Warm Siberië

De site van de NOS meldde op 23 juni j.l.: “In de Siberische plaats Verchojansk werd het afgelopen zaterdag 38 °C. De meting moet nog worden gecontroleerd, maar indien correct, dan is het de hoogste temperatuur die ooit is gemeten binnen het gehele Arctische gebied.”

Bron: GISS/NASA

Nu is een hoge temperatuur in de zomer niet uitzonderlijk in Werchojansk. Het meetstation levert de grootste temperatuurgang tussen de koudste en warmste dag per jaar, tot wel 100 °C.  Dat heeft te maken met de ligging: net boven de poolcirkel, heel ver weg van de westkust van Eurazië van waaruit zachte oceaanlucht binnenstroomt, en bovendien ruim 400 km verwijderd van de Noordelijke IJszee. Op bovenstaande kaart is Werchojansk aangeven met een rood rondje.  De andere (roze) rondjes zijn de overige weerstations op het NH die gebruikt worden voor de dataset van GHCN V4.  De zwarte lijn is de Noordpoolcirkel. De kaart is afkomstig van GISS-NASA.

Die 38 °C is een record. Het vorige warmterecord in de gebieden boven de Noordpoolcirkel stond al 105 jaar lang op naam van Fort Yukon, Alaska. Het werd daar op een junidag in 1915    37,8 °C. Werchojansk kende in juli 1988 een dag met 37,3 °C  ( Moscow Times). Op het kaartje is overigens goed te zien dat er vooral veel stations zijn in de USA en in West Europa. Boven de poolcirkel zijn er relatief weinig meetstations, een deel ervan is van recente datum. De ongelijke verdeling is overigens op het ZH minstens zo sterk. Bovendien bestaat het ZH voor een groot deel uit oceaan.

Weeronline schreef op 9 juli op haar website een artikel met de dreigende kop: “Hittegolf Siberië waarschuwingskreet klimaatverandering”.  Nu ben ik altijd voorzichtig om relatief kortstondige weersfenomenen te koppelen aan klimaatverandering want dat is lastig te bewijzen.  Het weer is immers het klimaat niet. Dat merken we in Nederland deze zomer maar al te duidelijk: warme zomers in 2018 en 2019 betekent nog niet dat dat in 2020 ook zo zal zijn.  Overigens is het gebruik van de term waarschuwingskreet wel een hele suggestieve manier om te doen alsof het klimaat als een levend wezen in doodsnood verkeert.

Het artikel op Weeronline begint met: “Uit gegevens van de Copernicus Climate Change Service bleek dinsdag dat de gemiddelde temperaturen in Siberië in juni hoger dan ooit waren. “Hittegolven in de zomer hebben altijd bestaan, maar nu de klimaatverandering versnelt, worden ze langer en frequenter”, laat Alexey Kokorin, hoofd van het Climate and Energy-programma van WWF Rusland weten aan de Moscow Times.” Waar die versnelling dan uit blijkt wordt niet duidelijk gemaakt. Bovendien is het niet erg geloofwaardig om een directeur van het Wereld Natuur Fonds  te citeren over weer en klimaat. WWF is een groene club en heeft er financiële  baat bij om de klimatologische toekomst zo donker (warm) mogelijk af te schilderen. Maar laten we eens naar de situatie kijken.

Bron: GISS/NASA

Op bovenstaand kaartje is goed te zien dat het in Oost-Siberië in mei warmer was dan normaal. De referentieperiode zijn de meimaanden van 2001-2010. Terwijl Oost-Siberië relatief warme voorjaarsmaanden had was het in Noord-Amerika en grote delen van Europa kouder dan normaal, zie de legenda. Die grote ongelijkheid in temperatuur op vergelijkbare breedtes op het NH wijst er op dat de temperatuurverdeling vooral het gevolg was van luchtstromen uit (sub)tropische streken (warm) dan wel uit (sub)arctische streken (koud). Dat is het gevolg van de ligging van de straalstroom.

Hoe die straalstroom de temperatuur kan beïnvloeden was duidelijk te zien op 13 oktober 2018, toen Nederland een zeer warme dag meemaakte. Zie onderstaande figuur van het NH. De temperaturen (kleuren) en winden zijn ingetekend. Duidelijk is dat het in West Europa relatief warm (=rood) is.  Het ene groene cirkeltje  op Nederland geeft een temperatuur aan van 25,1 °C. Dat was een uitzonderlijk warme oktoberdag voor Nederland.

