Bevegelse mot tidlig stratosfærisk oppvarming

Som nevnt for et par uker siden, er det særlig ett fenomen vi skjeler mot på denne tiden av året, nemlig stratosfæriske oppvarminger. Når det blir varmt over Nordpolen fra omtrent 15 km over oss og videre oppover, har det en tendens til å bli kaldt i Nord-Europa. Grunnen er at oppvarmingen i høyden bidrar til å svekke vindene i stratosfæren på 60 grader nord. Disse styrer «samlebåndet» av lavtrykk som bombarderer oss med mild og våt luft gjennom vinteren. Når disse lavtrykkene stopper opp, går vi inn i en periode med vær som rimer bedre med breddegraden vår.

Både Bergen og Oslo ligger omtrent på 60 grader nord, og Bergen ligger midt i veibanen til lavtrykkene. Mens Bergen har en gjennomsnittlig temperatur i januar på +1 grad, har Yakutsk i Sibir, på 62 grader nord, en tilsvarende normaltemperatur på –37 grader; en hel kroppstemperatur kaldere enn Bergen! Der har de aldri målt plussgrader i det hele tatt om vinteren (desember til februar).

Det er i stor grad lavtrykkene våre, i kombinasjon med den varme grenen av Golfstrømmen som går nordover langs kysten vår, som gjør at vi har så milde vintre. Hva skjer dersom denne strømmen svekkes? Det kan bidra til et kaldere klima i Norge, men vi kommer neppe til å se noe katastrofescenario à la The Day After Tomorrow.

Havstrømmene er en del av et større system som prøver å utligne temperaturforskjellene mellom polområdene og tropene. Oppgaven er å frakte varmt vann nordover og kaldt vann sørover. Men klimaendringene varmer havet i Arktis opp raskere enn tropene, og det gjør at motoren som driver havstrømmene – altså temperaturforskjellene – svekkes gradvis. Da er det forventet at andre deler av systemet vil steppe inn og kompensere. For eksempel antyder klimamodellene at lavtrykkene i nord styrkes, ettersom disse også frakter energi fra sør til nord. Dette vil dra oss tilbake i retning et mildt og vått klima.

Hva summen av disse ulike prosessene vil utgjøre, har vi dessverre ikke full oversikt over. Modellene vi bruker som verktøy til å undersøke dette gir oss en god pekepinn, men det er stor variasjon mellom dem. Tendensen er imidlertid klar. Det går mot et mildere og våtere vinterklima i Norge, noe som blir belyst i den nye rapporten «Klima i Norge», fra Norsk klimaservicesenter.

Tilbake til stratosfæren. De siste varslene antyder at det kan gå mot en tidlig oppvarming. Grafen under viser prognoser for vindstyrken høyt der oppe, på 60 grader nord. Det lages 100 slike varsler av ECMWF hver dag, og hvert av dem går seks uker frem i tid (klikk på grafen for å hente nyeste oppdatering og lese detaljer om hva som vises). Kort sagt: de blå kurvene viser alle 100 prognosene, og hvis de går under nullinjen, får vi en stratosfærisk oppvarming. Den tykke blå kurven viser snittet av de 100 varslene. Om det ikke blir en oppvarming, går det i alle fall mot en svekkelse av vindene der oppe, og dette kan føre til at samlebåndet med lavtrykk inn mot kysten vår svekkes.

Foreløpig er det kun tendenser, men som nevnt i forrige innlegg er det slett ikke usannsynlig at vi vil se en svak virvel i stratosfæren denne vinteren, noe som normalt henger sammen med lengre kuldeperioder i Sør-Norge.

Noe som rimer med denne utviklingen, er at det i neste uke ser ut til å bygge seg opp et kraftig høytrykk rundt Island (klikk på kartet for detaljer):

Slike situasjoner –høytrykk over Skandinavia – vet vi kan bidra til å «forstyrre» stratosfæren og øke sannsynligheten for en oppvarming der oppe. Det blir spennende å følge med på den videre utviklingen. Store deler av landet ser ut til å få betydelig kaldere temperaturer neste uke sammenlignet med denne milde uken. Her er forventet avvik fra normalen de neste tre ukene (gjennomsnittet av de 100 varslene), fra og med inneværende uke (klikk her for detaljer):

Ingen kulde i sikte

Det har vært en usedvanlig mild vinter i Sør-Norge så langt, med unntak av en kuldeperiode i begynnelsen av januar. Dette stemmer med varslene for vinteren. Det er lite som tyder på at det skal bli kaldt igjen med det første. 

Kartet under viser en temperaturprognose basert på de 100 langtidsvarslene som produserer hver dag av ECMWF og går seks uker frem i tid (dette er varslene som brukes for å lage 21-dagersvarselet på Yr).

