Polarwirbel und Jahrhunderwinter: Welchen Winter erwartet Deutschland?
Wie jedes Jahr beginnt sich Ende August der stratosphärische Polarwirbel auf der Nordhalbkugel zu bilden, der sich in den nächsten Monaten verstärkt und durch sein Verhalten den Winter bestimmt.
In der Stratosphäre am Nordpol, in etwa 8 bis 10 km Höhe, bildet sich der sogenannte Polarwirbel. Dabei handelt es sich um ein Tiefdruckgebiet, das Ende August aufgrund der Abkühlung in hohen Breiten entsteht und bis zum Ende des Winters anhält. Sowohl seine aktuelle Lage als auch sein Verhalten in den kommenden Monaten werden das Wetter in Europa und den Vereinigten Staaten in diesem Herbst und Winter bestimmen.
Was ist der Polarwirbel?
Wenn wir uns dem Herbst nähern, erhalten die Polarregionen weniger Sonnenlicht, die Temperaturen sinken und am Nordpol beginnt die saisonale Abkühlung. Wenn die Temperatur über den Polarregionen sinkt, nimmt auch der Druck ab, sowohl an der Oberfläche als auch in der Stratosphäre.
Während sich die Polarregionen abkühlen, erhalten die subtropischen Regionen weiterhin enorme Mengen an Sonnenenergie, wodurch ein starkes Temperatur- und Druckgefälle zwischen beiden entsteht. Infolgedessen entwickelt sich über der nördlichen Hemisphäre eine große zyklonale Tiefdruckzirkulation, die sich von der Oberfläche bis in die Stratosphäre erstreckt und als Polarwirbel bezeichnet wird.
Der stratosphärische Temperaturabfall am Pol beginnt in der Regel im August, nimmt im September und Oktober an Stärke zu und erreicht schließlich im November und Dezember, wenn der Polarwirbel am stärksten ist, seinen Höhepunkt.
Wie verhält sich der Polarwirbel?
Der Polarwirbel hat in der Regel zwei verschiedene Muster, die von der Höhe und der Temperatur der Winde abhängen.
Der Erste, der sogenannte starke Polarwirbel, befindet sich in großer Höhe, im Winter in etwa 30 km Höhe in der mittleren Stratosphäre. Er ist kreisförmig, die Temperatur fällt zum inneren Kern hin schnell ab, und die stärksten Winde treten typischerweise am äußeren Rand auf. Diese Episode blockiert kalte Luft in den Polarregionen und führt zu milden Wetterbedingungen in den Vereinigten Staaten und Europa.
Der zweite, sehr intuitive, ist der schwache Polarwirbel. In einer Höhe von 5 km (in niedrigeren Höhen interagiert er stärker mit den Bergen und dem Gelände) und mit schwachen Winden sorgt er dafür, dass kalte Luft in niedrigere Breiten geblasen wird. Diese Episode führt zu heftigen Schneefällen im Winter und zu kalten polaren Luftströmen in den Vereinigten Staaten und Europa.
Normalerweise ist die Fluktuation dieser Muster mit plötzlichen Erwärmungen in der Stratosphäre verbunden. Wie der Name schon sagt, handelt es sich dabei um eine plötzliche Erwärmung der polaren Stratosphäre, die zu einer Schwächung des Wirbels führt, der von einem starken zu einem schwachen Zustand wechselt.
Welchen Winter bekommen wir in diesem Jahr?
Das Verhalten des Polarwirbels und sein Einfluss auf unseren Winter hängen wiederum vom ENSO-Phänomen ab (allen bekannt als El Niño und La Niña).
In diesem Jahr herrscht La Niña vor, ein Wettermuster, das die tropischen Gewässer des Pazifiks abkühlt und das globale Klima und den Polarwirbel beeinflusst. Historisch gesehen besteht bei dieser Episode eine 60-75%ige Wahrscheinlichkeit einer Erwärmung der Stratosphäre.
Die aktuellen Signale deuten darauf hin, dass die Wahrscheinlichkeit eines stratosphärischen Erwärmungsereignisses mitten im Winter zunimmt, obwohl dies von der Positionierung der nordpazifischen Hoch- und Tiefdruckgebiete abhängen wird. Die ECMWF-Vorhersage unterstützt diese Episode ebenfalls, mit schwachen zonalen Winden im Spätherbst und Frühwinter.
Die Summe von La Niña und Windereignissen deutet auf eine Abschwächung des Polarwirbels hin, was zu einer stärkeren Störung des Musters und einer möglichen Blockierung in hohen Breitengraden führen kann, d. h. zu mehr Kaltluft über den Vereinigten Staaten und Europa. Demnach wäre ein kalter Winter für Deutschland gar nicht so unwahrscheinlich. Der US-Wetterdienst NOAA rechnet unterdessen allerdings mit einem sehr milden Winter! Wir sind gespannt...