoewel het maximum minder uitgesproken is zie je hoe de gradient van zuid naar noord is omgedraait met een westwaartse wind tot gevolg;
Bericht laatst bijgewerkt: 29-01-2016 13:53
