Polaaripyörre uhkaa hajota

Tulevina viikkoina hyytävän talvisään ja kireiden pakkasten todennäköisyys kasvaa Suomen leveysasteilla. Voimakas stratosfäärin lämpeneminen voi johtaa polaaripyörteen hajoamiseen tai jakaantumiseen, mikä kuljettaisi arktista ilmamassaa napa-alueelta kohti etelää.

Julkaisimme 25. joulukuuta Euroopan sääkeskuksen ECMWF:n kuukausiennusteen, jonka mukaan tammikuusta odotetaan Suomeen hyvin talvista ja kylmää. Vielä on epävarmaa, missä vaiheessa voimakkain kylmeneminen tapahtuu, mutta säämallit ovat väläytelleet, että pakkanen lähtisi kunnolla kiristymään vuodenvaihteessa.

"Tammikuun alussa erittäin kylmän sään todennäköisyys kasvaa Suomessa. Pitkän sääennusteen mukaan kylmä poikkeama viipyy koko tammikuun ajan."

Parhaillaan yläilmakehässä Siperian ilmatilassa noin 30 kilometrin korkeudella lämpötila on stratosfäärissä kohoamassa selvästi keskiarvon yläpuolelle. Tammikuun alussa stratosfäärin odotetaan lämpenevän jopa yli 10 asteella vuodenajan keskiarvon yläpuolelle laajalti pohjoisen napa-alueen ympäristössä.

Tyypillisesti stratosfäärin voimakas lämpeneminen johtaa pohjoista napa-aluetta kiertävän polaaripyörteen hajoamiseen tai jakaantumiseen, jolloin arktista ilmamassaa kulkeutuu kohti eteläisempiä leveysasteita Eurooppaan, Euraasiaan tai Pohjois-Amerikkaan. Tällä hetkellä näyttää siltä, että polaaripyörre voi hajota vuodenvaihteessa ja jakaantua useammaksi "arktisen ilman pussukaksi", joista yksi jää kiertämään Pohjois-Eurooppaan.

Näin ollen tammikuun alussa erittäin kylmän sään todennäköisyys kasvaa Suomessa. Pitkän sääennusteen mukaan kylmä poikkeama viipyy koko tammikuun ajan.

Edellisen kerran tavanomaista kylmempi tammikuu koettiin vuonna 2019. Tammikuu 2016 on ollut edellinen erittäin kylmä tammikuu, jolloin poikkeama tavanomaisesta oli osassa maata yli viisi astetta.

Lue myös: Mikä on polaaripyörre ja miten se vaikuttaa Suomen säähän?

Stratosfäärin lämpeneminen

Stratosfäärin äkillisellä lämpenemisellä tarkoitetaan, että lämpötila kohoaa ilmakehässä 10–50 kilometrin korkeudella useilla kymmenillä asteilla muutaman vuorokauden sisään. Mitä lähempänä napa-alueita ollaan, sitä alempana stratosfäärin alaraja, eli tropopaussi, sijaitsee. Napa-alueilla se on alle 10 kilometrissä, tropiikissa puolestaan yli 17 kilometrissä.

Stratosfäärin äkillisen lämpenemisen voi käynnistää jokin alailmakehässä eli troposfäärissä tapahtuva voimakas sääilmiö tai esimerkiksi meri- ja manneralueiden välisten suurten lämpötilaerojen laukaisemat Rossby-aallot. Niiden myötä merkittävä määrä energiaa voi siirtyä troposfääristä stratosfääriin, mikä aiheuttaa siellä äkillisen lämpötilan nousun.

Kun stratosfääri lämpenee nopeasti ja voimakkaasti esimerkiksi Siperiassa tai pohjoisnavan ympäristössä, kohoaa hyytävän talvisään todennäköisyys Suomen leveysasteilla ja etelämpänäkin. Se, mihin kylmin ilma osuu, on sattumanvaraista. Siihen vaikuttaa polaaripyörteen käytös.

Polaaripyörre häiriintyy

On tyypillistä, että stratosfäärin lämpeneminen vaikuttaa pohjoista napa-aluetta kiertävään polaaripyörteeseen. Tämä pyörre sanelee myös Suomen talvisään, eli sen, onko meillä leutoa ja tuulista vai kylmää kyytiä.

Polaaripyörre syntyy kiertämään pohjoista napa-aluetta viimeistään alkutalven aikana, kun lämpötilaerot eteläisempien leveysasteiden välillä kasvavat suuriksi. Lämpötilan voimakas lasku aiheuttaa myös ilmanpaineen laskun napa-alueen ympäristössä, mikä toimii alkusysäyksenä polaaripyörteen – ikään kuin arktisen matalapaineen alueen – syntymiselle. Pyörre koostuu kahdesta eri osasta, joista toinen sijaitsee troposfäärin alimmissa kerroksissa ja toinen korkealla stratosfäärissä.

Karkeasti ottaen voisi ajatella näin: mitä nopeammin pohjoinen napa-alue jäähtyy ja mitä ripeämmin jääpeitettä muodostuu talven lähestyessä, sen tiiviimpi polaaripyörteestä tulee. Tällöin Suomen leveysasteilla vallitsevat keskimäärin voimakkaat länsivirtaukset ja kylmin ilma pysyy polaaripyörteen sisäpuolella. Niinä talvina, kun pyörre syystä tai toisesta ei ole voimakas tai se hajoaa, kylmää ilmaa karkaa helpommin pyörteen sisältä eteläisemmille leveysasteille.

Jäämmekin nyt odottelemaan, mitä vuodenvaihde tuo tullessaan. Merkit viittaavat siihen, että hyistä kyytiä on tulossa Suomeen ja sitä voi kestää pidempään. Kylmenemisen voimakkuus ja ajoitus ovat kuitenkin vielä epävarmoja.

Markus Mäntykannas
meteorologi