Marek Kučera, Dávid Ščepka, Meteoinfo.sk / 11.01.2016 07:43

Na prelomov rokov 2015/16 sme svedkami zmien cirkulácie, ktoré v histórii nemajú obdobu. Podľa našich zistení nikdy v minulosti nedošlo k takému extrémnemu prepadu indexu Arktickej oscilácie ako z decembra 2015 na január 2016. Vlastne došlo - v zime 1984/1985, vtedy to však trvalo až 40 dní (9.12. - 19.1.) s medzipoklesom od 19.12.1984 (+1.30) do 7.1.1985 (-3.75). Tentokrát sa však index AO do polovice januára prepadne o 9 celých bodov za takmer polovičný čas oproti zime 1984/85 za cca 3 týždne. Pri hlbšej analýze dochádzame k záveru, že polovica z takýchto prepadov po roku 1950 (index AO je verejne dostupný pre obdobie po 1950) priniesla na Slovensko tie najchladnejšie zimy aké sme tu od päťdesiatych rokov mali - s nízkymi teplotami, snehovými kalamitami a dokonca až 30-stupňovými mrazmi. Ako to teda vyzerá na najbližšie obdobie? Cirkulácia nesklame a nad Európu sa odtrhne jedna z troch hlbokých častí destabilizovaného polárneho vortexu (rozumej oblasti nízkeho tlaku obklopujúcej severnú polárnu oblasť) - zvyšné dve zasiahnu východné pobrežie Ázie s Pacifikom a východ USA s priľahlým Atlantikom. Hlboká cyklonálna oblasť prinesie do Európy výdatné zrážky, postupne aj stredomorské cyklóny a nakoniec aj vpády studeného arktického, prechodne až sibírskeho vzduchu.

 

 

 

V piatok nasneží na celom Slovensku, potom hrozia 30-stupňové mrazy

 

 

 

Zima na seba nenechá dlho čakať a tak, ako sľubujeme už dlhšie v našej dlhodobej 15-dňovej predpovedi /http://meteoinfo.sk/predpoved-15-dni/ nás čaká druhý, tentokrát však výraznejší vrchol zimy ako na Silvestra a Nový rok /http://meteoinfo.sk/clanok/51605-vpad-sibirskeho-vzduchu-na-silvestra-a-novy-rok-prinesie-20-stupnove-mrazy/. Prvá vlna chladu spojená s postupným prepadom arktického frontu južne od nášho územia na prelome rokov nakoniec priniesla mrazy len do -20°C (Švedlár, 4.1. 2016 podľa SHMÚ), ale aj následné arktické dni (s maximálnou teplotou ojedinele pod -10°C) počas situácie so snežením na severnej strane stredomorskej cyklóny /http://meteoinfo.sk/clanok/51616-popoludnie-ako-z-rozpravky-na-celom-uzemi-snezenie-pri-teplotach-11-7c/. Na začiatku roka severovýchodné Slovensko zasiahla na krátky čas studená vzduchová hmota s teplotou v 850 hPa okolo -13°C, no na výraznejší pokles teploty k -25°C nakoniec chýbala snehová pokrývka. Treba ale povedať, že pred príchodom mrazov do -20°C model GFS výrazne podhodnocoval situáciu a očakával ranné teploty v dolinách ledva -15°C. Teraz očakáva až pod -25°C a nepredpokladáme, že by nastali zmeny vo vstupných a výstupných algoritmoch. Aj keď zemský povrch bol už pomerne dobre prechladený, aj tak sa nakoniec jednalo len o holomrazy a zemský povrch preto v noci vyžaroval do najspodnejších vrstiev ovzdušia teplo. Napriek tomu boli mrazy pomerne zaujímavé aj v nížinách - aj Východoslovenská nížina či Košice hlásili mráz pod -15°C, Košice pri následnom snežení takmer arktický deň a najchladnejší 4. január počas meraní (Zdroj FB SHMÚ).  

