EuA Team Blog Welcome to the world of the machines…

Russian heatwave and Pakistani floods.

English Version

We've all heard about the great Russian heat wave this summer. Some 15.000 people died because of the toxic plumes produced by the forest fires around Moscow area because of the unusual high temperatures of over 30 Celsius since late June. The real question is what caused that extreme situation in Russian and how that is connected with the monsoon period in Pakistan.

First things first, in meteorology there is a term which defines  an upper-level river of air, between the altitudes of about 10,000 - 12,000 meters ,which is called jet stream. During summer time that jet stream might be a weaker that blows across northern Europe coming from the poles and a strong southern "subtropical" jet that blows across southern Europe. The first one brings all the rain at the North of Europe including Russia, while the second brings all the heat from Africa disallowing any precipitation whatsoever. The polar jet stream also acts as the boundary between cold, Arctic air, and warm tropical air. If the polar jet stream shifts to the north of its usual location, areas just to its south will be much hotter and drier than normal.

In July 2010, a remarkably strong polar jet stream developed over northern Europe. This jet curved far to the north of Moscow, then plunged southwards towards Pakistan. This allowed hot air to travel northwards over most of European Russia, and prevented rainy systems over that area. These rain-bearing low pressure systems passed far to the north of European Russia, then dove unusually far to the south, into northern Pakistan. The heavy rains from these lows combined with Pakistan's usual summer monsoon rains were enough for Pakistan to face its worst floods in recent history.

According to recent reports unusual sea surface temperature patterns could be the primary reason for this unusual behaviour of the jet streams. Scientists found that during the summer of 2003, exceptionally high sea surface temperatures of 4°C  above average over the Mediterranean Sea, combined with unusually warm SSTs in the northern portion of the North Atlantic Ocean near the Arctic, combined to shift the jet stream to the north over Western Europe and create the heat wave of 2003. I expect that the current SST pattern over the ocean regions surrounding Europe played a key role in shifting the jet stream to create the heat wave of 2010. Finally in my opinion, human caused climate change also may have played a role, especially since great heat wave episodes seems to be more frequent the past 10 years.

Ελληνικά

Το φετινό εφιαλτικό καλοκαίρι για τους Ρώσσους θα το θυμούνται για παρα πολύ καιρό. Θερμοκρασίες ρεκορ για πολλές τους πόλεις, με την μέση τιμή Ιουλίου να μην έχει πέσει κάτω απο τους 30 Κελσίου, ουσιαστικά θυμίζει Ελληνικό παρα Ρωσσικό καλοκαίρι. Όσο και εαν φαίνεται παράξενο υπάρχει επιστημονική απάντηση για αυτό το φαινόμενο, αν και ακραίο, το οποίο μάλιστα καταλήγει στην δεύτερη τραγωδία του Αυγούστου και τους νεκρούς του Πακιστάν απο τις μεγαλύτερες πλημμύρες όλων των εποχών στη χώρα.

Αρχικά να τονίσω 2 μετεωρολογικά δεδομένα τα οποία θα τα χρειαστούμε για την περαιτέρω ανάλυση και κατανόηση των φαινομένων της κυκλοφορίας της ατμόσφαιρας.  Το καλοκαίρι έχουμε ουσιαστικά πάνω απο την Ευρώπη τον ασθενή πολικό αεροχείμαρρο (polar jet stream) ο οποίος φυσάει στην Βόρεια Ευρώπη ουσιαστικά, χαμηλώνοντας την θερμοκρασία και φέρνοντας αρκετή βροχή, και τον υποτροπικό αεροχείμαρρο (subtropical jet stream) ο οποίος φυσάει στη Νότια Ευρώπη και φέρνει ουσιαστικά την ζέστη απο τους τροπικούς, ρίχνει την υγρασία και φυσικά αποτρέπει τις πολλές βροχοπτώσεις. Ο πολικός επίσης ενεργεί και σαν σύνορο μεταξύ του κρύου αρκτικού αέρα και του ζεστού τροπικού. Τυγχόν μετατόπιση του πολικού αεροχειμάρρου σε βορειότερη θέση απο αυτή που βρίσκεται συνήθως έχει σαν αποτέλεσμα την άνοδο και του ζεστού υποτροπικού, με συνέπειες την άνοδο της θερμοκρασίας και της μείωσης της υγρασίας των περιοχών που βρίσκονται κάτω απο την επίδραση του.

Αυτό ακριβώς το φαινόμενο, της μετατόπισης του αεροχειμάρρου βορειότερα της Ευρώπης είχαμε τον Ιούλιο του 2010. Αυτός ο ιδιαίτερα ισχυρός πολικός αεροχείμαρρος παρέκαμψε την Ευρωπαική Ρωσσία και στη συνέχεια βυθίστηκε απότομα προς το Πακιστάν.  Αυτό επέτρεψε ζεστό αέρα να ταξιδέψει προς τα βόρεια κατά το μεγαλύτερο μέρος της ευρωπαϊκής Ρωσίας, και εμπόδισε βροχερά συστήματα επί του εν λόγω τομέα. Οι βροχές που φέρουν αυτά τα  συστήματα χαμηλής πίεσης πέρασε μακριά, στα βόρεια της ευρωπαϊκής Ρωσίας, και στη συνέχεια έφτασε ασυνήθιστα μακριά προς τα νότια, στο βόρειο Πακιστάν. Οι έντονες βροχοπτώσεις από τα εν λόγω χαμηλά σε συνδυασμό με τις  βροχές τις εποχής των μουσώνων του Πακιστάν ήταν αρκετά για να αντιμετωπίσει η χώρα τις χειρότερες πλημμύρες  στην πρόσφατη ιστορία της.

Σύμφωνα με πρόσφατες αναφορές ασυνήθιστη θαλάσσια θερμοκρασία  θα μπορούσε να είναι ο κύριος λόγος για αυτή την περίεργη συμπεριφορά του αεροχειμάρρου. Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού του 2003, εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες της θάλασσας της Μεσογείου ( 4 ° C πάνω από το μέσο όρο), σε συνδυασμό με τις ασυνήθιστα θερμές θερμοκρασίες θάλασσας στο βόρειο τμήμα του Βόρειου Ατλαντικού Ωκεανού κοντά στην Αρκτική, είχε αποτέλεσμα την μετατόπιση του αεροχειμάρρου πάνω από τη βόρεια Δυτική Ευρώπη προκαλώντας το κύμα καύσωνα του 2003.  Ανάλογη συμπεριφορά των θαλασσών που περιβάλλουν την Ευρώπη και οι οποίες έχουν θερμανθεί πολύ προκάλεσε και το 2010 την μετατόπιση του πολικού σε περιοχές που δεν μπορούσε να επηρρεάσει την Ρωσική ενδοχώρα.