Miért melegszik gyorsabban Európa időjárása a globális
felmelegedésnél?
(2025 április)
Poláris és szubtrópusi fotóáramlások, jet stream-ek a NOAA weboldaláról
A globális felmelegedés 2025-ig 1,3°C volt, és már van olyan nem megerősített hír is, hogy 2025-ben 1.5°C. Európában a felemelegedés értéke 2.4°C. Létezik olyan jelenség- a poláris futóáramlás- ami talán magyarázatul szolgál Európa erősebb felmelegedésére. A kutatás módja az internetes keresés volt, célja az ismeretterjesztés.
A felmelegedés egyik kritikus pontja 1996-ban volt: a grönlandi jég felszíne keménynek és mozdulatlannak tűnik, de a hó és a jég lassan deformálódik, a hőmérséklettől és a sűrűségtől függően. A jégsapka 1996-tól folyamatos és lassú mozgásban van, a központ felől kifelé terjedve. A grönlandi jégtakaró mindig veszít némi tömeget a partjainál leszakadó jégdarabok következtében, a partok irányában mozog, táplálja a fjordokat, de a veszteséget a hóesés ellensúlyozta 1996-ig. 1996 után Grönland már minden évben veszített jégtömeget. A másik kritikus pont kb.1966 -ban volt, azóta folyamatosan emelkedik a Föld átlaghőmérséklete, tíz évenként 0.2 °C-al.
A globális átlaghőmérséklet növekedése: 0.2 °C dekádonként 1970-től,
a bázisidőszak az 1951-1980-as évek átlaga, piros szinnel az 5 éves mozgó átlag.
A futóáramlás, vagy angolul “jet stream”, (https://hu.wikipedia.org/wiki/Fut%C3%B3%C3%A1ramlat) erős, keskeny és nagy energiájú légáramlat, amely a troposzféra és a sztratoszféra határán* áramlik, sebessége eléri a 160-350 km/órát, de néha 500 km/óra feletti szélsebességet is elérhet. A troposzféra a Föld felszínétől körülbelül 8-15 km magasságig terjed. A futóáramlások kialakulásának oka az egyenlítő és a sarkvidékek közötti hőmérséklet-különbség. Az egyenlítőn meleg, könnyű levegő emelkedik, a sarkokon pedig hideg, nehéz levegő süllyed le, a Föld forgása miatti Coriolis-erő pedig keleti irányba kényszeríti az áramlatokat. A Föld forgásából adódó Coriolis-erő az Északi féltekén jobbra, a Déli féltekén pedig balra téríti ki a mozgó testeket. Az áramlatok esetén az erő egyensúlyba hozza a hőmérsékleti különbségekből származó nyomáskülönbségeket, és stabil keleti irányú áramlást hoz létre.
A futóáramlat (idegen nevén jet stream) keresztmetszete, nyugatról keletre halad a a troposzféra felső határán szaladja körbe a bolygót (A légkört felépítő poláris-, Ferrell- és Hadley-cellák között, forrás: Wikimedia Commons, https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2200890119)
A két legjelentősebb futóáramlás a poláris és a szubtrópusi futóáramlások, a poláris futóáramlás a sarkok és a mérsékelt övezetek közötti hőmérsékleti különbségekből származik. A szubtrópusi futóáramlás az egyenlítő és a mérsékelt övezetek közötti hőmérsékleti különbségek eredménye.
A trópusokon a beérkező sugárzás több, mint ami innen kisugárzódik, míg a sarki területek többet sugároznak, mint amennyi az adott területre beérkezik. Ha nem volna hőszállítás a poláris és a trópusi területek között, a trópusi területek egyre melegebbé válnának, míg a poláris területek pedig egyre hidegebbé. A szélességi körök menti eltérés a sugárzás tekintetében az, ami irányítja a légköri és az óceáni cirkulációt. A hőenergia a melegebb területek felől a hidegebbek felé terjed, amiért a légköri cirkuláció 60 %-ban, míg az óceáni cirkuláció pedig 40 %-ban felelős.
