Kategori: Statistikk

Stratosfærisk oppvarming avlyst eller utsatt, men fortsatt kaldt

I det siste har jeg skrevet litt om den stratosfæriske oppvarmingen som har vært varslet nå i begynnelsen av januar. I løpet av de siste dagene har denne forsvunnet ut av varslene. Her er det foreløpig siste varselet for styrken på vestavinden i stratosfæren (klikk på bildet og bruk pilene for å se hvordan varselet har endret seg):

Kort sagt er det slik at når denne grafen krysser null, så snur vinden på 60 grader nord ca. 30 km over oss fra en vestavind (som er det vanlige) til en østavind. Dette skjer i snitt ca. hver halvannen vinter og varer som regel bare noen dager. Det er dette som kalles en brå stratosfærisk oppvarming.

Hvorfor er det så mye snakk om disse oppvarmingene? Jo, perioden etter slike oppvarminger følger ofte et typisk mønster. Her er den gjennomsnittlige temperaturen i de første 30 dagene etter slike oppvarminger:

Gjennomsnittlig temperaturavvik etter brå stratosfæriske oppvarminger («Sudden Stratospheric Warming» eller SSW på engelsk). Figur: Amy Butler.

Enheten her er grader, og det som vises er temperaturen minus gjennomsnittet for årstiden. De blå fargene viser altså steder som vanligvis er kaldere enn normalt etter en stratosfærisk oppvarming.

Selv om varslene nå indikerer at sannsynligheten for en brå stratosfærisk oppvarming har minket, er virvelen i stratosfæren fremdeles svak. Hvis vi ser på den øverste figuren igjen, ser vi at de blå kurvene (som viser prognosene) ligger godt under den tykke røde kurven, som viser normalen for årstiden. Og varslene for resten av januar er for det meste kalde.

Bildet under viser for eksempel varselet for uken som begynner 15. januar (klikk på bildet for å se oppdaterte varsler, og bruk piltastene for å bla frem og bak i tid). Det er mildt sagt likheter mellom dette varselet og bildet over. Dette kan tyde på at varslingsmodellen predikerer en respons som rimer med en stratosfærisk oppvarming, selv om denne oppvarmingen ikke blir spesielt kraftig (vinden snur ikke til østlig).

Uansett årsak ser det ut til at det skal bli kaldt i flere perioder i januar. Det vanlige tidagersvarselet på Yr er i alle fall kaldt for Oslo, helt ned i minus 25 i helgen:

Hva er sannsynligheten for at januar 2024 blir kald (rent statistisk)?

Desember ser ut til å blir kaldere enn normalen (1991–2020) i det meste av landet. Dette er i alle fall tilfelle på de tre stasjonene jeg har sett på – Bergen, Oslo og Tromsø, og på alle disse var også oktober og november kaldere enn normalt. (Normalene er regnet ut månedsvis for å ta hensyn til årssyklusen.)

Hvor ofte skjer dette, og hvor ofte får vi enda flere kalde måneder etter en rekke med tre kalde måneder? Her er histogrammer for hver av stasjonene, basert på perioden fra og med januar 1991 (da gjeldende normalperiode startet):

I Bergen har det skjedd 13 ganger at vi har hatt tre (og kun tre) måneder på rad med kaldere temperaturer enn normalt. I Oslo og Tromsø har dette skjedd henholdsvis 7 og 9 ganger. Merk at Bergen en gang opplevde 13 måneder på rad som var kaldere enn normalen! Dette var mellom juni 1993 og juni 1994, og akkurat den samme perioden på 13 måneder var kaldere enn normalt også i Oslo. De lengste kalde periodene i Tromsø var på ni måneder. Dette skjedde mellom april og desember 1995 og mellom oktober 1998 og mai 1999.

Et aktuelt spørsmål er som følger. Dersom tre måneder på rad har vært kaldere enn normalt (altså som nå), hva er sannsynligheten for at den påfølgende måneden også blir kaldere enn normalt? Basert på perioden etter januar 1991 er svaret som følger:

Bergen: 44 %, Oslo: 58 %, og Tromsø: 55 %.

Ingen av disse sjansene er statistisk signifikant (med et signifikansnivå på 5 %, regnet ut med bootstrapping). Dersom det skulle ha vært signifikant for Bergen, måtte sannsynligheten ha vært mindre enn 31 % eller mer enn 63 % (Oslo: < 31 % eller > 65 %, Tromsø: < 33% eller > 67 %).

Oppdatert 25.12.2023: Jeg oppdaget en feil jeg hadde gjort da jeg regnet ut signifikansen over. Den er rettet nå og hadde ingen innvirkning på konklusjonen om at ingen av sannsynlighetene er signifikant.

Med andre ord: det er umulig å vurdere om januar 2024 kommer til å bli kaldere enn normalt dersom man følger denne metoden. Det finnes selvsagt mange andre måter å angripe dette problemet på.

Hva sier varslene? I forrige innlegg viste jeg til månedsvarslene som produseres daglig og går seks måneder frem i tid. Disse viser fremdeles en overvekt av sannsynlighet for at januar skal blir kaldere enn normalt i hele landet. Klikk på bildet under, som viser gjennomsnittet av 100 prognoser (produsert i går) for uken som starter 1. januar, for å bla fremover i tid.

En annen modell, den amerikanske sesongvarslingsmodellen, brukes til å lage fire prognoser hver dag, der hver av prognosene går flere måneder frem i tid. Her er deres nyeste prognose for hele januar ender ett, også vist som gjennomsnittlig avvik fra normalen (klikk på bildet for å se oppdaterte prognoser eller her for flere valg):

Det er altså litt uenighet mellom modellene, ettersom den amerikanske modellen er svakt mildere enn normalt i Sør-Norge (men utslaget er på under én grad).

Som jeg skrev om i forrige innlegg, knyttes det spenning til om den polare virvelen i stratosfæren kommer til å svekkes så mye at det vil påvirke oss på bakken. Som bildet under viser er virvelen allerede svak, og de fleste prognosene antyder fremdeles et midlertidig oppsving fulgt av en kraftig svekkelse fra Nyttårsaften (klikk og last inn siden på nytt for å se oppdaterte prognoser):

Dersom dette skjer, og særlig dersom svekkelsen blir kraftig (negative verdier på grafen) og langvarig, vil sannsynligheten for kulde i Nord-Europa øke i flere måneder.