Gevolgen van de Polar Vortex in de VS
Achtergrond

Sneeuwstormen aan de oostkust van de Verenigde Staten

Na de sneeuwstormen van eind januari en begin februari is de oostkust van de VS de afgelopen dage opnieuw getroffen door hevige sneeuwval, storm en lage temperaturen. In een maand tijd is plaatselijk bijna twee meter sneeuw gevallen.

Het winterweer van begin februari heeft volgens NBC News elf mensenlevens geëist, vooral door verkeersongelukken. In veel steden in het noordoosten van de VS ligt inmiddels meer dan 60 cm sneeuw, deels ook afkomstig van de sneeuwstorm van 26-27 januari. Die sneeuwstorm van eind januari was in de media aangekondigd als historische gebeurtenis. In New York waar de bevolking op het ergste was voorbereid viel echter minder sneeuw dan verwacht en viel de overlast mee. In de afgelopen jaren was het openbare leven aan de oostkust van de VS herhaaldelijk ontwricht door zware sneeuwstormen met extreem lage temperaturen en windsnelheden van meer dan 100 km/uur. Hoe vaak komen situaties met extreme sneeuwval voor aan de oostkust, hoe ontstaan ze, en heeft klimaatverandering er iets mee te maken?

Ontstaan van sneeuwstormen

Sneeuwstormen komen regelmatig voor aan de oostkust van de VS. Iedere winter meerdere keren. Waarom? Omdat de voor een sneeuwstorm noodzakelijke ingrediënten aan de oostkust in de winter bijna permanent voorhanden zijn. Dat is ten eerste de koude lucht van het achterliggende uitgestrekte continent, die gemakkelijk aangevoerd wordt met de westenwinden die op de gematigde breedten van het noordelijk halfrond overheersen. Ten tweede de nabijgelegen Atlantische Oceaan, die een welhaast oneindige hoeveelheid water beschikbaar heeft.

Weinig sneeuw in New York City
Weinig sneeuw in New York City (foto: Jeanne Brombacher)

Als de koude continentale lucht over het relatief warme water stroomt, ontstaan door dit enorme temperatuurcontrast gemakkelijk depressies of lagedrukgebieden. De stroming die bij zo'n lagedrukgebied hoort voert zeer vochtige en vrij milde lucht met een noordoostenwind terug richting het continent. Daar botst deze warme vochtige lucht op de al aanwezige koude lucht. De zo ontstane frontale situatie leidt gemakkelijk tot veel sneeuwval. Sneeuwstormen zijn dus niets nieuws voor de oostkust van de VS. Maar ze zijn niet altijd zo extreem als deze winter en niet altijd valt de sneeuw op dezelfde locatie.

Weather bom

De situatie rond 26-27 januari 2015 aan de oostkust van de VS was uitzonderlijk. In de meteorologie wordt het begrip “weather bomb” gebruikt als de druk binnen 24 uur meer dan 24 mbar afneemt waardoor de wind zeer sterk toeneemt. De situatie aan de oostkust voldeed aan dat criterium. De snel uitdiepende depressie veroorzaakte aan de kust een zware storm, windkracht 10. Daarnaast was het oceaanwater voor de kust warmer dan normaal, waardoor nog meer vocht beschikbaar was (Zie figuur 1 met waterdamp beeld), en de lucht zelf ook meer kon opwarmen, waardoor het contrast tussen land en water groter wordt.

Infrarood beelden van de sneeuwstorm aan de oostkust van de VS
Figuur 1: Infrarood beelden van de sneeuwstorm aan de oostkust van de VS om 07:15 UTC. Oranje-rode kleuren indiceren gebieden met veel vocht, blauwe kleuren de drogere gebieden. Bron: NOAA http://www.goes.noaa.gov/goes-e.html

Volgens modelberekeningen zou de storm bovendien geruime tijd blijven hangen voor de oostkust, waardoor de sneeuwstorm lang zou duren. Dat kan in combinatie met een harde tot stormachtige wind leiden tot metershoge sneeuwduinen, zoals in februari 1979 het geval was in het noorden van Nederland. Snel uitdiepende depressies laten zich echter moeilijk voorspellen en voor de weersomstandigheden kan de koers van zo’n depressie van cruciaal belang zijn.

