Na lange tijd: een bespreking van mijn modellen voor winter 2021-2022

Dag allemaal,

Na heel lang niks meer van me te laten horen wegens het heel druk hebben wegens mijn studie, wou ik graag nog deze analyse plaatsen op het forum. Ik kon me deze avond het enthousiasme even niet meer bedrukken.

In deze analyse bespreek ik deze 2 modellen. Wat zijn ze, wat berekenen ze, wat berekenen ze voor dit jaar en is het logisch wat ze berekenen. En bovenal: zien we er al iets van terug in de weerkaarten?

Model 1: Het NAO-model:
Toen ik dit model maakte in oktober vorig jaar, en een grafiek maakte om te kijken hoe goed het match met de realiteit, sprong ik een gat in de lucht: wát een match. Het model bleek in staat te zijn om de December-Januari-Februari NAO vrij goed te kunnen voorspellen op basis van oceaangegevens van de meimaand voor de winter en atmosfeergegevens van de novembermaand voor de winter.
Dit model heb ik ook vorig jaar gebruikt om een voorspelling te doen voor de NAO: deze zat er ook behoorlijk goed op.
Dit jaar ga ik het dus weer doen. Zeg maar, toch nog een wintervoorspelling van mij op basis van de output die mijn model geeft.

Maar eerst, wat is de NAO nu precies?
De NAO staat voor North Atlantic Oscillation en staat in de meteorologische wereld bekend als 1 van de belangrijkste parameters in het weer boven het Europese continent en de Noordelijke Atlantische Oceaan. Het wordt een teleconnectie-patroon genoemd: het beïnvloedt zelf een aantal andere paramaters maar deze parameters beïnvloeden op hun beurt weer de NAO. Heerlijk complex dus.
De NAO staat voor het luchtdrukverschil tussen IJsland en de Azoren/Portugal:

Is de luchtdruk boven IJsland hoger dan boven de Azoren, spreken we van een negatieve NAO. (rechterplaatje onderste illustratie)
Is de luchtdruk boven IJsland lager dan boven de Azoren, spreken we van een positieve NAO. (linkerplaatje bovenste illustratie)

Positieve NAO: door lagedruk bij IJsland en hogedruk bij de Azoren waait er een sterkere westenwinden tussen deze 2 systemen. dit leidt bij ons in de Benelux vaker tot zacht, nat winterweer met veel westenwinden.

Negatieve NAO: door hogedruk bij IJsland en lagedruk bij de Azoren waait er een zwakkere westenwind tot zelfs oostenwind tussen deze 2 systemen en dit leidt bij ons in de Benelux vaker tot kouder winterweer met meer noorden- tot noordoosten- tot oostenwinden.

Nu ik de NAO beknopt heb proberen uitleggen, kan ik uitleggen wat mijn NAO-model precies verwacht, en wat dat inhoudt.
Grafisch weergegeven (met deze grafiek te zien zullen mensen die al weten wat de NAO inhoudt en deze grafiek kunnen lezen begrijpen waarom ik daarstraks als winterliefhebber zo enthousiast werd):

De oranje stippellijn geeft weer wat mijn model verwacht.

Voor winter 2021-2022 gaat mijn modelverwachting duidelijk in de min! 
Meer in detail: model verwacht voor komende winter een winter-NAO van -0,765564611.

Dit betekent dat mijn model voor de komende winter een duidelijk negatieve NAO verwacht. Dit houdt in dat er dit jaar, PUUR op basis van dit weermodel, grotere KANSEN zijn op de volgende situatie:
Door eerder hoge(re)druk bij IJsland en lage(re)druk bij de Azoren waait er een zwakkere westenwind tot zelfs oostenwind tussen deze 2 systemen en dit leidt bij ons in de Benelux vaker tot kouder winterweer met meer noorden- tot noordoosten- tot oostenwinden. De kans op koude-uitbraken zou toenemen en de kans op zeer zachte bestendige westcirculaties zou afnemen.

Model 2: Het minimum dat de zonale winden van de stratosferische polar vortex in de winter bereikt:
Dit model probeert te voorspellen wat de laagste waarde gaat zijn wat de westenwinden van de stratosferische polar vortex zullen aannemen komende winter (dus december 2021, januari 2022 en februari 2022). Dit model is een minder accuraat model dan de vorige (sloeg bv. volledig de plank mis vorige winter) maar op basis van de statistische tests die ik vorig jaar gedaan heb lijkt ook dit model zeker wat zinnigs te kunnen zeggen. Wat hier het nut van de laagste waarde gaat zijn wat de westenwinden weten is, leg ik hieronder uit:
In de winter heerst meestal de stratosferische polar vortex hoog bovenin de atmosfeer, in de stratosfeer. De stratosferische polar vortex is een enorm groot lagedrukgebied met haar eigen stratosferische westenwinden, dat via koppeling naar de onderste lagen van de atmosfeer in normale en gezonde omstandigheden onze westenwinden aandrijft, die ons maar al te vaak al geteisterd hebben in de winter met zacht en nat winterweer tot gevolg. De winter van 2019-2020 was een schoolvoorbeeld van zo'n ijzersterke situatie, waarin een sterke stratosferische polar vortex voortdurend ons weer beïnvloedde en wij daardoor voortdurend te maken kregen met westenwinden, die zacht en nat weer leverden.
In sommige situaties, wat beïnvloed wordt door vele parameters waar ik hier nu niet verder op inga, kan de stratosferische polar vortex verstoord worden en de ijskoude bromtol warmt daardoor op. Dit zorgt voor een verzwakking van de stratosferische westenwinden die hij produceert. Zo'n opwarming wordt ook een SSW genoemd: een Sudden Stratospheric Warming. Je hebt 2 types SSW: een minor SSW, en een major SSW. Bij een minor SSW blijven de stratosferische westenwinden intact maar verzwakking ze significant. Bij een major SSW vallen de stratosferische westenwinden helemaal weg en ontstaan er soms zelfs stratosferische oostenwinden.
Een major SSW heeft vaak grotere impacten op het weer dan een minor SSW, alhoewel minor SSWs zeker ook goed kunnen 'uithalen' naar op dat moment heersende weerpatronen.
Een heel vaak gehoorde redering die het goed doet onder het publiek is dat een SSW zorgt voor grotere kansen op winterweer. Ik ben het daar niet (helemaal) mee eens. Ik zie het vaak als volgt. 
Een SSW zorgt voor beduidend hogere kansen op het verstoren van het weerpatroon wat op dat moment dominant is en zorgt niet zelden voor een ander, nieuw weerpatroon. Soms is dat weerpatroon winters voor West-Europa. Dit hangt van vele factoren af waar ik nu niet dieper op inga.

