Liebe Grüße
Gottfried

Servus Gottfried,

Voraussetzung für das Entstehen eines SSW ist ein verstärkter und länger andauernder Wärmefluss von der Troposphäre in die Stratosphäre. Ausgelöst wird dies durch quasistationäre planetare Wellen (Rossbywellen) des Jetstreams der NH mit großer Amplitude. Dabei lenkt ein kräftiges blockierendes Hochdruckgebiet (meist über dem NA und/oder Sibirien) die Zirkulation nicht nur horizontal ab, sondern es können sich Wellen u.U. vertikal bis in die Stratosphäre ausbreiten, wo sie dann die Wärme freisetzen und sich schließlich auflösen. Bei diesem Prozess erfolgt entweder eine Verdrängung (displacement) des sPW oder, wenn die Jetstreamablenkung an zwei planetarischen Wellen erfolgt, eine Spaltung des sPW (PW-Split).
Diese Kopplung zwischen Troposphäre und Stratosphäre ist allerdings nur im Winterhalbjahr möglich, da dann sowohl in der Troposphäre als auch in der kalten Stratosphäre in den mittleren und hohen Breiten Westwinde vorherrschen. Die Wellenflüsse können miteinander interferieren/sich verstärken. Die Wellenenergie wird in Wärmeenergie umgewandelt. Ist der Wärmeeintrag in den sPW, der meist in mehreren Schüben erfolgt, stark genug, kann dies ein SSW auslösen. Die Kriterien für das Erreichen eines SSW sind per Definition ein starkerTemperaturanstieg (50 K) im Polbereich innerhalb weniger Tage und eine nachfolgende und länger andauernde mittlere Windumkehr (60° Breite) von W auf O.
Die Störung des sPW setzt sich mit einiger Verzögerung von der Stratosphäre nach unten in die Troposphäre durch. Meist entsteht ein Hoch über der Arktis. Indikatoren dafür sind negative Idizes der arktischen Oszillation bzw. des „northern annular mode“ (siehe im Beitrag) in der Troposphäre.
Probleme bereitet den Modellen die Erfassung der dynamischen Kopplung zwischen Stratosphäre und Troposphäre unter Berücksichtigung des herrschenden troposphärischen Strömungsmusters und damit die Auswirkungen in den Vorhersagesimulationen. Für eine systematischer Erfassung solcher Ereignisse können in Zukunft statistische Daten erheblich weiterhelfen. Derzeit gibt es noch zu wenige. Die KI wird sicher auch eine Rolle spielen.
Ich hoffe meine Ausführungen sind für dich verständlich. Bei Unklarheiten, kannst du gerne fragen. Ich bin zwar kein studierter Fachmann, habe mich mit dem Thema aber beschäftigt und vor Jahren dazu einen Vortrag auf der HW gehalten. Dadurch gewann ich auch Meteorologen als Diskussionspartner.

LG, Franz