Когда зимняя температура резко падает до ужасного минимума, ваша машина утопает в ледяном снегу, а вы дрожите, несмотря на термобелье, шерстяной свитер и пуховую куртку, скорее всего, это не так. многим поможет услышать, как телевизионный метеоролог бодро объясняет, что причиной ваших страданий является искажение чего-то, называемогополярным вихрем Этот возвышенно-зловещий термин может звучать для вас как имя гигантского монстра с леденящее дыхание, подобное тому, что можно увидеть в битве с Годзиллой в японском научно-фантастическом фильме 1950-х годов. Вы бы сказали: "А?" лишь бы зубы перестали стучать.
Действительно, многие люди впервые услышали о полярном вихре в январе 2014 года, когда температура упала до опасного для жизни минимума - в некоторых местах до 60 градусов по Фаренгейту ниже нуля (минус 51 градус по Цельсию) с учетом ветра. в - по Среднему Западу и Северо-Востоку У. S. Условия были настолько ужасными, что даже в суровой Миннесоте губернатор штата закрыл школы, чтобы защитить детей от воздействия холода. Этот термин получил еще одно применение, когда в январе 2019 года в США обрушились одни из самых низких температур за последнее поколение. Около 90 миллионов американцев испытали температуру ниже нуля по Фаренгейту (-18 C).
Однако полярный вихрь на самом деле не является чем-то новым для ученых. Полярный вихрь на самом деле является сезонным атмосферным явлением, системой сильных ветров высокого уровня, называемых струйными течениями, окружающих чрезвычайно холодный карман арктического воздуха. И хотя это может звучать как злобная сила природы, полярный вихрь по большей части является довольно хорошей вещью, потому что его ветры обычно образуют границу, которая удерживает холодный воздух и не дает нам замерзнуть.
Проблема, однако, в том, что время от времени полярный вихрь немного разрушается. Результатом является большой, мощный поток арктического воздуха, который может распространяться далеко на юг, вызывая резкое понижение температуры в местах, привыкших к мягкой зиме. В этой статье мы расскажем больше о том, что такое полярный вихрь и почему он иногда колеблется.
Как работает полярный вихрь?
Хотя мы обычно слышим термин «полярный вихрь» в единственном числе, на самом деле на Земле существует два полярных вихря: один в южном полушарии над Антарктидой, а другой в северном полушарии над Арктикой.
Эти вихри существуют потому, что зимой воздух высоко над полюсами становится очень, очень холодным - мы говорим о температуре около 110 градусов ниже нуля по шкале Фаренгейта или минус 79 градусов по Цельсию для Северное полушарие. Этот резкий контраст с температурами дальше от полюса и возникающий в результате контраст давления вызывают очень быстрые ветры со скоростью от 120 до 250 миль (от 193 до 402 километров) в час, которые кружатся вокруг большого кармана холодного воздуха.. Вихрь в Южном полушарии еще холоднее, чем в Северном полушарии, имеет более быстрые ветры и гораздо более низкий уровень озона.
В любом случае получается огромный вращающийся циклон с холодным воздухом внутри, который висит высоко над полюсом, почти как ореол. Если смотреть со стороны, то она начинается примерно на границетропосферы, самого нижнего уровня земной атмосферы и региона, в котором имеет место наша погода - истратосфера,следующий атмосферный слой, который начинается на высоте около 12 миль (20 километров) и содержит озон, который защищает Землю от чрезмерного солнечного излучения.
Вихрь достигает всей стратосферы вплоть домезосферы, следующего слоя, где воздух начинает становиться разреженным и сверххолодным. Например, с точки обзора высоко над Северным полюсом полярный вихрь на самом деле выглядел бы как эллипс, часто закручивающийся вокруг двух центров - Баффиновой Земли в Канаде и точки на северо-востоке Сибири, и охватывающий ледяные края Северной Америки, Гренландии, Европа и Азия.
Полярный вихрь наиболее слаб в теплые месяцы года, когда контраст между полярными температурами и температурами в более теплых регионах меньше, а наиболее сильным он становится в зимние месяцы. Обычно этот барьер ветров удерживает холодный воздух в Арктике, что не дает остальной части Северного полушария стать слишком холодными. Но в некоторые годы это не так хорошо работает. Мы рассмотрим подробности в следующем разделе.
