Právě zimní polární vír je v těchto dnech zodpovědný za sněhovou nadílku na různých místech severní polokoule – vědci proto chtějí využít data z evropské družice Aeolus k tomu, aby si lépe posvítili na tento komplexní fenomén. Polární vír tvoří obří masa mrazivého vzduchu, která se pohybuje v polární stratosféře kolem severního pólu. Tento vír je obklopen silnými vzdušnými proudy, které proudí kolem hranice víru proti směru hodinových ručiček. Právě v zimě bývá vír silnější a ledový vzduch tak zůstává kolem Arktidy. Někdy však může vír zeslábnout, být narušen nebo se dokonce rozdělit na dvě části, které pak plynou k jihu a při své cestě ovlivňují počasí v troposféře – většinou je to provázeno nezvykle chladným počasím a velkým množstvím sněhu, přičemž tyto jevy se nevyhýbají ani jižnějším lokalitám.

Data z družice Aeolus nasbíraná mezi 1 prosincem 2020 a 1. únorem 2021. Na začátku prosince byl polární vítr v normě, ale od poloviny měsíce se začaly objevovat modré skvrny a vítr oproti standardní situaci nabral západní směr,
Zdroj: https://www.esa.int/

Jediný meteorologický jev, který dokáže narušit polární vír, je znám jako náhlé stratosférické oteplení a právě k němu minulý měsíc došlo. Náhlá stratosférická oteplení mohou v různém rozsahu nastat zhruba jednou za dva roky, to letošní však bylo zařazeno mezi velká – a ta jsou méně častá.  Tyto dramatické jevy způsobují, že silný vítr na okraji polárního víru zeslábne, nebo dokonce zamíří opačným směrem. To vede k rychlému zvyšování teploty v polární stratosféře – během několika dní se tu může teplota zvýšit až o 50 °C. Jelikož tyto jevy dokáží spustit extrémní projevy počasí v Evropě a Severní Americe, jsou logicky předmětem vědeckého i praktického zájmu. Bohužel jsme však zatím nedokázali celý proces popsat dostatečně podrobně. Až donedávna byly s měřením větru z oběžné dráhy problémy a právě taková měření byla pro monitorování podobných velkoformátových jevů nezbytná.

Družice Aeolus
Zdroj: http://marcthiebaut.com

Naštěstí však mají vědci k dispozici evropskou družici Aeolus, která je připravena jim pomoci, aby mohli lépe porozumět tomu, proč a jak může být polární vír rozhozen ze svého běžného stavu. Aeolus je totiž první družice, která z oběžné dráhy měří přímo profily větru v zemské atmosféře. Vysílá totiž kratičké, ale silné pulsy ultrafialového světla z laseru a měří Dopplerův posun i těch nejslabších pozůstatků rozptýleného světla, které se dostanou zpět do přístroje poté, co narazí do molekul zemské atmosféry. Z těchto drobných měření mohou vědci vytvořit profily horizontálních rychlostí, které většinou proudí v západovýchodním směru. Aeolus přitom pokrývá nejnižších 26 kilometrů zemské atmosféry.

Polární vír ovlivňuje i nižší vrstvy atmosféry a jeho stopy proto Aeolus může zachytit. Corwin Wright, výzkumný pracovník Royal Society na University of Bath ve Spojeném království uvedl: „Změny ve struktuře větru při náhlém stratosférickém oteplení nebyly nikdy přímo pozorovány v globálním měřítku. Doposud naše znalosti těchto změn vycházely z bodových měření, případně z měření podél lokalizovaných letových drah. Používali jsme také měření teploty a pak primárně počítačové modely a asimilační analýzy. Nyní však můžeme využít inovativní měření z družice Aeolus, první družice schopné sledovat vítr v horní troposféře a spodní stratosféře přímo, abychom mohli studovat tyto procesy během podobných velkých událostí jako je třeba nyní.“

Animovaný gif složený z dat družice Aeolus mezi 1 prosincem 2020 a 1. únorem 2021. Na začátku prosince byl polární vítr v normě, ale od poloviny měsíce se začaly objevovat modré skvrny a vítr oproti standardní situaci nabral západní směr,
Zdroj: https://www.esa.int/

Anne Grete Straume, vědkyně zapojená do programu Aeolus k tomu doplňuje: „Momentálně pozorujeme událost spojenou s polárním vírem, který se v jejím důsledku rozdělil na dvě části. Jedna vzdušná masa rotuje nad severním Atlantikem a druhá nad severním Pacifikem. Toto rozdělení vede ke změnám v troposférické cirkulaci, což umožňuje masám chladného vzduchu z polárních oblastí snáze pronikat do nižších zeměpisných šířek. V tuto chvíli se zdá, že Severní Amerika zažívá chladnější počasí než Evropa, ačkoliv jsme již byli v minulých týdnech svědky toho, že se chladný vzduch dostal až do jižní Evropy a způsobil například přívaly sněhu ve Španělsku. Vědci by rádi porozuměli tomu, zda náhlé stratosférické oteplení může v důsledku klimatických změn nastávat častěji. Proto také budou data z družice Aeolus důležitá pro pochopení mechanismů, které tyto projevy spouští. Zatím je příliš brzy na to, abychom z dat družice Aeolus vytáhli nějaké vědecké výstupy, ale pracuje se na tom, abychom si na tyto sezónní a někdy i extrémní fenomény posvítili.“

Přeloženo z:
https://www.esa.int/

Zdroje obrázků:
https://www.esa.int/…/16082460-1-eng-GB/Profiling_the_world_s_winds.jpg
https://www.esa.int…/Polar_vortex_1_December_2020_to_1_February_2021.jpg
http://marcthiebaut.com/images/admaeolus2.jpg?crc=39367922
https://www.esa.int/…/23130111-3-eng-GB/Polar_vortex_change.gif