 

 

Situácia črtajúca sa do 20. januára však vyzerá oveľa zimnejšie ako počas prvého vpádu zimy na prelome rokov 2015/16. Prvé, menej výrazné ochladenie odštartuje prechod rozsiahleho poľa nízkeho tlaku vzduchu zodpovedajúceho rozsiahlej časti vortexu Európou smerom na východ. Rozsiahly "maco" nízkeho tlaku, ktorý sa spočiatku bude na začiatku týždňa nachádzať nad prevažnou časťou Európy sa postupne sformuje do hlbokej brázdy nízkeho tlaku vzduchu, na južnej strane ktorej ožije stredomorská cyklogenéza. Následne sa vo vyšších hladinách ovzdušia nad Slovenskom slabo oteplí a už na konci tohto pracovného týždňa sa čakajú výdatné snehové zrážky spojené s prechodom stredomorskej níže so stredom južne od nášho územia. Na väčšine územia sa čaká okolo piatka 15.1. nová snehová pokrývka od 5 do 15 cm, na strednom Slovensku miestami až 20 - 40 centimetrov. Na južných návetriach Karpát, hlavne v okolí Slovenského rudohoria nemožno vylúčiť, že napadne až pol metra. Kým na Slovensku bude výdatne snežiť pri maximálnych teplotách od -3°C na severe po +2°C na juhozápade (len okolie BA čaká +3°C), na zadnej strane európskeho vortexu nad Atlantikom zmohutnie veľmi rozsiahla, pôvodne grónska anticyklóna v studenom vzduchu, ktorá sa postupne bude na zadnej strany hlbokej cyklonálnej oblasti nad Európou postupne presúvať v studenom vzduchu smerom na východ a naďalej mohutnieť. Menej zdatných meteorológov môže oklamať jej postup nad Európu od juhozápadu, jej grónsky pôvod sa však nezaprie a po jej postupnom presadení nad severnou Európou až po Arktídu, dôjde nad Európu k vyliatiu masy veľmi studeného vzduchu - podľa predbežných odhadov modelu GFS okolo -17°C, modelu ECMWF a GEM až pod -20°C v 850 hPA, čo začína dosť vážne zaváňať, vzhľadom k tomu, že Slovensko bude pokryté snehovou pokrývkou, mrazmi až do -30°C. Tento studený vzduch sa už aktuálne akumuluje nad severnou Európou a v Nórsku už teploty poklesli na -42,4°C /http://www.in-pocasi.cz/clanky/vyznacne/pocasi-evropa-9.1.2015//, vo Švédsku namerali o hneď nato -42,9°C.

 

 

Takúto situáciu, ktorá priniesla mrazy pod -30°C sme mali naposledy v rokoch 2003 a 2012 (o tom píšeme viac na http://meteoinfo.sk/clanok/51617-arkticka-oscilacia-na-rekordnom-minime-klimatologovia-ocakavaju-tuhu-zimu). V roku 2003 z 11. na 12. januára vtrhol nad vnútrozemie Európy za veľmi podobných synoptických pomerov studený arktický vzduch a v Spišských Vlachoch zaznamenali mráz až -32,0°C. Bol to zároveň posledný takýto studený vpád po roku 2000, kedy sme na Slovensku zaznamenali mráz pod -30°C, okrem už spomínanej zimy 2011/2012. Práve v zime 2011/12, ktorá má hemisfericky s tou aktuálnou najväčšie podobnosti sa ochladilo v Červenom Kláštore až na -33,3°C - vtedy to bol ale klasický vpád východnej antiyklonálnej situácie (EA), kým v roku 2003 sa jednalo o severovýchodnú anticyklonálnu situáciu (NEA; viac na http://www.shmu.sk/sk/?page=8). Očakávaný vpád sa bude viac podobať na situáciu z roku 2003, aj keď postupne by mala prejsť do EA, zrejme to bude niečo medzi. Práve vývoj súčasnej cirkulácie od začiatku leta nasvedčuje tomu, že sa správa veľmi podobne ako v roku 2012 - kĺzavé priemery indexov AO a NAO z posledných mesiacov korelujú miestami až cez 0.8, čo sú veľmi tesné väzby, menšie väzby sa potvrdili už len so zimou 2004/2005. V oboch rokoch došlo počas leta k výrazným blokujúcim situáciám a začiatkom zimy výrazne zosilnela cyklonálna činnosť na hemisférickej úrovni. Vzhľadom na to, že Zem je čoraz teplejšia, však vďaka teplým vzduchovým masám počas výrazného pozitívneho AOi+ a NAOi+ vďaka ich vysunutiu smerom na sever, došlo v novembri a decembri k prieniku veľmi teplých vzduchových hmôt nad Severný pól a Arktídu, pričom v nasledujúcich týždňoch došlo ku kolapsu, odbornejšie povedané - destabilizácii a alternácii polárneho vortexu a jeho prepadu do južných zemepisných šírok. Presne to sa udialo aj v posledných týždňoch, kedy mimoriadnu prestavbu tlakových útvarov posilnilo aj oteplenie na Severnom póle nad 0°C /http://meteoinfo.sk/clanok/51610-na-slovensku-o-20c-menej-ako-na-severnom-pole-po-mrazoch-pride-snezenie/ a naďalej pokračuje rozsiahly kolaps cyklonálnej oblasti držiacej sa inak pokope v okolí Severného polárneho kruhu. 

