Extreme Kältewelle und schwerer Schneesturm

In den vergangenen Tagen wurden alle Regionen Nordamerikas östlich der Rocky Mountains von einer massiven Kältewelle heimgesucht. Die Luft akrtischen Ursprungs drang über den ebenen Kontinent ohne grossen Widerstand bis weit nach Süden vor. Nach Überqueren des milden Golfs von Mexiko erreichte die Kaltluft in abgeschwächter Form auch die Halbinsel von Yucatan und Kuba.

Beim Vorstoss der Arktisluft nach Süden traf diese anfangs letzter Woche zunächst auf milde, subtropische Luft. Die Folge war ein grossräumiger Schneesturm und gebietsweise kam es auch zu starkem, gefrierendem Regen. Die Unwetter brachten das öffentliche Leben nahezu zum Stillstand, führten zu schweren Infrastrukturschäden und forderten leider auch viele Menschenleben.

Vom Südwesten bis zur Ostküste der USA wurden teils erhebliche Neuschneemengen gemessen, darunter beispielsweise 79 cm im Bundesstaat New Mexico und bis 76 cm in einigen Ortschaften des Bundesstaates New York. Die Temperaturen erreichten flächendeckend Werte zwischen -15 und -30 Grad, teils sogar bis -40 Grad.

Kaltluftvorstösse über Nordamerika treten regelmässig auf

Diese massive Kältewelle und der begleitende Schneesturm sind zwar in ihrem Ausmass und ihrer Intensität als aussergewöhnlich und historisch einzuordnen. Extreme Kaltluftvorstösse und Winterstürme bis in die südlichsten Regionen des Kontinents gehören aber durchaus zu den Eigenheiten des nordamerikanischen Klimas und treten etwa alle zwei bis drei Jahre auf.

Das letzte Ereignis von ähnlichem Ausmass datiert auf den Februar 2021 mit Tiefstwerten von fast -19 Grad in Dallas. Zur Einordnung: Dallas liegt auf demselben Breitengrad wie der Süden Tunesiens oder Teile Marokkos. Damals kam es in weiten Teilen von Texas zu einem massiven Stromausfall, da das Stromnetz kaum auf solch kalte Temperaturen und die damit verbundene grosse Nachfrage nach Elektroheizungen vorbereitet war. Auch das benachbarte Mexiko war von der Kaltfront betroffen. In Monterrey wurde ein Tiefstwert von -7 Grad gemessen

Eine «Rutschbahn» für die Kaltluft

Solche arktischen Kaltlufteinbrüche bis in tropische Breiten mögen uns Europäer überraschen, sind aber für diese Region der Welt nichts Ungewöhnliches. 

Die grosse Landmasse Nordamerikas erstreckt sich von der kanadischen Arktis bis zu den warmen Gewässern des Golfs von Mexiko. Der Kontinent wird im Westen durch das Gebirgssystem der Rocky Mountains begrenzt. Dieses Gebirge bildet ein Hindernis für die milden Winde des Pazifiks und begünstigt dadurch das Ausbrechen der arktischen Kaltluft nach Süden.

Wenn die kalte und dichte Arktisluft nach Süden vorstösst und auf die subtropische Luft aus dem Golf von Mexiko trifft, bilden sich aufgrund der starken Temperaturgegensätze markante Frontensysteme aus, welche begleitet von stürmischen Winden viel Schneefall und oft auch Eisregen mit sich bringen.

Massiver Wärmeaustausch zwischen Pol und Äquator

Die besondere Topografie Nordamerikas mit seinem ebenen Nord-Süd-Korridor zwischen Rocky Mountains und Appalachen begünstigt das direkte Vordringen arktischer Kaltluft von den Polargebieten bis in die Tropen. Gelegentlich erreichen die Kaltfronten in abgeschwächter Form sogar die Atlantikküste Panamas, welche nur gerade 10 Grad nördlich des Äquators liegt.

Ein solches Szenario könnte auch am kommenden Sonntag, 1. Februar eintreten. Eine zweite, kräftige Kaltfront verdrängt die nach wie vor kühle Luft des Kaltluftvorstosses vergangener Woche von der nordwestlichen Karibik noch weiter südwärts. In diesem Sinne fungiert der nordamerikanische Kontinent im Winter wie eine riesige Klimaanlage für die tropischen Regionen der Karibik.

Welche Rolle spielt der Polarwirbel?

Zur Erinnerung: Der Polarwirbel ist ein von West nach Ost ausgerichtetes Starkwindband in grosser Höhe, welches die kalte Polarluft von der warmen subtropischen Luft trennt. Wenn das Starkwindband gut ausgeprägt ist, kann die kalte Luft über den nördlichen Breiten im Winterhalbjahr kaum nach Süden vorstossen.

Schwächt sich der Wirbel ab, wird dieser instabil und beginnt stark zu mäandrieren. Dies führt in der Folge oft zu einer meridionalen (Nord/Süd ausgerichteten) Zirkulation. Als Folge kann sich die Kaltluft von den Polen lösen und weit nach Süden ausgreifen. Gleichzeitig kann durch die Nord-Süd-Zirkulation auch warme, subtropische Luft weit nach Norden vordringen. Ein extremes Beispiel hierfür war Island, wo am vergangenen 24. Dezember als aussergewöhnliche 19.7 Grad gemessen wurden.

Auch im aktuellen Fall hat sich der Polarwirbel vor dem Kaltluftausbruch etwas abgeschwächt und spielte wahrscheinlich seine Rolle.

Und was ist mit dem Klimawandel?

So wie eine Schwalbe noch keinen Sommer macht, stellen auch einzelne Kältewellen den Klimawandel nicht infrage. Eine Kältewelle ist ein kurzfristiges Wetterereignis von wenigen Tagen, der Klimawandel beschreibt hingegen die Veränderung des langfristigen Zustands der Atmosphäre über Jahrzehnte. Die Tatsache, dass die globale Durchschnittstemperatur steigt, schliesst das Auftreten sehr kalter Phasen nicht aus. 

Einige Studien deuten zudem darauf hin, dass ebensolche Ereignisse durch die stärkere Erwärmung der Arktis in Zukunft paradoxerweise häufiger vorkommen könnten. Eine wärmere Arktis neigt dazu, den Polarwirbel zu schwächen, was wiederum Kaltluftausbrüche bis in niedere Breitengrade begünstigen könnte.

Weitere Informationen

• Dieser Blog wurde aus dem Französischen übersetzt und angepasst. Die französische Version finden Sie hier: Vague de froid intense en Amérique du Nord
• Mehr Informationen zur Rolle des Polarwirbels: Polarwirbel