Polar Vortex Animation zeigt Kälteeinbruch in den USA

Über den USA hat sich ein Strom eiskalter Arktisluft ausgebreitet. Satellitenmessungen an der Erdoberfläche veranschaulichen, wie der Kältearm den Mittleren Westen eroberte.

Nasa


Ein großer lila Fleck tanzt auf der Nordhalbkugel und breitet sich immer weiter Richtung USA aus. Das lustige Farbspiel dürfte die Menschen in den USA allerdings wenig erfreuen. Zu sehen ist, wie sich die derzeit herrschende Kälte aus Kanada in den Mittleren Westen vorgearbeitet hat. Die lila Farbe steht dabei für Temperaturen um minus 40 Grad.

Zusätzlich zu den ohnehin extremen Minusgraden erschweren starke Winde den Aufenthalt im Freien. Die gefühlte Temperatur lag an manchen Orten unter minus 50 Grad Celsius. Mindestens 21 Menschen sind den Minusgraden inzwischen zum Opfer gefallen. (Wie der Körper auf die extreme Kälte reagiert, lesen Sie hier).

Die amerikanische Raumfahrtbehörde hat Satelliten-Aufnahmen der Kaltfront vom 20. Januar 2019 bis zum 29. Januar 2019 zusammengestellt. Instrumente an Bord des Nasa-Satelliten "Aqua" haben dazu infrarote Strahlung und Mikrowellen erfasst, die von der Erde abgestrahlt werden und Aufschluss über die aktuelle Wetterlage geben.

Fixiert man mit den Augen die amerikanische Grenze, kann man gut erkennen, wann die Extremtemperaturen die USA erreichten.

Auslöser: Plötzliche Stratosphären-Erwärmung Ende Dezember?

In die USA gelenkt wurde die kalte Luft vom sogenannten Polarwirbel. Er entsteht im Winter über der Arktis, wenn sich in der ewigen Dunkelheit besonders viel kalte Luft ansammelt. In 20 Kilometern Höhe herrschen dort dann um die minus 70 Grad. Es bildet sich in großer Höhe ein Tiefdruckgebiet aus, berichtet der Deutsche Wetterdienst (DWD). Dieses Tiefdruckgebiet verstärkt starke Westwinde, die das ganze Jahr über wehen - den sogenannten Jetstream.

NOAA

Streng genommen besteht der Polarwirbel also aus zwei Luftströmen:

  • Dem eiskalten Tiefdruckgebiet in großer Höhe, das sich nur im Winter über der Arktis bildet und
  • aus dem darunterliegenden, starken von West nach Ost wehenden Jetstream (siehe Grafik oben).

In den meisten Jahren ist dieses System stabil und bleibt dort, wo sich die Kaltluft zuerst angesammelt hat - am Nordpol. Schwächt sich der Polarwirbel allerdings ab, gerät das System aus dem Gleichgewicht. Die eiskalte arktische Luft wandert Richtung Süden - nach Kanada und in die USA.

Mäandernde Winde

Noch ist nicht ganz klar, was den Polarwirbel im Januar gebremst hat. Der Deutsche Wetterdienst hat aber eine Vermutung.

Ende Dezember 2018 hat sich die Luft in der Stratosphäre - in 10 bis 50 Kilometern Höhe - plötzlich erwärmt. Wie genau es zu solchen immer wieder auftretenden Wärmeereignissen kommt, haben Forscher noch nicht bis ins Detail verstanden. Da der Jetstream aber durch Temperaturunterschiede zwischen Äquator und Arktis angetrieben wird, schwächt er sich ab, wenn diese Unterschiede kleiner werden.

"Er neigt dann zu stärkeren und somit weiter nach Norden und Süden ausgreifenden Wellenbewegungen", schreibt der DWD. Innerhalb dieser mäandernden Jetstream-Winde kann sich die arktische Luft über dem Nordpol nach Süden ausbreiten (siehe Grafik oben). Tiefdruckgebiete ziehen, statt von Ost nach West, mit der eiskalten Luft nach Süden - die Amerikaner sprechen auch vom "Arctic Outbreak".

Temperaturen am 30. Januar 2019 im Vergleich zum langjährigen Durchschnitt (1979 bis 2000)
ClimateReanalyzer.org / Climate Change Institute / University of Maine

Temperaturen am 30. Januar 2019 im Vergleich zum langjährigen Durchschnitt (1979 bis 2000)

Keine Arktisluft in Europa

Im Gegensatz zu den USA, bleibt Europa von den Folgen solcher arktischen Ausbrüche in der Regel verschont. Das liegt unter anderem daran, dass kalte, arktische Luft auf ihrem Weg zu uns das Nordmeer und die Nordsee und damit auch den Golfstrom überwinden muss. Eisige Luftmassen werden dabei aufgewärmt. In Deutschland wird es kommende Woche aber unabhängig vom schwachen Arktis-Jetstream kalt.

Derweil können die Menschen in Chicago allmählich aufatmen. Zwar soll es am Samstag noch eisig bleiben, anschließend gibt es aber Hoffnung auf Plusgrade.

jme

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