 

 

Obr.: Očakávaná situácia s komentárom (Zdroj:http://www.weatheronline.co.uk)

 

 

 

 

 

GIF: Čo sa deje s tlakovými nížami, keď sa destabilizuje a alternuje vortex? (keď prenikne nad Severný pól veľmi teplý vzduch) (Zdroj: http://www.aer.com/science-research/climate-weather/climate-dynamics/polar-vortex-impact-winter-weather)

 

A) Destabilizovaný vortex (január/feburár 2010)

                     

 

 

B) Bežná situácia (zima 1988/1989)

 

 

 

 

 

Viac o destabilizácii a alternácii vortexu na:

anglicky:

http://polarresearch.net/index.php/polar/article/view/15787

columbia.edu/~lmp/paps/waugh%2Bpolvani-PlumbFestVolume-2010.pdf

slovensky:

climatemap.blogspot.sk/2013/03/klimaticka-zmena-v-arktide-prebieha.html

 

 

Obr.: Očakávané zrážky na piatok 15. januára a očakávaná výška snehovej pokrývky po prechode stredomorskej níže (Zdroj: http://www.wetterzentrale.de/topkarten/fsavneur.html; http://meteomodel.pl/gfs-para/SNOWR/126; http://www.weatheronline.co.uk)

 

 

- piatkové zrážky podľa hlavného behu GFS

 

 

 

- piatkové zrážky podľa všetkých 21 behov GFS ENS (priemer všetkých behov)

 

 

 

- výška snehovej pokrývky 16.1.2016

 

 

 

 

Očakávaná teplota v 850 hPa a mrazy pri zemi (poznámka: model GFS nadhodnocuje - ukazuje vyššie teploty ako sa čaká)

 

 

GFS na 18. januára 2016, 850 hPa

 

 

 

 

 

GEM na 17. až 19. januára 2016

 

 

 

 

 

 

 

 

ECMWF na 18.-19. januára 2016

 

 

 

 

 

 

Teploty pri zemi podľa GFS (poznámka: bodový ECMWF na SHMÚ nedávno hodil pre BA deň s maximálnou teplotou len -20°C...); pre porovnanie - na novoročné mrazy GFS ledva pre doliny vypľulo -15°C

 

 

 

Na záver synoptické mapy z archívu z roku 2003 a 2012, kedy sme mali na Slovensku naposledy mrazy pod -30°C (aktuálna situácia je presne prípad roku 2003, v roku 2012 to bol viac sibírsky ako arktický vpád)

 

2003 (Spišské Vlachy -32,0°C)

 

 

 

 

 

 

 

2012 (Červený Kláštor -33,3°C)

 

 

 

 

 

 

návrat 30 stupňových mrazov 11. februára 2012

 

 

 

 

 

 

Prestavba tlakových útvarov aká nemá obdoby - prepad indexu AO o celých 9 bodov len za 3 týždne

 

 

Aktuálnej mimoriadnej prestavbe tlakových útvarov na severnej pologuli sa venujeme viac na http://meteoinfo.sk/clanok/51617-arkticka-oscilacia-na-rekordnom-minime-klimatologovia-ocakavaju-tuhu-zimu. Prepad indexu Arktickej oscilácie (AOi) bude ešte výraznejší ako sa očakávalo pred pár dňami, očakáva sa pokles až na hodnoty okolo -5, čo sú extrémne nízke hodnoty. Ešte pred Vianocami dosahoval AOi hodnotu až +4,50 (22.12.2015) a do polovice januára sa očakáva prepad indexu až na okolo -4,50, možno až na -5 alebo -6. Takáto výrazná prestavba tlakových útvarov počas zimy sa od roku 1950 na severnej hemisfére nevyskytla - konkuruje len zima 1984/85, kedy index poklesol o niečo výraznejšie, avšak v takmer dvojnásobne dlhšom časovom období. Tieto výrazné zmeny v prestavbe tlakových útvarov, akých svedkami, pravdepodobne ešte neboli a sú pre meteorológov niečím novým. Prestavba spôsobí výrazné zvýšenie blokujúceho charakteru počasia - očakávaný prepad významnej časti vortexu nad Európu a severný Atlantik v kombinácii s mohutnením tlaku nad Arktídou, Grónskom a Sibírou prinesú výrazné zlepšenie zimných podmienok - dokonca možno tvrdiť, že nás čaká studené počasie s množstvom stredomorských cyklón, navyše, po presadení sezónnych anticyklón severne od arktického frontu sa očakáva zvýšené riziko vpádov studeného vzduchu severne od stredomorských cyklón a prepadnutej časti polárneho vortexu nad Európu. 

