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Starker und extrem kalter Polarwirbel

Starker und extrem kalter Polarwirbel

Aktuell zeigt sich der Polarwirbel in wahrer Höchstform. Wie geht es weiter und welche Auswirkungen hat das auf unser Winterwetter?

STRATOSPHÄRISCHER POLARWIRBEL

Der Polarwirbel ist ein sogenanntes Höhentief, welches sich jeweils im Winterhalbjahr über dem Nord- und Südpol bildet. Der Großteil des Wettergeschehens findet in der Troposphäre statt, ihre Höhe variiert zwischen 6 und 8 Kilometern an den Polen sowie bis zu 18 Kilometern über dem Äquator. In ihr ist der Großteil des Wasserdampfs enthalten, die Temperatur nimmt mit der Höhe stetig ab. An ihrem oberen Ende wird sie von der Tropopause begrenzt, hier erreichen die Temperaturen ein Minimum. Darüber folgt die Stratosphäre. In ihrem unteren Bereich bleibt die Temperatur zunächst konstant, beginnt dann aber mit der Höhe wieder zu steigen. Dies liegt an der hier beheimateten Ozonschicht, in der durch die UV-Absorption Wärme freigesetzt wird. Im Winter kommt dieser Prozess allerdings zum Erliegen, da in der Polarnacht kein Sonnenlicht die hohen Breiten mehr erreicht. Die Stratosphäre kühlt in der Folge stark ab. So bildet sich ein kräftiges Höhentief, ein mächtiger abgeschlossener Kaltluftkörper in der oberen Troposphäre und der Stratosphäre.

Bei einem gut ausgeprägten und quasi „gesunden“ Polarwirbel ist dieser abgeschlossen und durch einen starken Jetstream nach außen abgegrenzt – die Kaltluft ist darin gefangen. Das Resultat ist ein Westwind-Strömungsmuster mit darin eingelagerten Sturmtiefs, welche bei uns typischerweise vom Nordatlantik über die Britischen Inseln nach Skandinavien ziehen. Manchmal greifen sie etwas weiter südwärts aus und äussern sich dann auch in unseren Breiten in Form von Winterstürmen. Solche Winter sind bei uns eher mild, aber niederschlagsreich. Die Schwankungsbreite der Temperaturen ist weniger groß.

Vergleich zwischen stabilem und gestörtem Polarwirbel (Quelle: NOAA)

AKTUELLE SITUATION

Im Zentrum des Polarwirbels liegen die Temperaturen zur Zeit teilweise zwischen -85 und -90 Grad, dies liegt im Bereich der Allzeitrekorde.

Polarwirbel, Temperatur in ca. 30 km Höhe (Bildquelle: meteociel.fr)

WEITERE ENTWICKLUNG IN NÄCHSTER ZEIT

Die Windgeschwindigkeiten im umgebenden Starkwindband liegen teilweise bei über 300 km/h. In den kommenden Tagen wird sich an den tiefen Temperaturen wenig ändern, allerdings kommt es nach aktuellen Berechnungen bis Mitte des Monats zu einem sogenannten „wave breaking“. Der Polarwirbel wird dabei etwas verformt und mitunter aus der unmittelbaren Polregion abgedrängt, um ein „sudden stratospheric warming“ handelt es sich dabei allerdings nicht. Nach manchen Modellen schwächt sich der Polarwirbel im letzten Januardrittel zwar ab, die Temperaturgegensätze nehmen ab, kehren sich aber nicht um.

Polarwirbel, Temperatur in ca. 30 km Höhe. Deutliche Erwärmung der unteren Stratosphäre über Sibirien und dem Nordpazifik (Bildquelle: meteociel.fr)

WAS BEDEUTET DAS FÜR UNSER WINTERWETTER?

Bei einem starken Polarwirbel ist auch der am oberen Rand der Troposphäre liegende Jetstream gut ausgeprägt. Über dem Nordatlantik sorgt das für eine anhaltend rege Tiefdrucktätigkeit, wie am Fliessband bilden sich neue Sturmtiefs – nämlich ganz klassisch im rechten Einzugs- und im linken Auszugsgebiet des Jetstreaks.

Abb. 5: Wind und Bodendruck, ECMWF Samstag 7. Januar 00 UTC

Dieses Bild zeigt sich schon jetzt, und wird sich in der kommenden Woche tendenziell noch weiter verstärken. Eine ähnliche Situation wie im Februar 2022, als Winterstürme wie Schlagzeilen machten. In der ersten Hälfte der nächsten Woche zeigt sich unser Wetter aber in jedem Fall dynamisch mit wiederholten Niederschlägen. Im Rahmen der durchziehenden Frontensysteme sinkt ab und zu die Schneefallgrenze in etwas tiefere Lagen, nach einem nachhaltigen Wintereinbruch sieht es aber unter diesen Voraussetzungen weiterhin nicht aus. Kühlere und milde Luft wechseln sich stetig ab.