Este año abrimos el topic del vórtice polar y la estratosfera, con unas cuestiones o materias que son importantes a la hora de ver cómo se comportan los diversos patrones climáticos en otoño e invierno y su posible influencia en el vórtice polar y en la estratosfera.
Hay que ir contemplando los indices de la AO (oscilación del Ártico), que es un patrón climático causado por un anillo de vientos que soplan alrededor del polo Norte de Oeste a Este. Cuando estos vientos son fuertes atrapan la masa de aire ártico al norte del paralelo 55º N (norte de Edimburgo, Moscú, Alaska), y cuando estos vientos son débiles se escapan a latitudes medias.

La AO es un patrón que mide las variaciones de presión a nivel del mar en latitudes medias, más o menos a 45º N sobre el Océano Atlántico y la presión sobre el Ártico.
Si la AO muestra valores positivos es porque hay una mayor presión en latitudes medias que en el Ártico, con lo cual la corriente en chorro (Jet Stream) se intensifica, y por tanto los vientos del Oeste son más fuertes y veremos poca amplitud en las isobaras.

Recordemos que el Jet Stream marca el límite entre el aire frio del Ártico al norte y el cálido subtropical al sur, de modo que el aire frio queda retenido en latitudes altas.

Si en los mapas a 500hPa vemos vemos un bajo geopotencial sobre el Ártico y alto en latitudes medias, se crea una especie de barrera que reduce la actividad vertical de las ondas, con lo cual no llega la carga energética que estas llevan en su seno a la estratosfera.
Hay que controlar también la zona del mar de Barents y Kara, pues si hay un bajo geopotencial y escasez de nieve puede influir en que la AO se posicione en indices positivos.
Parece ser que existe un puente atmosférico entre latitudes altas de la cuenca del Pacifico y la cuenca de nuestro Atlántico Norte ,hay estudios que dicen que la AO positiva es un reflejo de varios mínimos fuertes y profundos en latitudes altas en la cuenca del Pacifico ( zona de las Aleutianas ) y el Atlántico Norte ( zona Groenlandia ) y además incluyen en este pack las aéreas de los mares de Barents y Kara y altos geopotenciales en latitudes medias.

Si la AO muestra valores negativos encontraremos una presión más baja en latitudes medias y mayor presión en el Ártico, ello repercute en la Jet Stream, que se meandriza y permite el paso de aire frio hacia el sur.
Si a 500 hPa vemos esta configuración de presiones bajas en latitudes medias y altas en el Ártico, la barrera que impedía la actividad vertical de las ondas, ya no está, con lo cual las ondas tienen muchas más posibilidades de llegar hasta la estratosfera, depositar su carga energética allí, y calentarla.
Si seguimos con la teoría del puente atmosférico entre la cuenca norte del Pacifico y la nuestra en el Atlántico Norte, controlaremos que se cree un buen patrón de bloqueo (Anticiclón en nuestro argot) sobre la zona de las Aleutianas y sobre Groenlandia, ya que parece ser que propicia una bajada importante del geopotencial y con ello la entrada de vaguadas sobre Europa, dando como resultado temperaturas más frías a nuestro continente.

Encontramos otro factor importante que influye en la posición del índice AO, la nieve caída en algunos sectores euroatlanticos a comienzos del otoño, y a lo largo de toda esta estación.

Según profesor Judah Cohen, este es un modelo conceptual de cómo la capa de nieve caída modifica la circulación del invierno, tanto en la estratosfera como la troposfera, ya que según la cantidad de nieve caída se pueden producir unos eventos atmosféricos.

El número 1, nos indica que la cubierta de nieve aumenta rápidamente sobre toda la zona de Siberia, es decir tiene que estar por encima de lo normal en otoño.

El número 2, muestra que el enfriamiento adiabático ayuda a fortalecer el anticiclón siberiano y conduce a temperaturas por debajo de lo normal.