 

 

 

Ako si môžeme všimnúť v nasledujúcej tabuľke a grafoch - k destabilizácii vortexu prichádzalo aj v období 1951-2000, avšak, vzostup AO do pozitívnej fázy začiatkom zimy bol menej výrazný, prevažne len na +1 až +3, pričom pokles AOi pod nulu v ďalšom priebehu zimy bol počas rokov s najvýraznejším prepadom výraznejší, ako badáme po roku 2000 (v januári 1977 pokles AOi na rekordných -7,43, avšak len z hodnoty +1,04 na začiatku zimy). Po roku 2000 sú už teplejšie vzduchové hmoty presunutú spolu s tlakovými útvarmi severnejšie, čomu zodpovedajú vysoké indexy AO na začiatku zimy počas zím s výrazným prepadom, a to už +3 až +5, kým pokles AOi počas zimy je miernejší, na -2 až -5 (Viac v tabuľke nižšie). Súčasný rok, spolu so zimou 2004/05 zároveň priniesli najvyššie indexy AO začiatkom zimy, počas zím s výraznou prestavbou cirkulácie, až cez +4,50, čo sa nikdy predtým nevyskytovalo (v 50., 60. a 70. rokoch tieto vzostupy dosahovali zriedka nad +3,00, väčšinou len +1,+2). To všetko sa odrazí aj na ďalšom priebehu tohtoročnej zimy, ktorá nám približne napovedá, aké zimy sa môžu čoraz častejšie objavovať v budúcnosti.   

 

Štatisitka rokov po roku 1950 s najväčším prepadom AO indexu počas zimy (brané do úvahy hodnoty nad +1 v decembri a pod -4 v januári, okrem rokov našedo, ktoré sú na dotvorenie obrazu toho čo sa deje po roku 2000). Zaujímavé je, že presne tieto roky sú spojené aj s 30- stupňovými mrazmi na Slovensku, ktoré analyzujú napr. aj tu: http://www.shmu.sk/File/ExtraFiles/KMIS/pub_cinnost/Fasko_et_al_2009.pdf - vyznačené modrým)

 

 

 

 

 

Grafy: Hore: roky pred nástupom klimatickej zmeny na Slovensku - výraznejšie záporné AOi po destabilizácii vortexu ako po roku 2000; Dole: roky po roku 2000 s destabilizáciou vortexu - začiatok zimy pred destabilizáciou už s výraznejšími kladnými indexami AO (Databáza na http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/precip/CWlink/daily_ao_index/ao_index.html)

 

 

 

 

 

Obr.: Polárny vortex rozbitý na niekoľko častí, jedna z nich nad Európou (Zdroj: WZ, weatheronline)

 

 

 

 

 

Prebiehajúci rapídny pokles AO indexu (Zdroj: http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/precip/CWlink/daily_ao_index/ao.sprd2.gif)

 

 

poznámka: NAOi išlo do záporu až pod -2, oveľa výraznejšie ako počas iných prepadov vortexu

 

 

Obr.: Už od začiatku januára sa nad severnou Európou akumuluje veľmi studený vzduch (Nóri a Švédi mali koncom prvej dekády -42,4/-42,9°C), o pár dní si otvorí cestu na Slovensko (Zdroj: http://www.in-pocasi.cz/clanky/vyznacne/pocasi-evropa-9.1.2015/)

 

 

 

 

 

Očakávané množstvo zrážok do konca januára podľa modelu CFS - ožijú stredomorské cyklóny (Zdroj:http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/CFSv2/htmls/euPrece3Mon.html)

 

 

 

Obr.: Očakávané odchýlky teploty nad Európou počas 5 dní najchladnejšieho počasia u nás (Zdroj: https://www.facebook.com/severeweatherEU)