Wat is nu de link met mijn model. Ik onderscheid 3 geïnterpreteerde situaties (de output is windsnelheid in meter per seconde):
1. Als mijn model een positieve waarde uitkomt flink boven 0, blijven de stratosferische westenwinden vrij sterk. Er is dan volgens het model geen minor of major SSW te verwachten in de onderzochte winter.
2. Als mijn model een positieve waarde uitkomt dichtbij 0, interpreteer ik dat als dat er in de onderzochte winter een moment komt met zwakke tot heel zwakke stratosferische westenwinden: er is dan volgens het model een minor SSW te verwachten in de onderzochte winter.
3. Als mijn model een negatieve waarde uitkomt, interpreteer ik dat als dat er in de onderzochte winter een moment komt met zeer zwakke stratosferische westenwinden tot zelfs stratosferische oostenwinden: er is dan volgens het model een major SSW te verwachten in de onderzochte winter.

Een grafisch overzicht van mijn model. de laatste oranje bol die alleen staat meest rechts is de verwachting voor komende winter.

Meer precies, verwacht mijn model een minimum in de zonale stratosferische westenwinden van 1,03328943.
Dit is maar net boven 0. Zeker als je beseft dat in de winter de stratosferische westenwinden normaal rond de 30 tot 40 meter per seconde zijn, is dit een behoorlijke lage waarde. Mijn model lijkt dan ook daarom een (flinke) Minor SSW te verwachten voor komende winter.
Een herhaling van wat dit KAN inhouden:
Een SSW zorgt voor beduidend hogere kansen op het verstoren van het weerpatroon wat op dat moment dominant is en zorgt niet zelden voor een ander, nieuw weerpatroon. Soms is dat weerpatroon winters voor West-Europa. Dit hangt van vele factoren af waar ik nu niet dieper op inga.

Samengevat, en ook hoe ik er zelf over denk:

Mijn 1ste model verwacht een negatieve NAO voor komende winter, wat dus betekent dat de westcirculatie deze winter misschien wel zwakkeer gaat zijn dan normaal, wat meer kansen geeft op winterse intermezzo's en koude-uitbraken. Ik ben geneigd om met het model mee te gaan gezien het hoge betrouwbaarheidsgehalte gebleken uit statistische tests en ook omdat ik goede signalen zie komen van de noord atlantische oceaantemperaturen in mei maar ook momenteel, de oostelijke QBO, de MJO die naar fasen 6 en 7 gaat (dit kan wel eens het startsein geven voor de winter), de moderate east-based La Nina, en ook wegens de huidige fase in de zonnecyclus.

Mijn 2de model verwacht een minor SSW voor komende winter, wat voor beduidend hogere kansen op het verstoren van het weerpatroon wat op dat moment dominant is KAN zorgen en dan misschien wel zorgt voor een ander, nieuw weerpatroon. Soms is dat weerpatroon winters voor West-Europa. Dit hangt van vele factoren af die ik nu niet dieper ga uitleggen, maar ik ben toch ook hier geneigd achter mijn model te staan. Ik denk dus ook dat een SSW dit jaar waarschijnlijk is. Vooral wegens de mooie combi zonnevlekkenminimum-oostelijke QBO-eastern based moderate La Nina lijkt dit waarschijnlijk, alsook wegens de hoge ACE (actief orkaanseizoen in de noordelijke atlantische oceaan van dit seizoen). Het enige wat er nu nog moet gebeuren om een SSW daadwerkelijk te laten gebeuren, is een schopje van onderaf. Dit kan door een bepaalde luchtdrukverdeling in de troposfeer, dus waar het weer zich afspeelt en waar wij leven. Ik zie persoonlijk op het eerste zicht interessante signalen komen van de MJO voor een stevige EDDY-heat flux te genereren aan de atlantische zijde van het noordpoolgebied en dat zou deze SSW dan in de hand moeten werken. Dit zou tussen 20 december en 15 januari moeten gebeuren, maar kan ook later.

Met andere woorden, deze winter lijkt een heel interessante te worden voor winterliefhebbers, maar natuurlijk is het altijd weer afwachten wat er daadwerkelijk van uitkomt.
Daarom, neem deze analyse van mij als een extra bijkomende visie wat zou KUNNEN gebeuren en niet als waarheid, het weer is veel te complex voor zwart-wit denken.

We zullen weer zien!
Na een geweldig hobby-moment, ga ik er, na het even op weerwoord te plaatsen, er weer invliegen met studeren. Dit gaat helaas de eerste en laatste grote analyse zijn voor de komende weken want ik ga ervoor om deze examenperiode in januari te knallen.

Een goede gezondheid aan allen en nog een prettige week gewenst,

Stan