Gjennomsnittlig temperaturprognose for hele uke 5. Enheten er avvik i grader fra modellens normalperiode, som består av samme tid på året de siste 20 årene. Prognosen er det gjennomsnittlige avviket blant de 100 varslene som ble produsert 22. januar.

Ved å klikke på bildet, kan du klikke deg fremover til prognosene for de kommende ukene. Alle disse – helt frem til begynnelsen av mars – er røde i hele landet, det vil si varmere enn normalt. Det er uvanlig å se et så tydelig signal i modellene.

Årsaken til det milde været er en sterk styring ovenfra, ikke i religiøs forstand (så vidt jeg vet i alle fall), men fra vinder i stratosfæren. Fra ca. 15 kilometer over bakken og videre oppover er det nemlig et belte med kraftige vestavinder. Disse er vanligvis sentrert omtrent på 60 grader nord, det vil si over Oslo og Bergen.

Grunnen til at vi bryr oss om disse vindene er at de styrer et samlebånd av lavtrykk nede ved bakken inn mot kysten vår fra vest. Disse lavtrykkene har med seg mild og våt luft og er en viktig årsak til at vi har et mildt vinterklima langs kysten. (En annen viktig årsak er Den norske atlanterhavsstrømmen, som er en nordlig forlengelse av Golfstrømmen, men denne henger også sammen med lavtrykkene i et komplisert samspill).

Noen ganger svekkes eller flyttes de sterke vindene i stratosfæren, og da kan det bli kaldt vær hos oss. Da flytter nemlig samlebåndet med lavtrykk seg bort fra oss, og andre områder mottar den fuktige luften i stedet for oss. Når vi har lengre kuldeperioder i Norge, henger det gjerne sammen med en slik svekkelse av vindene i høyden (se også «Hva er en brå stratosfærisk oppvarming?»).

Hittil i vinter har vindene i stratosfæren på 60 grader nord vært eksepsjonelt sterke. Ifølge de samme prognosene som jeg viste over, ser det ut til at dette skal fortsette. Her er den siste prognosen:

De siste 100 prognosene for gjennomsnittlig vindstyrke fra vest på 60 grader nord og 10 hPa (ca. 30 km over bakken). Den tykke røde linjen viser modellens normale vindhastighet, mens de tynne linjene viser modellens 10. og 90. prosentil. Les mer her.

For øyeblikket er vindhastigheten høyere enn 90-prosentilen, og kun noen få av prognosene viser en betydelig svekkelse av vinden. Dette rimer godt med temperaturprognosene. Jeg oppdaterer dersom det skjer en utvikling i varslene.

Totalt væromslag på gang

Etter en lang periode med kaldt vær, er det endring i emning. Fra og med helgen ser det ut til å bli betydelig mildere i hele landet. Her er en prognose for neste uke:

Skjermdump av ECMWF sin temperaturprognose for neste uke, vist i grader over/under normalen for årstiden. Klikk på bildet for å bla fremover i tid.

Prognosene er milde for de påfølgende ukene også. Det ser altså ut til at den lange kuldeperioden er over enn så lenge. Her er en graf som viser gjennomsnittlig temperatur per måned i form av avvik fra normalen for 1991–2020:

Avvik fra normaltemperatur per måned fra og med januar 2023 (merk: tallene for januar 2024 er basert på målinger til og med 16. januar). Data fra seklima.met.no.

Vi er bare halvveis i januar, så mye kan bli hentet inn av det varslete mildværet, men så langt er Oslo 6,8 grader kaldere enn normalt. Det mest interessante er at alle månedene fra og med oktober i fjor har vært kalde med tanke på årstiden.

Det varslete mildværet kommer til tross for at en stratosfærisk oppvarming er like om hjørnet. Jeg har skrevet om dette tidligere, og det nyeste varselet indikerer at en slik oppvarming blir offisiell i dag, da vinden i stratosfæren på 60 grader nord snur fra vestlig til østlig (klikk på bildet for detaljer om varselet):

Ofte går været over i en kald fase etter en slik stratosfærisk oppvarming, og dette kan fortsatt skje senere på vinteren. Sannsynligheten for kaldt vær kan holde seg i flere måneder. I dette tilfellet ser det imidlertid ut til at virvelen har en kort rekonvalesens, og at den er tilbake på normale verdier (sterk vind fra vest) i løpet av noen dager. Det kommer en oppdatering her dersom varslene bikker tilbake mot nye kuldeperioder.

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:

Kald start på vinteren – hvorfor, og vil det vare?