 

 

 

Obr.: Vzduch čo mal byť nad Arktídou poputuje ponad nás až nad Taliansko...(Zdroj https://www.facebook.com/severeweatherEU/)

 

 

 

 

Obr. Na záver ešte raz analýza s očakávanými podpriemernými teplotami vzduchu do konca zimy 2015/16 vďaka rozpadu vortexu vo veľkej časti Európy od tímu Atmospheric and Environmental Research, ktorú sme už zverejnili na http://meteoinfo.sk/clanok/51617-arkticka-oscilacia-na-rekordnom-minime-klimatologovia-ocakavaju-tuhu-zimu; https://www.aer.com/science-research/climate-weather/arctic-oscillation:

 

 

 

 

 

 

 

AKTUALIZÁCIA 14.1. 2016 10:11

 

Stredomorská níž prinesie haldy snehu na Balkán, ale aj do Talianska, aj v nižších polohách sa vďaka efektu Jadranského mora očakáva v horských oblastiach aj cez 0,5, v Dinároch až 1 - 2 metre nového snehu. Na Slovensku spadne na väčšine územia 5 - 15 cm, na juhozápade však pri teplotách do +3°C budú padať aj zmiešané zrážky, čo bude mať za následok, že snehová pokrývka sa začne tvoriť až večer a výrazná pokrývka sa nevytvorí. Najviac zrážok očakávajú naďalej južné návetria v Banskobystrickom a na západe Košického kraja, najmä okolie Slovenského rudohoria, kde môže spadnúť podľa niektorých modelov až okolo 30 cm snehu. Horná Orava a krajný sever Slovenska majú už v týchto chvíľach okolo 30 cm snehu, ktorý napadol zo stredy na štvrtok zo zvlneného studeného frontu. Na väčšine stredného a východného Slovenska bude ležať do nedele okolo 10 cm, regionálne až 30 cm snehu, čo bude postačovať na výraznejší pokles teploty na snehovej pokrývke v ďalších dňoch, naopak, na západe sa môžu vyskytnúť miestami aj holomrazy.

 

Väčšina vnútrokarpatských kotlín bude disponovať počas blížiacich sa silných mrazov dostatočne hrubou snehovou pokrývkou, ktorá umožní počas vpádu studeného vzduchu od S-SV pokles teplôt nižšie, ako počas holomrazov. Napriek tomu, že modely o pár stupňov zmiernili ochladenie, jeho dĺžku trvania o niečo predĺžili predbežne od 17.1. do 23.1. Vlna chladného počasia tak pretrvá predbežne takmer týždeň. Výrazne vyvinutá stredomorská cyklóna by mala postupne z východného Stredomoria putovať ponad Čierne more až nad Moskvu, čo môže spôsobiť, že blížiaca sa vlna chladu môže mať dva vrcholy - prvý okolo 18.-19.1. a druhý okolo 22.1., teda po obnovení advekcie studeného vzduchu od severu. Uprostred tohto obdobia sa zrejme bude od západu presadzovať výbežok grónskej anticyklóny, ktorý prechodne spôsobí, že nad Balkánom sa izoluje jadro studeného vzduchu a severne od nášho územia sa nakrátko advekcia studeného vzduchu preruší. Keďže sa níž postupne presunie nad moskovskú oblasť, predbežne treba rátať s obnovením prílevu chladného vzduchu na jej zadnej strane. Tento druhý vrchol ochladenia zasiahne hlavne východné Slovensko. V horských dolinách a kotlinách sa očakáva predbežne približne okolo 4 až 7 dní od 17.1., kedy sa v dolinách a vysokopoložených kotlinách vyskytnú pri snehovej pokrývke silné mrazy pod -20°C (len za nepriaznivého variantu vývoja len 3 takéto dni), počas vrcholenia ochladenia v suchom vzduchu a za bezveternej situácie sa počíta zatiaľ s najchladnejšou nocou v najchladnejších dolinách na severe a severovýchode s poklesom teploty až do intervalu -23/-28°C. Stále nemožno vylúčiť, najmä na Orave a Zamagurí, prekonanie "magickej" hranice -30°C. Naše predpovede sedia s predpoveďami meteorológov SHMÚ, ktorí už v utorok očakávali pokles teplôt v dolinách až na okolo -25°C /http://spravy.pravda.sk/domace/clanok/379694-shmu-na-slovensko-pride-arkticka-zima-bude-az-25-c//