Bundas upp mot förkylningen i centrala Chicago, söndag, Jan. 27, 2019. AP Foto / Nam Y. Huh

En rekordbrytande kallvåg sänder bokstavliga skakningar nerför miljarder amerikans ryggrad.

Temperaturer över övre Mellanvästern förväntas falla en förvånande 50 grader Fahrenheit (28 grader Celsius) under normal denna vecka - så låg som 35 grader under noll.

Häll en gusty vind på toppen, och luften kommer att känna som -60 F.

Förutsedda luftytemperaturer (F) för onsdagmorgon, Jan. 30, 2019. Prognos enligt NOAAs Global Forecast System-modell. Pivotal Weather, CC BY-ND

Denna kyla är inget att nysa på. National Weather Service varnar för brutala livshotande förhållanden. Frostbite kommer att slå snabbt på någon exponerad hud. Samtidigt står nordpolen mot en värmebölja med temperaturer som närmar sig fryspunkten - om 25 grader Fahrenheit (14 C) över normala.

 Förutsedda skillnader i luftytemperaturen (C) från normal, i förhållande till 1981-2010. Pivotal Weather, CC BY-ND

Vad orsakar detta topsy-turvy mönster? Du gissade det: den polära virveln.

Under de senaste åren har polar virvel tack vare tidigare kalla vågor blivit förankrade i vår vardagliga ordförråd och tjänade som en rumpa för skämt för sena tv-värdar och politiker. Men vad är det egentligen? Kommer det att flyga från sina vanliga arktiska haunter oftare? Och en fråga som väger stor i mitt jobb: Hur passar den globala uppvärmningen i berättelsen?

Jimmy Fallon undersöker för och nackdelar med den polära virveln.

{youtube}zZLQdKT7ql8{/youtube}

Floder av luft

Det finns faktiskt två polära vorter på norra halvklotet staplade ovanpå varandra. Den lägre är vanligtvis och mer exakt kallad jetström. Det är en meanderande flod av starka västliga vindar runt norra halvklotet, cirka sju mil över jordens yta, nära höjden där jets flyger.

Jetströmmen finns hela året och ansvarar för att skapa och styra hög- och lågtrycksystem som ger oss vårt dagliga väder: stormar och blå himmel, varma och kalla stavar. Vägen ovanför strålströmmen, runt 30 miles ovanför jorden, är stratosfärisk polär vortex. Denna flod av vinden ringer också norra polen, men bildar bara under vintern och är vanligtvis ganska cirkulär.

Mörka pilar indikerar rotation av den polära virveln i Arktis; ljuspilar indikerar placeringen av den polära strålströmmen när man sänker form och kyla, arktiska luftdämpningar ner till mitt breddgrader. LS Gardiner / UCAR, CC BY-ND

Båda dessa vindfunktioner existerar på grund av den stora temperaturskillnaden mellan de kalla arktiska och varmare områdena längre söder, känd som mitten av breddgraderna. Ojämn uppvärmning skapar tryckskillnader, och luften flyter från högtryck till lågtrycksområden och skapar vindar. Den spinnande jorden vrider sedan vindar till höger på norra halvklotet, vilket skapar dessa bälten av westerlies.

Varför kall luft suger söderut

Utsläppen av växthusgaser från mänskliga aktiviteter har värmt jorden med cirka 1.8 grader Fahrenheit (1 C) under de senaste 50-åren. Arktis har dock värmdes mer än dubbelt så mycket. Förstärkt arktisk uppvärmning beror främst på dramatisk smältning av is och snö de senaste decennierna, vilket visar att mörkare hav och markytor absorberar mycket mer av solens värme.

På grund av den snabba arktiska uppvärmningen har norra / södra temperaturskillnaden minskat. Detta minskar tryckskillnaderna mellan de arktiska och mellersta breddgraderna, försvagning av vindkraft från vindkraft. Och precis som långsamma floder brukar ta en slingrande väg tenderar en långsammare jetström att slingras.

Stora nord / sydvinklingar i strålströmmen genererar vågenergi i atmosfären. Om de är vågiga och ihållande, kan energin resa uppåt och störa den stratosfäriska polära virveln. Ibland blir den övre virveln så snedvridd att den delar upp i två eller flera virvlande skaror.

Dessa "dotter" vortor tenderar att vandra söderut, vilket ger sin mycket kalla luft med sig och lämnar en varmare än normal arktisk. En av dessa eddier kommer att sitta över Nordamerika i veckan och leverera benkylande temperaturer till mycket av nationen.

Djup fryser i en uppvärmningsvärld

Splits i den stratosfäriska polära virveln händer naturligt, men borde vi förvänta oss att se dem oftare tack vare klimatförändringar och snabb arktisk uppvärmning? Det är möjligt att dessa kalla intrång kan bli en mer regelbunden vinterhistoria. Detta är ett hett forskningsämne och är inte på något sätt avgjort, men en handfull studier erbjuder övertygande bevis på att stratosfärisk polär virvel förändras, och att denna trend kan förklara händelser av ovanligt kallt vinterväder.

Utan tvekan kommer denna nya polära virvelattack att släppa ut nya påståenden om att global uppvärmning är en hoax. Men denna löjliga uppfattning kan snabbt skingras med en titt på förutspådda temperaturavgångar runt om i världen för tidigt denna vecka. Låten av kall luft över Nordamerika är väldigt uppvägt av områden på andra håll i USA och världen över som är varmare än normalt.

Förutsatta dagliga medelvärden, nära ytan temperatur (C) skillnader från normala (i förhållande till 1979-2000) för Jan. 28-30, 2019. Data från NOAA: s Global Forecast System-modell. Klimatreanalyzer, Klimatförändringsinstitut, University of Maine., CC BY-ND

Symtom på ett förändrat klimat är inte alltid uppenbart eller lätt att förstå, men deras orsaker och framtida beteenden blir alltmer i fokus. Och det är klart att det ibland klarar av att hantera den globala uppvärmningen med hjälp av extra scarfs, vantar och långa underkläder.

Om författaren

Jennifer Francis, besökande professor, Rutgers University

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.

relaterade böcker

at InnerSelf Market och Amazon