El número 3, vemos que hay movimientos ascendentes fuertes de los flujos de energía, así las las ondas estacionarias de Rossby troposféricas pueden llegar a la estratosfera y ser absorbidas por ella.
El número 4, observamos un debilitamiento del vórtice polar estratosférico, por la fuerte convergencia de interacción de las ondas medias, ello conduce a mayores alturas geopotenciales, y el NAM alcanza valores negativos de -3 ó -4 este índice nos mostrara la debilidad del vórtice polar y el aumento de la temperatura en la estratosfera.
Entre la posición 4 y 5 se produce una propagación hacia bajo de la alta presión y un desplazamiento hacia el sur del Jet Stream.
El número 5, nos indica las anomalías de vientos que se propagan hacia abajo desde la estratosfera a la troposfera desplazan el Jet Stream.
El número 6, vemos que las altas presiones sobre el Ártico, crean una fuerte irrupción de aire, siendo esta vía tan dinámica la que culmina con un fuerte impacto negativo de la AO en superficie.
Con esta exposición podemos deducir grosso modo que a mayor nieve en otoño sobre Siberia más posibilidades de AO negativa.
A menos cantidad de nieve AO positiva.
Si tenemos Siberia fría, Groenlandia, Península del Labrador y Alaska cálida en los meses de diciembre, enero y febrero la AO podrá estar en indices negativos.
Si tenemos Siberia cálida, Groenlandia, Península del Labrador y Alaska frías en dichos meses, la AO podrá estar en índices positivos.
Existe una correlación entre la cantidad de nieve caída en Eurasia a principios del otoño como comenté anteriormente , tener en cuenta que la atmosfera es como una balanza que necesita tener equilibrados sus centros de acción , y según se posicionen unos u otros se determinara el resultado atmosférico
AÑOS CON BAJA COBERTURA DE NIEVE EN EURASIA A PRINCIPIOS DEL OTOÑO
1.- A menos cubierta de nieve siberiana, se limita el enfriamiento superficial.
2- Si las condiciones superficiales son más cálidas, se debilitará el anticiclón siberiano.
3- Un Jet Stream troposférico más zonal (vientos del Oeste más fuertes), reducirá el flujo de calor hacia los polos, con lo cual se restringe la propagación vertical de las ondas.
4- El vórtice polar estratosférico permanecerá inalterable y fuerte, es decir la estratosfera estará muy fría.
5- Las anomalías en la circulación estratosférica se propagaran hacia la troposfera.
6- Se producirá una Oscilación del Ártico, AO positiva sobre la troposfera, y toda esa energía que intentaban llevar las ondas hasta la estratosfera se quedaran en la troposfera, generando en algunas ocasiones eventos como ciclogénesis explosivas, vientos fuertes en latitudes más altas, pues esa energía tiene que salir por algún lado, y en latitudes medias tendremos vientos zonales a punta pala.
AÑOS CON ALTA COBERTURA DE NIEVE EN EUROASIA AL INICIO DEL OTOÑO
1- Cuanta más nieve haya caído sobre Siberia, más enfriamiento superficial habrá en esa zona.
2- Ese enfriamiento superficial fortalecerá el anticiclón siberiano.
3- El Jet troposférico se amplificara más, y amentara el flujo de calor hacia el polo, ello produce una mejora en la propagación vertical de las ondas.
4- Si el vórtice polar estratosférico se debilita por la llegada de las ondas con su carga energética, éste se vuelve frágil o se rompe produciéndose el calentamiento estratosférico. Aqui podemos observar el calentamiento estratosférico del 31-12-2018, un potente anticiclón siberiano que llego hasta 10hPa .

5- Las anomalías de la circulación estratosférica se propagaran hacia abajo, sobre la troposfera.
6- Desarrollándose condiciones de AO negativa en la troposfera como consecuencia de todo lo anterior.
La teoría de Judah Cohen, sugiere que un buen anticiclón siberiano, producto de grandes nevadas en esas áreas, corresponde a una actividad importante y potente en las ondas para finales del otoño, principios de invierno, lo que puede ocasionar en ocasiones un calentamiento estratosférico y una troposfera negativa en respuesta a la AO.
¿CÓMO SE FORMA EL POTENTE ANTICICLÓN SIBERIANO?
La presencia de la capa de nieve puede aumentar la cantidad de luz solar reflejada de nuevo al espacio entorno del 20 al 80%.
La capa de nieve es un buen aislante o una manta térmica, siendo una forma de prevenir que el calor del suelo escape a la atmosfera. Por lo tanto la presencia de nieve puede conducir a temperaturas mucho mas frías que la ausencia de capa de nieve.
Cuando la capa media de nieve es superior a lo normal esta enfría la atmosfera que está por encima. El aire frio es más denso por encima de la capa de nieve lo que provoca altas presiones , mientras que el aire más caliente encima de una superficie libre de nieve promueve bajas presiones .

Durante el otoño, cuando la capa de nieve avanza rápidamente a través de Siberia, las altas presiones se van formando, si la nieve caída es superior a lo normal, favorecerá un amplio y potente anticiclón siberiano, que puede extenderse a través de todo el Norte de Eurasia.
Durante el invierno estas extensas altas presiones se pueden extender hasta Eurasia más septentrional y llegar al Océano Ártico, al mismo tiempo que las anomalías de altas presiones dominan las cuencas oceánicas de latitudes medias, los climatólogos llaman a este patrón de variabilidad una vez formado, Oscilación del Ártico en fase negativa.
Si la capa de nieve caída durante el otoño es escasa, favorecerá la aparición de bajas presiones en todo el norte de Eurasia durante el otoño, en invierno esas bajas presiones se extienden desde la parte Euroasiática septentrional hasta el Ártico, teniendo a su vez un incremento de las altas presiones en las cuencas oceánicas de latitudes medias, siendo esto una Oscilación del Ártico positiva.
De todo lo expuesto anteriormente se deduce la importancia de esta perturbación a nivel regional en el norte de Eurasia como un patrón hemisférico que influye en la variabilidad del clima invernal.
