Изменения климата Арктики способствуют более частым нарушениям полярных вихрей, благоприятным для экстремальной зимней погоды в Северном полушарии, подобной той, что наблюдалась в 2020-2021 годах в США и Европе. К такому выводу пришли ученые Массачусетского университета в Лоуэлле (США) и Еврейского Университета в Иерусалиме (Израиль), которые опубликовали результаты исследования в журнале Science.

Спутниковые данные показывают, что стратосферные полярные вихри на протяжении всего времени наблюдений после 1979 года все чаще принимают вытянутое, а не более типичный круговой вид. Ученые продемонстрировали связь растяжения вихрей с суровой зимней погодой в США. Согласно результатам численного моделирования, изменения в Арктике, включая ускоренное потепление, таяние морского льда и увеличение количества снегопадов в Сибири, оказались благоприятны для растяжения полярного вихря, за которым следует экстремальная зимняя погода в Северной Америке к востоку от Скалистых гор.

За последние три десятилетия Арктика испытала самое сильное изменение климата из всех регионов на Земле, что включает в себя быстрое повышение температуры, таяние морского льда, уменьшение весеннего снежного покрова и увеличение осеннего снежного покрова.

Большинство теорий о связи между усилением потепления в Арктике и зимней погодой в средних широтах утверждают, что она осуществляется либо через волнистый струйный поток, либо через внезапные стратосферные потепления, которые являются крупнейшим типом нарушений полярного вихря. Однако новое исследование предоставляет убедительные доказательства того, что самая сильная связь между погодой в Арктике и средними широтами, по крайней мере в США, может осуществляться через более слабые «растянутые» разрывы полярного вихря.

Экстремальные зимние погодные явления возникают, когда волна высокого давления между Северной Европой и Уралом и область низкого давления над Восточной Азией подвергаются усилению. Причиной такого усиления могут быть изменения в Арктике в течение осеннего сезона, в частности, таяние морского льда в Баренцево-Карском морях и более сильные снегопады в Сибири. Избыточная энергия евразийской волны отражается от полярного вихря и поглощается аналогичной североамериканской волной с высоким давлением над Аляской и северной частью Тихого океана и низким давлением над восточной частью Северной Америки, вызывая быстрое усиление и повышая вероятность экстремальной погоды.