Bron: https://earth.nullschool.net/

Maar er is altijd de ‘Wet van Behoud van Ellende’ die alles in evenwicht houdt. Kijk maar eens naar de temperatuur in de omgeving van Chicago die dag: 0,4 °C.  Nu was het in Chicago op datzelfde moment 7 uur in de morgen, dus altijd kouder dan om 14 uur ‘s middags, maar erg warm zal het die dag niet geworden zijn. Bovendien ligt Chicago 10 breedtegraden (ruim 1100 km) zuidelijker dan Nederland.

De oorzaak van deze ongelijke verdeling van warmte en koude is de ligging van de straalstroom. Dat is een harde wind die op zo’n 10 km hoogte rond de aarde blaast. Die straalstroom vormt de begrenzing van koude polaire lucht in het noorden en warme tropische lucht ten zuiden ervan. Die straalstroom slingert om de aarde. Soms zijn die slingers niet groot, maar vooral als de AO (Arctische Oscillatie) negatief is kunnen die slingers zeer groot worden. Zit je in een gebied waar zo’n slinger aan de noordzijde  ligt dan kan warme lucht vanuit het zuiden toestromen. Bevind je je in een dal dan komt koude lucht je kant op.

Bron: http://www.meteociel.fr/

De ligging van de straalstroom op die bewuste oktoberdag wordt hierboven weergegeven door die blauwe band met geel-groene kern. De bochten lagen op 13 oktober 2018 precies zo dat Noord-Amerika veel koude lucht vanuit het poolgebied binnenkreeg en wij warme lucht vanuit het zuiden. Kan het ook anders?  Jazeker, want die bochten in de straalstroom kunnen soms stationair zijn maar gaan op enig moment weer bewegen,  en dan kan het zomaar dat ons land overspoeld wordt door koude lucht.

Bron: https://www.wxcharts.com

Terug naar de recente situatie. Bovenstaande kaart betreft de temperatuur-anomalie op 2m hoogte op het NH enkele dagen geleden, op 10 juli 2020. De temperatuur-anomalie is de afwijking van de temperatuur ten opzichte van een referentieperiode, in dit geval 1979-2010. Relatief hoge temperaturen zijn er boven de Oeral op de grens tussen Europa en Azië, het NO van Noord-Amerika, delen van Oost-Siberië en China en rond de Alpen. Lage temperaturen in het NW en midden van Noord-Amerika, centraal Siberië , West en Noord-Europa en relatief zeer lage temperaturen boven vrijwel geheel Noord-Afrika. Kijk naar de legenda!

Het kaartbeeld toont grote verschillen in temperatuur op dezelfde breedte. Dat is het gevolg van een zeer complex windpatroon:

Bron: https://earth.nullschool.net

De kaart toont de windrichting en snelheid op het 250 hPa vlak, dat is op de grens van troposfeer en tropopauze op ongeveer 10 km hoogte. Rood-roze is de wind als hij boven de 100km/uur is en straalstroom genoemd wordt. Er is nu geen sprake van één straalstroom die rustig meanderend rond de aarde slingert, maar van een wirwar van ‘stukjes’  straalstroom die op een aantal plekken rond lagedrukgebieden (tegen de wijzers van de klok in) en hogedrukgebieden (met de wijzers van de klok mee) circuleren. Dit chaotisch patroon zorgt er voor dat koude polaire lucht op sommige plekken ver naar het zuiden kan dringen terwijl op korte afstand daarvan warme tropische lucht naar het noorden dringt. Dat laatste was het geval eind juni in Oost-Siberië.

Bron: Copernicus

De website van  Copernicus laat in de figuur hierboven zien wat de oorzaak was van de hitte eind juni, toen het dagrecord in Werchojansk gevestigd werd. Dagen achtereen werd relatief warme lucht vanuit het zuiden richting het noorden getransporteerd (rechter kaartje). Op het linker kaartje is te zien dat dat voor hoge temperaturen zorgt in Oost-Siberië (en relatief lage in Europees Rusland). Jammer genoeg is niet te zien dat grote delen van Noord-Amerika in dezelfde periode erg koud waren. Dat is een normaler situatie als de straalstroom grillig is.

