Žiemos užuominos slypi 30 kilometrų aukštyje: atmosferos „širdies plakimas“ jau buvo sutrikęs du kartus

Kol svarstome, ar žiemą reikės dažniau valyti sniegą, ar saugotis lietaus ir plikledžio, aukštai virš pusiaujo vyksta procesas, galintis paveikti ir Europos orus. Ten vėjai periodiškai keičia kryptį, o jų fazės pamažu leidžiasi žemyn. Ilgą laiką šis ritmas atrodė toks patikimas, kad buvo pramintas atmosferos „širdies plakimu“. Tačiau du neįprasti sutrikimai parodė, kad ir ši sistema gali pateikti staigmenų.

Meteorologai reiškinį vadina kvazidvejų metų svyravimu, arba QBO. Pavadinimas sudėtingas, bet pagrindinė mintis gana paprasta: tropinėje stratosferoje vakarų ir rytų vėjų fazės keičia viena kitą. Visas ciklas vidutiniškai trunka apie 28 mėnesius. Šie pokyčiai vyksta maždaug 20–30 kilometrų aukštyje, gerokai virš įprastų lietaus debesų, tačiau jų reikšmė neapsiriboja vien tropikais.

Mįslę padėjo pastebėti ugnikalnio išsiveržimas

Šio reiškinio pažinimo istorija siekia 1883 metus, kai Indonezijoje išsiveržė Krakatau ugnikalnis. Į atmosferą pakilusi medžiaga leido stebėti aukštutinių oro srautų judėjimą. Paaiškėjo, kad dideliame aukštyje ji aplink Žemę keliavo iš rytų į vakarus – priešinga kryptimi, nei įprastai juda oro srautai mūsų platumose. Vėliau virš Afrikos meteorologiniais balionais užfiksuoti stiprūs vakarų vėjai iš pirmo žvilgsnio atrodė prieštaraujantys ankstesniems stebėjimams.

Aiškesnis vaizdas susidarė tik pradėjus reguliarius matavimus šeštajame praėjusio amžiaus dešimtmetyje. Abu stebėjimai galėjo būti teisingi: vėjo kryptis priklausė nuo laiko ir aukščio. Atmosferos sluoksniuose veikė pasikartojanti sistema, kurios nebuvo įmanoma suprasti iš vieno matavimo ar vieno neįprasto įvykio.

Vėjų fazės leidžiasi tarsi judančios juostos

QBO nereikėtų įsivaizduoti kaip vienu metu visame aukštyje apsisukančio vėjo. Nauja fazė pirmiausia susiformuoja aukščiau, o paskui palaipsniui slenka žemyn. Todėl skirtinguose stratosferos sluoksniuose tuo pačiu metu gali vyrauti skirtingų krypčių vėjai. Šį procesą galima palyginti su lėtai besileidžiančiomis juostomis: viena fazė užleidžia vietą kitai, tačiau visas pasikeitimas trunka ilgai.

Procesą palaiko atmosferos bangos, sklindančios iš tropikų. Jas generuoja ir galingos perkūnijos. Kildamos į stratosferą bangos perduoda impulsą aplinkiniam orui ir prisideda prie vėjų kaitos. Taip tarp žemiau vykstančių audrų ir aukštutinių atmosferos sluoksnių susidaro ryšys, kurio iš žemės plika akimi nepamatysime.

Žiemos užuominos slypi 30 kilometrų aukštyje

Kodėl pusiaujo vėjai rūpi Europai?

Tropinės stratosferos pokyčiai gali paveikti atmosferos cirkuliaciją ir poliarinį sūkurį virš Arkties. Jo būklė svarbi žiemos orams Šiaurės pusrutulyje. Stabilus ar silpnėjantis sūkurys siejamas su skirtingomis sąlygomis, kuriomis šaltas oras gali išlikti šiaurėje arba dažniau pasiekti žemesnes platumas. QBO yra vienas iš veiksnių, dalyvaujančių šioje sudėtingoje sąveikoje.

Lietuvai tai aktualu kaip bendro Europos orų paveikslo dalis. Tačiau vien pusiaujo vėjų kryptis nepasako, kada Vilniuje pasnigs ar kiek šalčio sulauks pajūris. Vietos orus lemia ir kiti atmosferos procesai. QBO suteikia papildomos informacijos apie sezoninę situaciją, o konkrečias šalčio bangas, atlydžius ir kritulius reikia vertinti kartu su kitais duomenimis.

Du sutrikimai pakeitė požiūrį į „patikimą“ ciklą

2015–2016 metų žiemą mokslininkai užfiksavo netikėtą įvykį: vakarų vėjų fazėje atsirado neįprasta rytų vėjų sritis. Per daugiau nei šešis dešimtmečius trukusius stebėjimus tokio sutrikimo nebuvo matyta. Įprastas fazių judėjimas buvo suardytas, todėl tyrėjams teko aiškintis, kokios sąlygos galėjo paveikti ilgai gana reguliariai veikusią sistemą.

2019–2020 metais neįprastas sutrikimas pasikartojo. Tai sustiprino poreikį suprasti, kiek tokie įvykiai susiję su išskirtinėmis atmosferos aplinkybėmis ir kokį vaidmenį gali turėti klimato kaita. Vieno galutinio paaiškinimo pateiktame reiškinio aprašyme nėra. Svarbiausia, kad du įvykiai parodė: ankstesnis reguliarumas negarantuoja visiškai vienodos ciklo eigos ateityje.

Vakarų vėjų fazė dar nėra visos žiemos prognozė

Publikacijoje nurodoma, kad po sutrikimų QBO grįžo į įprastesnį ritmą, o stratosferoje vyrauja vakarų vėjų fazė. Toliau svarbu stebėti, kaip ji vystysis šaltuoju sezonu ir kaip sąveikaus su kitais atmosferos procesais. Ši informacija padeda vertinti žiemos foną, tačiau negali viena atsakyti, ar sezonas Lietuvoje bus sniegingas.

Todėl atmosferos „širdies plakimo“ istorija įdomi ir dėl masto: virš pusiaujo vykstantys pokyčiai gali turėti atgarsį už tūkstančių kilometrų. Norint suprasti Europos žiemą, kartais tenka žiūrėti gerokai aukščiau nei į artimiausią cikloną – į lėtai besikeičiančius vėjus stratosferoje.