Polarvirveln
Stratosfären är det skikt av atmosfären som sträcker sig mellan ungefär 10-50 km höjd, alltså precis ovanför troposfären där vi befinner oss och har allt vårt väder. Under vintern då det råder polarnatt blir temperaturkontrasterna stora i stratosfären över polarområdet, vilket resulterar i en virvelrörelse – polarvirveln.
Vanligtvis är vindriktningen hos polarvirveln västlig, det vill säga från väster till öster. Betraktat som en rotation rör sig alltså virveln moturs. Det brukar också röra sig om förhållandevis starka luftströmmar, dvs. att polarvirveln vanligtvis är ganska stark.
Virveln försvagas – luften sjunker
Olika rörelser i atmosfären kan påverka polarvirvelns styrka och i vissa situationer kan den försvagas. När virveln försvagas börjar luften röra sig in mot mitten och sjunker sedan nedåt. Prova gärna med att röra runt i en tekopp och se vad som händer när du slutar röra runt!
Sjunkande luft trycks ihop vilket gör att luften blir varmare och det kan ske mycket snabbt. Det är detta som kallas sudden stratospheric warming (plötslig stratosfärisk uppvärming), eller SSW. Att luften värms upp beror alltså inte på att det tillförs någon varmluft utan enbart på att luften trycks ihop.
I vissa fall kan uppvärmingen innebära att polarvirvelns vindriktning vänder helt och blir ostlig (från öster till väster), det vill säga medurs. Tryckmässigt innebär det att vi får ett högtryck i stratosfären. Ett vanligt fenomen vid kraftiga SSWs är att själva ursprungsvirveln bryts i två eller flera systervirvlar som knuffas bort från nordpolen. Detta kallas för polar vortex split, eller PV-split.
Den ostliga rörelsen fortplantas sedan nedåt till de övre skikten av troposfären. Luftströmmarna, som vanligtvis rör sig mer eller mindre från väster till öster, börjar nu röra sig västerut. Vi får alltså även ostliga strömmar i troposfären. Över nordpolen ser man också en ökad högtrycksaktivitet. Detta sker dock inte vid varje SSW, utan i cirka 60 procent av fallen. Det råder fortfarande en hel del oklarheter kring varför vissa SSW ger den här effekten och andra inte, men det forskas mycket på området. Vi ska därför vara beredda på att det i framtiden kan komma nya rön gällande hur stratosfären och troposfären påverkar varandra.
Ostliga luftströmmar vintertid innebär att kall luft från Sibirien rör sig mot Europa och når då in över oss. Samtidigt blir temperaturen över Arktis högre än normalt. Om det sker en SSW ökar alltså sannolikheten för längre perioder med kallt väder som börjar cirka 1-2 veckor efter att fenomenet inträffat.
Kall luft över norra Europa vintertid brukar kunna relateras till att den nordatlantiska oscillationen, NAO är i en negativ fas. Ett vanligt kännetecken för negativ NAO är en så kallad grönlandsblockering. I de fall där vi haft en SSW, speciellt om den ackompanjerats av en PV-split, är en långvarig grönlandsblockering inte helt ovanlig. Läs mer om NAO och dess olika faser här.