Az elmúlt öt év leghűvösebb negyedéve – földi átlagban

2021 első három hónapja jóval hűvösebb volt globálisan, mint 2020 első három hónapja. Sőt a Földön az első negyedév az átlagoshoz képest az elmúlt öt év leghűvösebb negyedéve lett. Az okoknak az alábbiakban járunk utána, reanalízis adatok segítségével. A reanalízisek a földi légkör korábbi állapotának egyik legjobb becslését adják, az utólag elérhető legtöbb megfigyelési adat, és a múltra vonatkozó rövidtávú időjárási modell számítások felhasználásával.

1.ábra: Globális átlaghőmérsékletek eltérése (°C) az 1981-2010-es átlagtól 2012 óta
a JRA-55 reanalízis adatai alapján (forrás: Ryan Maue/climatlas.com)

2015-16-ban egy igen jelentős El Niño esemény zajlott, a Csendes-óceán trópusi térségében jelentősen melegebb volt a tenger felszíne a szokásosnál, ez megemelte a globális átlaghőmérséklet is, és azóta szinte folyamatosan az addiginál is erősebb pozitív anomália jellemezte a Föld átlaghőmérsékletét.

2. ábra: El Niño miatt melegebb Csendes-óceán 2016 elején (tengerfelszín hőmérséklet eltérése az átlagtól, forrás NOAA)

Ugyan a nagy El Niño jelenséget egy gyengébb La Niña követte, amikor a Csendes- óceán egyenlítői vizei hűvösebbek voltak az átlagosnál. Ez azonban a globális átlaghőmérsékletet nem tudta jelentősen visszavetni, de 2018-ban előfordult néhány kevésbé pozitív anomáliás hónap. 2019 elejére ismét gyenge El Niño fejlődött ki, valamint 2019 végétől az északi poláris területek időjárását jellemző légnyomási oszcilláció olyan fázisba került, amely támogatta a Föld északi poláris régiójának melegedését is. Ez az Arktikus Oszcilláció (AO), ami a sarkvidéki és a mérsékelt övezeti területek közötti légnyomás különbséget jellemzi. Pozitív fázisában a szokásosnál alacsonyabb a légnyomás a sarkvidéken és magasabb a mérsékelt övezetben, valamint a sarkvidéki hideg levegő bezáródik a pólus körüli területekre; negatív fázisában ellentétes a helyzet. A pozitív Arktikus Oszcilláció kapcsolatba hozható a légkörünk alulról második rétegében, 15-50 km közti magasságban télen kialakuló sztratoszférikus poláris örvény túlzott megerősödésével. A legnagyobb hőmérsékleti rendellenességet gyakran Eurázsia északi szárazföldi területén produkálja ez az oszcilláció, a jellemzésére használt AO index 2020. év elejére rekord erős pozitív tartományba került, a poláris örvény is nagyon erőssé vált. Ennek hatására Észak-Eurázsiában alakult ki a szárazföldi területek felett rendkívüli pozitív hőmérsékleti anomália, mivel a légnyomási elrendeződés miatt a sarkvidéki hideg nem tudott dél felé áramlani, a szokásosnál erősebb volt a nyugati áramlás. Ez nagyban hozzájárult a megszokottnál magasabb globális hőmérséklethez.

3.ábra: Felszíni hőmérsékletek eltérése az 1981-2010-es átlagtól 2020 februárjában az ERA5 reanalízis szerint (forrás: ECMWF/Copernicus)

Az elmúlt évek összefoglalása után lássuk mi változott 2020 év végétől! Egyrészt 2020-ban az elmúlt évtized legerősebb La Niña jelensége fejlődött ki a Csendes-óceánon, ennek hűtő hatása a levegő hőmérsékletére (nemcsak a Csendes óceán felett hanem részben máshol is trópusi övezetben) 2021 elejére látszott meg igazán.

4. ábra: La Niña miatt hidegebb Csendes-óceán 2021 elején (tengerfelszín hőmérséklet eltérése az átlagtól, forrás NOAA)

Az átlaghőmérséklet csökkenésének másik oka az Északi-sarki poláris örvény 2021 elején történt legyengülése, és ehhez kapcsolódóan az Arktikus Oszcilláció tartós negatív fázisa volt. Ennek következtében Észak-Európában és Szibériában több fokkal alacsonyabb volt az átlaghőmérséklet, mint 2020 elején, és a február Észak-Amerikában is hideg volt.

5. ábra: Az AO index értéke szinte tükörképe volt 2021 januárjában (bal oldal) a 2020-asnak (jobb oldal) (forrás: NOAA CPC)

A harmadik terület ahol hűvösebb volt, mint a tavalyi év elején, az az Antarktisz, ahol pozitív fázisba került az ottani sarki oszcilláció, jobban megmaradt a hideg. Ezáltal a legdélebbi kontinens is jóval hidegebb időjárási körülményeket tapasztalhatott meg, mint tavaly ilyenkor.

