Bundet op mod kulden i Chicago centrum, søndag, Jan. 27, 2019. AP Photo / Nam Y. Huh

En rekordstor kold bølge sender bogstavelige ryster ned ad rygterne til millioner af amerikanere.

Temperaturer over det øvre Midtvest forventes at falde en forbløffende 50 grader Fahrenheit (28 grader Celsius) under det normale i denne uge - så lavt som 35 grader under nul.

Høj en vindstød vind ovenpå, og luften vil føles som -60 F.

Forudsagt lufttemperaturer nær overfladen (F) til onsdag formiddag, Jan. 30, 2019. Prognose efter NOAAs Global Forecast System-model. Pivotalt vejr, CC BY-ND

Denne forkølelse er intet at nyde ved. Den nationale vejrservice advarer om brutale, livstruende forhold. Frostbite vil slå hurtigt på enhver udsat hud. På samme tid står Nordpolen over for en hetebølge med temperaturer, der nærmer sig frysepunktet - ca. 25 grader Fahrenheit (14 C) over det normale.

 Forudsagte lufttemperaturforskelle næsten-overfladen (C) fra normal i forhold til 1981-2010. Pivotalt vejr, CC BY-ND

Hvad forårsager dette topsy-turvy mønster? Du gættede det: den polære virvel.

I de sidste adskillige år, takket være tidligere kolde bølger, er den polære hvirvel forankret i vores hverdagslige ordforråd og tjent som en røv af vittigheder for tv-værter om aftenen og politikere. Men hvad er det egentlig? Undslipper det oftere fra sine sædvanlige arktiske haunts? Og et spørgsmål, der væver stort i mit arbejde: Hvordan passer global opvarmning ind i historien?

Jimmy Fallon undersøger fordele og ulemper ved den polære hvirvel.

{youtube}zZLQdKT7ql8{/youtube}

Floder af luft

Der er faktisk to polære virvler på den nordlige halvkugle, der er stablet oven på hinanden. Den nedre kaldes normalt og mere præcist " jetstrøm. Det er en bølgende flod af stærk vestlig vind omkring den nordlige halvkugle, omkring syv miles over Jordens overflade, nær den højde, hvor jetfly flyver.

Jetstrømmen eksisterer hele året og er ansvarlig for at skabe og styre høj- og lavtrykssystemerne, der bringer os vores daglige vejr: storme og blå himmel, varme og kolde trylleformularer. Længe over jetstrømmen, omkring 30 miles over Jorden, ligger stratosfærisk polær virvel. Denne vindflod ringer også til Nordpolen, men dannes kun om vinteren og er normalt ret cirkulær.

Mørke pile viser rotation af den polære virvel i Arktis; lyspile angiver placeringen af ​​den polære jetstrøm, når bukser dannes og koldes, arktisk luft falder ned til mellemvidde breddegrader. LS Gardiner / UCAR, CC BY-ND

Begge disse vindfunktioner findes på grund af den store temperaturforskel mellem de kolde arktiske og varmere områder længere mod syd, kendt som mellemvidde breddegrader. Ujævn opvarmning skaber trykforskelle, og luft strømmer fra områder med højt tryk til lavt tryk og skaber vind. Den drejende jord drejer derefter vinde til højre på den nordlige halvkugle og skaber disse vestlige bælter.

Hvorfor kold luft stuver sydpå

Drivhusgasemissioner fra menneskelige aktiviteter har opvarmet kloden med ca. 1.8 grader Fahrenheit (1 C) i de sidste 50 år. Dog har Arktis varmet mere end dobbelt så meget. Forstærket arktisk opvarmning skyldes hovedsageligt dramatisk smeltning af is og sne i de seneste årtier, som udsætter mørkere hav- og landoverflader, der optager meget mere af solens varme.

På grund af den hurtige arktiske opvarmning er temperaturen mellem nord og syd reduceret. Dette reducerer trykforskelle mellem Arktis og mellembreddegrader, hvilket svækker jetstrømvindene. Og ligesom langsomt bevægende floder typisk tager en snoede rute, har en langsommere strømning af jetstrøm tendens til at svinde.

Store nord / syd-bølger i jetstrømmen genererer bølgeenergi i atmosfæren. Hvis de er bølgende og vedvarende nok, kan energien bevæge sig opad og forstyrre den stratosfæriske polære virvel. Nogle gange bliver denne øvre hvirvel så forvrænget, at den opdeles i to eller flere hvirvlende hvirvler.

Disse "datter" -hvirvler har en tendens til at vandre sydpå og bringer deres meget kolde luft med sig og efterlader et varmere Arktis end normalt. En af disse hvirveler sidder over Nordamerika i denne uge og leverer knogleagtige temperaturer til store dele af landet.

Dyb fryser i en opvarmende verden

Opdelinger i den stratosfæriske polære virvel sker naturligt, men skal vi forvente at se dem oftere takket være klimaændringer og hurtig arktisk opvarmning? Det er muligt, at disse kolde indtrængen kunne blive en mere regelmæssig vinterhistorie. Dette er et varmt forskningsemne og er på ingen måde afgjort, men en håndfuld undersøgelser tilbyder overbevisende bevis for, at stratosfærisk polær virvel ændrer sig, og at denne tendens kan forklare anfald af usædvanligt koldt vintervejr.

Uden tvivl vil dette nye polære virvelangreb frigøre nye påstande om, at global opvarmning er en hoax. Men denne latterlige opfattelse kan hurtigt fjernes med et kig på forventede temperaturafgange rundt om i kloden i begyndelsen af ​​denne uge. Kulen af ​​kold luft over Nordamerika opvejes langt af områder andre steder i USA og over hele verden, der er varmere end normalt.

Forventet dagligt gennemsnit, næsten-overfladetemperatur (C) forskelle fra normale (i forhold til 1979-2000) for jan. 28-30, 2019. Data fra NOAAs Global Forecast System-model. Klima Reanalyzer, Klimaændringsinstituttet, University of Maine., CC BY-ND

Symptomer på et skiftende klima er ikke altid indlysende eller lette at forstå, men deres årsager og fremtidige adfærd kommer i stigende grad i fokus. Og det er tydeligt, at til tider betyder det at tackle global opvarmning at bevæbne os med ekstra tørklæder, vanter og langt undertøj.

Om forfatteren

Jennifer Francis, gæsteprofessor, Rutgers University

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

Relaterede bøger

at InnerSelf Market og Amazon