Denne uken har begynt kaldt, og det ser ut til å holde seg kaldt ut i neste uke også. Her er for eksempel det oppdaterte treukersvarselet for Oslo fra Yr:

Det ser også kaldt ut i resten av landet. Her er et kart som sammenfatter prognosene fra ECMWF for neste uke, de samme prognosene som Yr sitt treukersvarsel bygger på:

Bildet viser et gjennomsnitt av 100 prognoser som ble laget i går, og enheten er avvik i grader fra et gjennomsnittsklima for samme tid på året over de siste 20 år. Klikk på bildet for å komme til nettsiden der disse varslene ligger. Det går da an å bla seg fremover i tid. Uken etter, altså den som starter 11. desember, ser foreløpig kald ut i den nordlige delen av landet vårt. Men, det kan hende kulden holder taket i Sør-Norge også.

Når det er skikkelig kaldt om vinteren, henger det ofte sammen med det som skjer i stratosfæren, fra ca. 15 km over oss og videre oppover. Her er et bilde som viser den gjennomsnittlige vindstyrken på vestavindene om vinteren, fra bakken til høyt oppe i stratosfæren (kilde: ECMWF):

Enheten langs y-aksen er hPa, som er et mål på lufttrykket. 10 hPa er ca. 30 km over bakken. Langs x-aksen finner vi breddegraden. Vi ser at det er et område med kraftig vind over Sør-Norge (ca. 60 grader nord). Noen ganger er vindstyrken høyere enn normalt, andre ganger er den svakere enn normalt. Dette påvirker været vårt.

Kort sagt er det slik at når vinden i stratosfæren over 60 grader nord er svak, så føres det færre lavtrykk inn mot kysten vår fra Nord-Atlanteren. Da går vi inn et regime med kald, østlig vind, som vi opplever denne uken. Blant de andre kjente periodene med en slik værtype er det mange som husker den kalde vinteren 2009/2010.

I det motsatte tilfellet, når vinden i stratosfæren er sterkere enn normalt, opplever vi gjerne at det kommer flere lavtrykk inn mot kysten vår enn i en normalsituasjon. Da har vi en værtype med vind og fuktig vind inn fra vest og sørvest, mye nedbør, og stort sett milde temperaturer.

Grafen under viser det nyeste varselet for vindstyrken på 10 hPa og 60 grader nord (klikk på bildet for å se den nyeste prognosen til enhver tid). De blå kurvene viser hvert av de 100 varslene som ble produsert av ECMWF i går. Den tykke blå kurven viser gjennomsnittet av alle disse varslene.

Vi ser at vindstyrken akkurat nå er litt høyere enn normalen (den tykke røde kurven), men at prognosene indikerer at vindstyrken de neste ukene kommer til å svekkes. Det er til og med noen enkeltprognoser som går under 0 m/s, det vil si at vinden snur fra vestlig til østlig. Slike hendelser kalles brå stratosfæriske oppvarminger.

Det er ofte slik at vi i Nord-Europa opplever en kald værsituasjon før vinden svekkes i stratosfæren. I tillegg er det økt sannsynlighet for kaldt vær etter at vinden svekkes. I sum er prognosen over en indikasjon på at været kan holde seg kaldt i flere uker fremover.

Et annet nyttig produkt er varslene for værtyper. I Europa opererer vi som oftest med fire distinkte værtyper. Disse er beskrevet av Simon Lee på denne siden. Her er et bilde som han har laget og som viser hver av disse værtypene i form av lufttrykk, der røde farger indikerer høytrykk og blå farger lavtrykk:

Den vanligste værtypen er NAO+ (NAO står for North Atlantic Oscillation, eller den nordatlantiske svingning). Da er det lavtrykk rundt Island, og Norge opplever en mild og våt værtype. Denne værtypen knyttes gjerne til en sterk vind i stratosfæren.

Neste værtype er Scandinavian blocking, som beskriver et såkalt blokkerende høytrykk over Skandinavia. I dag (28. november), har vi en situasjon som minner litt om dette, og akkurat denne værtypen har en tendens til å opptre i dagene og ukene før vindene i stratosfæren svekkes.

Værtypen Atlantic ridge heter så fordi den har en høytrykksrygg midt i Nord-Atlanteren. I Norge merker vi dette ved at vi får en kald værtype med vind fra nord.

Den siste værtypen, NAO–, beskriver den negative fasen av NAO, og det er denne værtypen som gir oss sprengkulde med svak, kald og tørr vind fra øst. I ekstreme tilfeller blir vi tilført luft helt fra Sibir.

Her er det nyste værtype-varselet der de 100 prognosene fra ECMWF har blitt delt inn etter disse værtypene (klikk på bildet for å se den nyeste prognosen til enhver tid):

De nærmeste dagene skal vi altså være i værtypen NAO–, noe som rimer godt med de kalde langtidsvarslene. Utover i neste uke øker sannsynligheten for andre værtyper, og fra neste helg (9.–10. desember) og utover er det omtrent en tredjedels sjanse for NAO+, altså en mildere værtype.

