Wir polarny znad Arktyki. Jak wpływa na pogodę w Polsce?

Wir polarny to fascynujące zjawisko atmosferyczne, które ma znaczący wpływ na klimat i pogodę – również w Polsce. Choć najbardziej kojarzy się z mroźnymi rejonami Arktyki i Antarktydy, wiry polarne występują także na innych planetach naszego Układu Słonecznego, a nawet ich księżycach. Wyjaśniamy, czym są wiry polarne i jak wpływają na pogodę w naszej szerokości geograficznej.

Spis treści:

Czym jest wir polarny?
Jaki wir polarny wpływa na pogodę w Polsce?
Wiry polarne w Układzie Słonecznym. Mają je nawet niektóre księżyce

Czym jest wir polarny?

Wir polarny to układ niskiego ciśnienia wirującego nad biegunami Ziemi, a jego występowanie związane jest z mroźnym klimatem rejonów polarnych. Zjawisko to pojawia się na obu biegunach Ziemi, zarówno nad Arktyką, jak i nad Antarktydą, choć istnieją istotne różnice między obiema wersjami. Wiry polarne działają na zasadzie rotacyjnego przemieszczania się powietrza stratosferycznego (od 20 do 50 km nad powierzchnią planety). Powietrze osiąga tam bardzo niskie temperatury, od –60 do –85 stopni Celsjusza.

wir arktyczny – występuje nad Arktyką, jednak ze względu na sąsiedztwo lądu, jest podatny na zakłócenia i deformacje, co sprawia, że częściej traci swoją stabilność;
wir antarktyczny – nad Antarktydą zachowuje się bardziej przewidywalnie, pozostaje niemal cały czas nad biegunem.

Dzięki tej różnicy w zachowaniu wir antarktyczny bywa znacznie silniejszy, co sprawia, że jest mniej podatny na nagłe zmiany atmosferyczne. Z kolei wir arktyczny może wpływać na pogodę w Europie i Ameryce Północnej.

Przeczytaj: Efekt Coriolisa w przyrodzie, czyli jak wirują wody, wiatry i burze

Jaki wir polarny wpływa na pogodę w Polsce?

Polska odczuwa bezpośredni wpływ północnego wiru polarnego nad Arktyką, a szczególnie istotne są tu zakłócenia w jego stabilności. W normalnych warunkach silny jet stream – prąd strumieniowy – utrzymuje wir polarny w wysokich szerokościach geograficznych, zapobiegając przemieszczaniu się zimnego powietrza na południe. W takiej sytuacji Polska może liczyć na stosunkowo łagodną zimę.

Sytuacja się zmienia, gdy wir polarny zostaje zakłócony, a jego siła słabnie. Odpowiedzialne mogą być fale atmosferyczne (tzw. fale Rossby’ego) przedostające się z troposfery do stratosfery, ale też mnóstwo innych czynników – od ilości opadów i grubości pokrywy śnieżnej po przeszkody naturalne, jak pasma gór (zawirowania powietrza blisko powierzchni nie są obojętne dla wyżej położonych warstw). Tak dochodzi do "rozlania" wiru poza granicę prądu strumieniowego lub po prostu rozpadu na kilka mniejszych cyklonów. W efekcie zimne powietrze przesuwa się na południe w skrajnych przypadkach docierając do 30. stopnia szerokości geograficznej (północna Afryka).

wizualizacja stabilnego i niestabilnego wiru polarnego — **Porównanie stabilnego i "rozlanego" wiru polarnego. Niestabilny wir może skutkować ostrą zimą w Polsce** /fot. NOAA/domena publiczna

Z reguły wiry nie przekraczają 40-45 stopnia, co nie zmienia faktu, że cała Polska pozostaje w ich zasięgu. W ostatnich latach wpływ niżu polarnego odczuwały choćby Hiszpania czy stan Teksas na południu USA. Takie zmiany mogą prowadzić do niespodziewanych, ostrych mrozów. Jednocześnie w wyrwy między "jęzorami" wiru wciska się ciepłe powietrze znad równika i w ten sposób destabilizacja wiru polarnego może wywoływać także nagłe ocieplenia.

Obecnie pojawiają się informacje o wyjątkowo słabym wirze polarnym, najsłabszym od 1981 roku. Synoptycy potwierdzają, że może mieć to wpływ na pogodę w naszym kraju, jednak dodają, że jest zdecydowanie za wcześnie na wysuwanie konkretnych prognoz długoterminowych na podstawie jednej zmiennej w równaniu, które musi uwzględniać tysiące czynników.

Sprawdź: Czym jest górska noc polarna? Występuje także w Tatrach

Wiry polarne w Układzie Słonecznym. Mają je nawet niektóre księżyce

Zjawisko wirów polarnych nie jest unikalne dla Ziemi – występuje również na innych planetach. W Układzie Słonecznym szczególnie znane są wiry polarne na Wenus, Marsie, Jowiszu i Saturnie, a niektóre księżyce także wykazują podobne zjawiska.

Wenus – nad biegunami tej planety odkryto podwójne wiry polarne. Utrzymują się one przez dłuższy czas i wykazują dużą stabilność.
Mars – wiry polarne na tej planecie także koncentrują się wokół biegunów i wpływają na sezonowe zmiany atmosferyczne (marsjańską pogodę).
Saturn i księżyc Tytan – wir polarny na Saturnie w przeciwieństwie do ziemskich wirów polarnych, jest cieplejszy niż otoczenie. Na największym księżycu Saturna, Tytanie, zaobserwowano atmosferyczny wir polarny i chmury układające się w "czapę" nad biegunem południowym.

wir polarny nad polnocnym biegunem saturna — **Wir polarny nad północnym biegunem Saturna. Zdjęcie wykonała sonda Cassini, która badała planetę i jej Księżyce w latach 1997-2017 (grafika dodana do zdjęcia)** /fot. NASA/JPL-Caltech/SSI/Kevin M. Gill/CC BY 2.0

Obserwacja wirów na innych ciałach niebieskich Układu Słonecznego ma ogromne znaczenie dla badających je naukowców. Takie formacje są względnie łatwe do obserwacji i dostarczają mnóstwo cennych informacji dot. procesów zachodzących w atmosferze innych planet. Pozwalają też ustalić wpływ różnych czynników na siłę i zachowanie wiatru, co ułatwia lepsze zrozumienie makroskalowych zjawisk w atmosferze Ziemi.

Pozornie nudne obserwacje wirów na innych planetach będą też niezwykle istotne dla realizacji przyszłych misji kosmicznych, np. planowanych na przyszłą dekadę załogowych lotów na Marsa.