Что происходит, когда полярный вихрь искажается?
Полярный вихрь может показаться довольно надежной природной системой регулирования климата каждого полушария. Но на практике не все так гладко. Во-первых, его форма обычно немного неправильна по своим границам, с областями, известными каквпадины, где холодный воздух простирается от полюса, и другими областями, называемымихребтами., где теплый воздух тянется к нему.
Кроме того, высокоскоростные ветры, образующие барьер полярного вихря, могут время от времени меняться по интенсивности. Если ветры слишком ослабнут, это может исказить вихрь и сделать его границы еще более нерегулярными, так что много холодного воздуха устремится на юг в места, куда обычно он не попадает.
Хотя полярный вихрь может показаться шокирующим новым явлением, похолодания, вызванные искажениями в вихре, на самом деле случались и в другое время в недавней истории. Еще в январе 1985 года, например, северный полярный вихрь был действительно искажен, и полярный воздух двинулся на юг, в восточную часть США. В обычно благоухающей Флориде резкое падение температуры уничтожило 90 процентов урожая цитрусовых в штате. В Вашингтоне пришлось отменить парад и церемонию на открытом воздухе в честь второй инаугурации президента Рональда Рейгана. Что еще хуже, по меньшей мере 126 человек умерли от последствий холода.
Не новые новости
После шторма в январе 2014 года радиокомментатор Раш Лимбо заявил, возможно, в шутку, что термин «полярный вихрь» был недавно придуман средствами массовой информации, чтобы напугать людей и заставить их беспокоиться об изменении климата.«Они создали его только на этой неделе», - сказал он слушателям. По правде говоря, этот термин появился в научных статьях, датированных как минимум 1850-ми годами, и он начал появляться в таких газетах, как «Вашингтон пост» и «Нью-Йорк таймс» в конце 1980-х годов. Но благодаря Twitter, Weather Channel и новостным веб-сайтам о полярном вихре знает больше людей, чем когда-либо прежде.
Влияет ли изменение климата на полярный вихрь?
Возможно, вы слышали, как скептики, сомневающиеся в изменении климата, ссылались на резкое похолодание как на доказательство того, что планета на самом деле не нагревается. Сторонники, однако, отмечают, что изменение климата может фактически способствовать искажению полярных вихрей и внезапным падениям температуры, которые вызывают эти искажения.
Вот возможное объяснение. Ученые заметили, что в летние месяцы тает все больше и больше арктических морских льдов. Когда лед тает, Северный Ледовитый океан нагревается и зимой излучает избыточное тепло обратно в атмосферу. Поскольку это тепло несколько уменьшает контраст между арктическим воздухом и атмосферой в более южных регионах, оно снижает интенсивность ветров, образующих барьер между двумя областями. Это, в свою очередь, ослабляет и разрушает полярный вихрь. Эта гипотеза подтверждается данными, полученными за последнее десятилетие, которые показывают, что в годы, когда исчезает много арктического морского льда, вихрь имеет большую тенденцию к ослаблению.
Следует отметить, что не все согласны с тем, что изменения арктического морского льда влияют на погодные условия в других местах. Но если это правда, то особенно пугающая часть этой модели заключается в том, что, хотя количество арктического морского льда меняется из года в год, в целом в последние годы оно уменьшается, и прогнозы ученых-климатологов призывают к его исчезновению еще больше. Это может означать, что в ближайшие годы мы можем столкнуться с еще большими искажениями полярного вихря и сопровождающими их экстремальными погодными условиями.
Примечание автора: что такое полярный вихрь?
Я не метеоролог и не климатолог, но в силу того, что большую часть жизни прожил на востоке США, я довольно хорошо знаком с очень холодной погодой. Однако самым экстремальным похолоданием, которое я когда-либо видел, был внезапный ледяной шторм в Нью-Йорке в январе 1994 года, который превратил большую часть Верхнего Вест-Сайда в эквивалент хоккейной площадки и остановил движение транспорта.. Поскольку было невозможно сделать что-то продуктивное, я провел день, болтаясь в кофейне с друзьями, которые обычно спешат с одной встречи или проекта на другой. Так что все получилось нормально.