Helt til slutt tar vi med et oppdatert langtidsvarsel for hele desember. Det er produsert av den amerikanske værtjenesten NCEP bygger på informasjon frem til 27. november. Her er prognosen for temperatur i form av avvik fra normalen for desember (klikk for å se oppdaterte prognoser til enhver tid):

Dette rimer godt med de nyeste langtidsvarslene fra ECMWF, som altså ligger til grunn for treukersprognosene på Yr.

Kald slutt på 2021 og start på 2022

Forrige mandag skrev vi om at det så ut til å bli kaldere mot jul, og at det kunne holde seg kaldt en stund etter det. Dette ser ut til å stemme godt. I går kom det oppdaterte månedsvarsler fra ECMWF, det europeiske senteret for værvarsling (som produserer de globale varslene som brukes som grunnlag av både Meteorologisk institutt og StormGeo). Månedsvarslene går seks uker fram i tid, men usikkerheten øker med lengden på varslingshorisonten. Les mer om hvordan vi lager varsler her.

De nyeste varslene for neste uke (uke 52) antyder en fortsatt kald situasjon over hele landet:

Gjennomsnittlig avvik fra normal temperatur (i grader) i uke 52, basert på 51 modellsimuleringer fra ECMWF. Varselet ble produsert 20. desember. Varsler for andre variabler (vind, lufttrykk osv.) finnes her.

Også uken etter, altså uke 1 i 2022, ser foreløpig også kald ut i det meste av landet:

Gjennomsnittlig avvik fra normal temperatur (i grader) i uke 1 i 2022, basert på 51 modellsimuleringer fra ECMWF. Varselet ble produsert 20. desember. Varsler for andre variabler (vind, lufttrykk osv.) finnes her.

Dette er ikke særlig godt nytt med tanke på strømprisene. Nedbøren spiller heller ikke på lag. Det ser ganske tørt ut i uke 52 (mens det er mer usikkert i uke 1):

Gjennomsnittlig avvik fra normal nedbør (i millimeter) i uke 52, basert på 51 modellsimuleringer fra ECMWF. Varselet ble produsert 20. desember. Varsler for andre variabler (vind, lufttrykk osv.) finnes her.

Det relativt kalde været nå mot slutten av 2021 skyldes ikke en brå stratosfærisk oppvarming, slik tilfellet var i begynnelsen av 2021. Kort sagt fører en oppvarming av polområdene i stratosfæren som oftest til en svekkelse av vestavindene høyt der oppe, noe som igjen ofte fører til at lavtrykk fra Nord-Atlanteren følger en bane inn mot Kontinentet i stedet for opp langs norskekysten. Da får vi mindre tilførsel av mild og fuktig luft fra havet i vest, og vi får gjerne en værtype som er preget av tørr, kald, østlig vind. Britene kaller dette «The beast from the east».

Lufftrykket de neste ukene minner litt om det som gjerne etterfølger en stratosfærisk oppvarming. Da er det som oftest høyere trykk enn normalt i området rundt Island og lavere trykk lenger sør i Atlanteren. Til sammen fører dette til svakere vestavinder inn mot Norge. Her er prognosen for lufttrykk i neste uke:

Gjennomsnittlig avvik fra normalt lufttrykk (i enheten Pascal) i uke 52, basert på 51 modellsimuleringer fra ECMWF. Varselet ble produsert 20. desember. Varsler for andre variabler (vind, lufttrykk osv.) finnes her.

Foreløpig er det lite som tyder på en stratosfærisk oppvarming med det første. Grafen under viser prognoser for vindhastigheten fra vest i stratosfæren på 60 grader nord, altså rett over Bergen og Oslo. Når denne blir negativ, det vil si at vinden snur fra vestlig til østlig, har vi per definisjon en stratosfærisk oppvarming.

Gjennomsnittlig vestlig vind i stratosfæren (på nivået for 10 hPa, ca. 30 km over bakken). Varselet er basert på 51 modellsimuleringer fra ECMWF og ble produsert 20. desember. De blå linjene viser hvert enkelt varsel. Den tykke blå linjen viser gjennomsnittet av varslene, og den tykke røde linjen viser gjennomsnittet for samme tid de siste ca. 30 år. Varsler for andre variabler (vind, lufttrykk osv.) finnes her.

Av alle de 51 ulike scenarioene er det bare noen få som tar negative verdier, og dette skjer ikke før tidligst i midten av januar. Vi følger med på utviklingen og kommer med en oppdatering dersom dette endrer seg.

God Jul!