A futóáramlások sebessége és szélessége függ a földrajzi helyzettől, az évszaktól, valamint az atmoszféra pillanatnyi állapotától. Nagy hőmérséklet-különbségek erősebb futóáramlást eredményeznek. Szélességük 100-500 km között változik, az erős futóáramlás szélessége a keskenyebb. Télen, amikor a sarkok és az egyenlítő közötti hőmérséklet-különbségek a legnagyobbak, a futóáramlások erősebbek és délebbre tolódnak. Nyáron, a különbségek csökkenésével, gyengülnek és északabbra mozdulnak**. A futóáramlások mentén gyakran alakulnak ki időjárási frontok.
Erős poláris futóáramlás esetén eljutnak a ciklonok az atlanti térségből az európai kontinens belsejébe, vagy gyenge áramlás esetén erős anticiklonok alakulnak ki, amelyek hetekig tartó napos, száraz időjárást eredményeznek. A megfigyelések** szerint a globális melegedés miatt a futóáramlások sebessége csökken, mert a hőmérséklet-különbség csökken. A futóáramlások helyzete is változik, átlagosan északabbra helyeződnek, és az intenzitásuk is hőmérséklet-különbség függő, gyengülnek. Az északra tolódás (drift) okolható Európa fokozódó felmelegedéséért.
A gyenge futóáramlat hullámzik
*A troposzféra, a légkör 12-15 km-es legalsó szintje, melegszik. Felette, a légkör felső része, sztratoszféra pedig hűl. A sztratoszféra, amely a troposzféra fölött elhelyezkedő légréteg, a Föld felszínétől 15-50 kilométer távolságban helyezkedik el, és tartalmazza azt az ózonréteget, amely védi a Földet a Nap ártalmas ultraibolya-sugárzásától. A forró levegő felszálló áramlatai a tropikus tengerek fölött erőteljesen melegítik a tengerek troposzférájának felső rétegét, és van olyan feltevés, hogy az elkövetkező néhány évben az északi sarki ózon örvénylés hasonlítani fog déli párjához. Amikor a meleg levegő emelkedik a troposzférában – például a hatalmas trópusi viharfelhő esetében –, megáll a troposzféra és a sztratoszféra határánál, mert az ózonréteg a sztratoszféra alsó rétegében- a troposzféra felett- hatékonyan gyűjti közvetlenül a nap hőjét is. A sztratoszféra alsó, ózonrétegében a levegő melegebb lehet, mint alatta, a troposzféra tetején (= hőmérséklet-inverzió), és a fordított hőmérséklet megálltja a troposzféra levegőjének emelkedését. Ezért elveszíti a felhajtóerejét, és nem emelkedik tovább, a meleg nem oszlik el, és a felsőbb légrétegek hűlnek, alattuk az ózonréteg melegszik. A kémiai folyamatok roncsolják az ózonréteget, a kémiai folyamatok függenek a hőmérséklettől, és a hőmérséklet az ózonrétegben nő, vékonyodik.. –80 fok körüli a Déli sarok felett a sztratoszféra téli hőmérséklete, az Északi sark általában ennél enyhébb, és ezért nem alakult ki még olyan nagy ózonlyuk, mint délen. Nagyobb a sztratoszféra lehűlése télen, a sarkkörök fölött, mint az várható volt: Az északi sarki sztratoszféra hideg alsó rétege időnként felmelegszik, amikor áttör a meleg, áramló levegő, és ezek az áttörések egyre ritkábbak. Az utóbbi tíz évben csupán két ilyen áttörés volt a téli hónapokban, míg a nyolcvanas években öt.
**
A futóáramlások megfigyelése, mérése: a műholdas technológia lehetővé tette a futóáramlások és más meteorológiai jelenségek megfigyelését. Az infravörös szenzorok az atmoszféra hőmérsékleti eloszlását vizsgálják, a vízgőz szenzorok információt szolgáltatnak az atmoszféra nedvesség tartalmáról, ami segít azonosítani a futóáramlásokat. A rádiószondákléggömbökhöz rögzített műszereket használnak, amelyek az atmoszféra különböző magasságaiban mérnek, az adatok segítenek azonosítani a futóáramlások pontos helyzetét és paramétereit. A Doppler-radar segítségével meghatározható az esőcseppek vagy hószemcsék sebessége, ami információt adhat az áramlásokról és turbulenciákról, a lidar lézeres technológiát használ az atmoszféra sebességének és turbulenciájának mérésére.