6. ábra: : Felszíni hőmérsékletek eltérése az 1981-2010-es átlagtól 2021 februárjában az ERA5 reanalízis szerint (forrás: ECMWF/Copernicus)

A globális átlaghőmérséklet most tapasztalható visszaesése a klíma rendszer belső természetes változékonyságának lehet a következménye (oszcillációs jelenségek, La Niña), a koronavírus miatt 2020-ban kevésbé növekvő szén-dioxid kibocsátás hatása nem volt olyan mértékű hogy befolyásolni tudná a földi hőmérséklet változását. Ugyanakkor már valószínűsíthető az első három hónap adatai alapján hogy az idei év globálisan nem lesz rekordmeleg.

7. ábra: Globális átlaghőmérsékletek eltérése ( °C) az 1981-2010-es átlagtól 2019 decembere óta a JRA-55 reanalízis adatai alapján (forrás: Ryan Maue/climatlas.com)

Bár a La Niña jelenség gyengül, azonban inkább a semleges fázis felé fog elmozdulni, újabb El Niño nem várható. Egy alacsonyabb globális átlaghőmérséklet azonban nem jelenti azt, hogy Közép-Európa térségében nem lehet nagyon meleg a nyár, hiszen a globálisan hűvösebb évkezdet ellenére is a január-február Magyarországon melegebb volt a sokévi átlagnál. Viszont a februárban az USA-ban és kontinensünkön főleg Észak Európában tapasztalható hideghullám, amely február közepén hazánkat is elérte, áttételesen összekapcsolható a poláris örvény gyengülésével, amely az idén januárban bekövetkezett hirtelen sztratoszférikus felmelegedés eredménye. Végül a nyugati áramlás erejének változását érdemes megnézni. Az északi félteke nyugatról-kelet felé fújó szeleinek erősségét mutatják be a következő ábrák átlagos tél esetén, illetve 2020 és 2021 telén az átlagostól való eltérést ábrázolják különböző földrajzi szélességeken. Felfelé a magasságot, balról jobbra pedig a földrajzi szélességet olvashatjuk le, az Egyenlítőtől az Északi-sarkig. Az ábrák közepén lévő vízszintes vonal választja el egymástól hozzávetőlegesen az alul elhelyezkedő troposzférát és a felette lévő sztratoszférát. A második két ábrán az ábrák jobb oldalának eltérésére érdemes figyelni.

8. ábra: Zonális (nyugat-keleti) szél átlaga (m/s egységben) a szélességi körök mentén az északi félgömbön. A kék színek keleties, pirosas színek nyugatias szeleket jeleznek. (30 éves sokévi januári átlag, forrás:IRI)

9. ábra: Zonális (nyugat-keleti) szél erejének eltérése a sokéves átlagtól (m/s egységben) a szélességi körök mentén az északi félgömbön (2020 és 2021 januárjának adatai, forrás:IRI, ECMWF/Copernicus ERA5)

Kettő szélmaximum rajzolódik ki átlagos esetben, az egyik nagyobb magasságban, ez a sztratoszféra poláris örvényének viharos nyugati szélzónája A másik szélmaximum pedig alacsonyabban látszik, az időjárásunkat közvetlenül alakító troposzféra tetején a 30. szélességi körnél, és attól elkenődve észak felé. Ez a futóáramlás (jet stream) nyugat-keleti szeleinek zónája. Jól látszik, hogy mindkét évben a legjelentősebb eltérés nagy magasságokban rajzolódik ki a 60. szélességi körtől északra, ez mutatja meg a poláris örvény nyugati szeleinek erősségét 2020-ban és gyengeségét 2021-ben. Ehhez kapcsolódóan a mérsékelt övezet északi peremén (60. szélesség) 2020-ban az időjárásunkat alakító legalsó légköri rétegben a szokottnál is erősebbek a nyugati szelek, 2021-ben pedig arrafelé, és attól északra gyengébb szeleket láthatunk. Ennek köszönhető az Észak-Európában és Szibériában tapasztalható hőmérséklet visszaesés a tavalyi télhez képest.

Források:

http://climatlas.com/temperature/jra55_temperature.php

https://climate.copernicus.eu/surface-air-temperature-maps
https://coralreefwatch.noaa.gov/product/5km/
https://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/precip/CWlink/daily_ao_index/teleconnections.shtml
https://cds.climate.copernicus.eu/cdsapp#!/search?type=dataset
Az utolsó ábrák a Panoply programmal készültek
(https://www.giss.nasa.gov/tools/panoply/) ERA5
(https://cds.climate.copernicus.eu/cdsapp#!/search?type=dataset) és IRI
(https://iridl.ldeo.columbia.edu) adatok felhasználásával

Cikket írta: Grasics Péter