Kijken we naar de berekeningen van de sneeuwstormdepressie van eind januari in de VS dan zien we een grote spreiding in de uitkomsten (zie figuren 2 en 3). Het ECMWF ensemble voorspelde een 70% tot 80% kans op meer dan 30cm sneeuw (30mm water-equivalent) in New York City, veel minder net ten westen er van. Het NOAA ensemble van verwachtingen van verschillende modellen (Figuur 2) voor New York varieerde van 4 inch (10 cm) tot 40 inch (100 cm). Er was dus een heel grote onzekerheid in de verwachtingen en de uiteindelijke oplossing viel binnen de spreiding van het ensemble (40% had 75 cm of meer, 25% had 20 cm of minder).

Klimaatverandering

New York lag aan de westrand van het gebied waar een grote hoeveelheid sneeuw werd verwacht. De depressie volgde echter een iets westelijkere koers dan de gemiddelde verwachting, waardoor New York net buiten het gebied van de zwaarste sneeuwval kwam te liggen. Dit geeft aan dat een enkele voorspelling minder nuttig is dan een ensemble van voorspellingen dat de kans op een waaier van uitkomsten geeft.

Sneeuwval is een grillig weersverschijnsel. De ene winter valt er veel sneeuw, de andere winter sneeuwt het nauwelijks. Klimaatverandering heeft effect op sneeuw. Voor sneeuw moet het immers in de eerste plaats koud genoeg zijn. In gebieden waar het nu zelden koud genoeg is voor sneeuw, valt er in de toekomst bij opwarming van het klimaat wellicht nooit meer sneeuw.

Cumulatieve sneeuwval
Figuur 2: Cumulatieve sneeuwval volgens een aantal weermodellen. De zwarte lijn geeft het ensemble gemiddelde weer. Bron: NOAA Storm Prediction Center
ENS Esemble
Figuur 3. Kans op meer dan 30mm neerslag (ongeveer 30cm sneeuw) op 27 januari 2015 volgens het ECMWF ENS ensemble van de ochtend van 25 januari. Het model berekent de kans is 70%-80% dat er zo veel sneeuw valt, maar niet 100%. Bron: ECMWF.

Voor koudere gebieden geldt dat niet. In extreem koude gebieden waar de gemiddelde wintertemperatuur ruimschoots onder nul ligt, zal onder invloed van de opwarming zelfs gemiddeld meer sneeuw kunnen vallen (O’Gorman, warmere lucht meer waterdamp kan bevatten dan koude lucht, en dat deze hoeveelheid extra vocht en dus ook meer sneeuw kan opleveren.

New York en de oostkust van de VS liggen in een overgangsgebied.

New York en de oostkust van de VS liggen in een overgangsgebied. Door de opwarming zal de gemiddelde sneeuwval daar waarschijnlijk afnemen, maar blijft de kans op extreme sneeuwval reëel. Als de koude continentale lucht over het relatief warme water stroomt, ontstaan door dit enorme temperatuurcontrast gemakkelijk depressies of lagedrukgebieden. De stroming die bij zo'n lagedrukgebied hoort voert zeer vochtige en vrij milde lucht met een noordoostenwind terug richting het continent. Daar botst deze warme vochtige lucht op de al aanwezige koude lucht. De zo ontstane frontale situatie leidt gemakkelijk tot veel sneeuwval. Sneeuwstormen zijn dus niets nieuws voor de oostkust van de VS. Maar ze zijn niet altijd zo extreem als deze winter en niet altijd valt de sneeuw op dezelfde locatie.

Niet gevonden wat u zocht? Zoek meer achtergrond artikelen