Nu is de huidige situatie in Siberië wel bijzonder omdat de warmte al vanaf de wintermaanden aanhoudt.  Om dat te laten zien heb ik de kaartjes van december 2019 t/m mei 2020 afgebeeld.  De referentieperiode is 2000-2009:

Bron: GISS/NASA

Afgelopen winter, van december 2019 t/m februari 2020, waren grote delen van Europa en Azië  warmer dan normaal; alleen de arctische strook in Oost-Siberië en Noord-Amerika waren relatief koud. Dat patroon is ook nog te zien in maart, maar een uitbreiding van de kou in Noord-Amerika is dan al op handen.   In de maanden april en mei neemt de omvang van het warme gebied in Eurazië af en beperkt zich tot Siberië, terwijl de relatief koude gebieden in Noord-Amerika zich uitbreiden en ook Oost- en Noord-Europa kouder worden dan normaal. Een kaartje van afgelopen juni is op het moment dat ik dit schrijf nog niet voorhanden, maar zal vergelijkbaar zijn met dat van mei. Dit alles laat zien dat in grote delen van Siberië het al vanaf het begin van de winter warmer was dan normaal.

Bron: Climate Gov

In bovenstaande grafiek is de AO (Arctische Oscillatie) –index weergegeven. De Arctische Oscillatie (AO) is  een atmosferisch circulatiepatroon over de middelhoge tot hoge breedtegraden van het NH. Is de AO index positief dan is er een lager dan gemiddelde luchtdruk over het noordpoolgebied en een hoger dan gemiddelde luchtdruk over het noordelijk deel van de Pacific en de Atlantische Oceaan. De straalstroom ligt dan wat noordelijker dan gemiddeld en de straffe W-O gerichte zonale wind brengt dan in de winter zachte lucht over grote delen van Noord-Amerika, Europa, Siberië en Oost-Azië.  Koude arctische lucht heeft minder kans om naar het zuiden te breken.

In de negatieve fase verschuift de straalstroom naar het zuiden. In de winter is dan uitbraak van koude arctische lucht mogelijk. De straalstroom meandert dan sterk wat een meer azonal circulatiepatroon kan veroorzaken. Daardoor zijn uitbraken van warme tropische lucht naar het N mogelijk en op andere plaatsen uitbraken van koude polaire lucht naar het Z.

In de grafiek is te zien dat de AO-index in december 2019 positief werd en in de maanden daarna extreem positief was. Dat verklaart de relatief hoge temperaturen in Noord-Amerika en Eurazië van december t/m maart. In deze situatie is er een sterke straalstroom die wat noordelijker ligt en zachte lucht aanvoert. Uitbraken van koude polaire en arctische lucht ver naar het zuiden zijn dan praktische onmogelijk.

Bron:  NCEP

Bovenstaande grafiek toont het verloop van de AO-index vanaf 16 maart tot medio juli. De index tuimelt eind maart van een sterk positieve index naar waarden rond 0. Gevolg is dat de straalstroom afzwakt en gaat meanderen en er ruimte komt voor aanvoer van warme lucht uit het Z en koude lucht uit het N.  Dat proces is hiervoor al beschreven.

In dit bericht heb ik proberen te analyseren waardoor het in Siberië de afgelopen maanden zo warm was vergeleken met andere jaren. In de main stream media was alle aandacht gericht op het warme Siberië, waarbij gesuggereerd werd dat de warme periode het logische gevolg was van de opwarming als gevolg van menselijk handelen. De kop van het artikel op Weeronline, “Hittegolf Siberië waarschuwingskreet klimaatverandering” spreekt boekdelen.  Voor de extreme koude ensneeuwval op datzelfde moment in Noord-Amerika was nauwelijks aandacht, nuancering was niet mogelijk doordat de helft van de informatie ontbrak. Zo is de Going-to-the-Sun Road in Glacier NP op de grens van de USA en Canada tot vandaag (13 juli)  gesloten geweest vanwege hevige sneeuwval. Normaal gaat de weg al half juni open. Het kan verkeren.

Bron: https://nbcmontana.com/news/local/going-to-the-sun-road-to-open-to-cars-july-13

Een volgende keer zoom ik graag in op Werchojansk.