Wolne od lodu wody Arktyki hamują spadek temperatur

Czapa polarna Oceanu Arktycznego rośnie, woda zamarza, czego skutkiem jest oddawanie ciepła do atmosfery. W tym roku skala anomalii temperatur jest bardzo wysoka, bardziej przypomina to okres późnej jesieni i zimy, bo ocean dopiero co zaczął zamarzać. Zimą anomalie temperatur są wyższe niż na początku jesieni. Do tego w ostatnich latach zimą nasila się meandrowanie prądu strumieniowego. 

Odchylenie temperatur na półkuli północnej w stosunku do średniej 1979-2000 dla 22 września 2016. Climate Reanalyzer

22 września anomalia w Arktyce osiągnęła zawrotną wartość 2,8^oC. Pokrywa lodowa skurczyła się do wartości nieznacznie niższej do tej z 2007 roku. Według danych, czapa polarna 10 września była drugą najmniejszą w historii pomiarów. Tak duży spadek musi się wiązać z anomaliami temperatur, skoro ocean pochłonął nadzwyczaj dużą ilość ciepła.

Prognozowane odchylenie temperatur w dniach 23-26 września 2016. Climate Reanalyzer

W ciągu najbliższych dni, odchylenie temperatur w Arktyce wzrośnie, sięgając, a potem przekraczają wartość 3^oC. To bardzo potężna wartość. Sytuacja ta może trwać nawet kilka miesięcy, z krótkotrwałymi fluktuacjami. 

Czapa polarna Arktyki (w prawej części widoczna Morze Karskie i wyspa Nowa Ziemia). Czarne koło oznacza brak możliwości fotografowania obszaru bieguna północnego, ze względu na niewielką ilość światła słonecznego. 21 września 2016 r. NASA Worldview

Tak duże anomalie temperatur nie pozostaną bez odpowiedzi. Prawdopodobnie właśnie teraz mierzymy się blokadą wyżu barycznego nad Polska, co oznacza permanentny brak opadów. Choć wrzesień zapowiadał się znacznie pogodniejszy od chłodnego sierpnia, to prognoza przerosła samą siebie, bo deficyt opadów staje się coraz większy. Prognozowane każdego dnia opady za 3-5 dni, są odkładane, bo blokada wciąż się utrzymuje. 

Zobacz także:

• Wciąż się pali i wciąż jest ciepło, Poniedziałek, 19 września 2016 Pożary lasów tajgi wciąż szaleją we wschodniej części Syberii. Lato się skończyło, tym bardziej tam, gdzie powinna się zacząć krótka i zimna jesień, poprzedzająca trwającą pół roku ciężką zimę. A jednak to się nie dzieje, jak pokazują dane, na Syberii niewiele jest miejsc, gdzie temperatury są w normie. Temperatury na zachód od Bajkału, na podobnych do naszych szerokościach geograficznych, 18-19 września sięgały 19-21^oC, a opadów było niewiele, lub w wielu miejscach nie było ich wcale.

Wciąż się pali i wciąż jest ciepło

Pożary lasów tajgi wciąż szaleją we wschodniej części Syberii. Lato się skończyło, tym bardziej tam, gdzie powinna się zacząć krótka i zimna jesień, poprzedzająca trwającą pół roku ciężką zimę. A jednak to się nie dzieje, jak pokazują dane, na Syberii niewiele jest miejsc, gdzie temperatury są w normie. Temperatury na zachód od Bajkału, na podobnych do naszych szerokościach geograficznych, 18-19 września sięgały 19-21^oC, a opadów było niewiele, lub w wielu miejscach nie było ich wcale.

Emisje tlenku węgla i dwutlenku węgla 18 września 2016. Arctic News, Earthnet

Pożary, które występują we wschodniej części Syberii mają bardzo dużą skalę, typową dla okresu letniego. Emitowane są wielkie ilości sadzy, a także dwutlenku węgla.

 Ogromne dymy i źródła pożarów (czerwone punkty) na Syberii 18 września 2016. Arctic News, NASA Worldview

 Ogromne dymy z pożarów lasów na Syberii 19 września 2016. NASA Worldview

Zdjęcia satelitarne pokazują ogrom zagłady rozgrywającej się w syberyjskim przedzimiu. Sierpień 2016 ustanowił kolejny rekord temperatur na całej planecie. Było o 0,98^oC cieplej niż wynosi średnia z XX wieku. Temperatury między 7 a 17 września były niezwykle wysokie. Szczególnie widoczne jest to na północy w sąsiedztwie Oceanu Arktycznego. Sezon topnienia lodu się już zakończył, teraz pokrywa lodowa przyrasta, ale temperatury w Arktyce są i będą wysokie. 


Zobacz także:

• Ognie piekielne w Rosji i metan, wtorek, 26 lipca 2016 
• Wielkie pożary w zachodniej części Syberii, środa, 20 lipca 2016 Pożary w środkowej i zachodniej części Syberii rozszalały się 18 lipca. Zdjęcia satelitarne NASA rejestrują dziesiątki ognisk pożarów, obejmujących tysiące hektarów terenu. Zdjęcie satelitarne obok przedstawia wielkie i złowrogie pióropusze dymów z pożarów w pobliżu Zatoki Obskiej w północno-zachodniej części Rosji. Do tej pory sezon pożarów na Syberii był stosunkowo spokojny.

NSIDC - sezon topnienia 2016

Prowadzone obserwacje satelitarne przez Narodowe Centrum Danych Lodu i Śniegu (NSIDC), pokazują, że zasięg pokrywy lodowej Arktyki osiągnął swoje minimum 10 września. Czapa polarna skurczyła się do 4,14 mln km². To mniej niż sugerowały przewidywania 39 różnych instytucji, na których podstawie mediana wrześniowego minimum została wyliczona na wartość wynoszącą 4,38 mln km². NSIDC zaznacza, że wrześniowe minimum nie jest definitywne, gdyż może dojść do zmiany warunków pogodowych i ponownego spadku zasięgu lodu, co miało już miejsce w 2005 i 2010 roku. Wtedy to sezon topnienia uległ nieoczekiwanemu przedłużeniu. 

Zasięg lodu morskiego w czasie wrześniowego minimum w latach 1979-2016. Zdjęcie: Zack Labe

Biorąc pod uwagę dane pomiarowe wychodzi, że tegoroczne minimum detronizuje drugi najmniejszy w historii pomiarów zasięg lodu z 2007 roku. Eksperci z NSIDC zaznaczają tu fakt, że z uwagi na niewielkie różnice między tegorocznym minimum, a tym z 2007 i faktem wymiany satelity w kwietniu (w marcu miała miejsce awaria satelity F-17), to należy bardziej mówić o remisie. Zasięg lodu we wrześniu 2007 spadł do 4,15 mln km², dodając do tego granicę niepewności 25 tys. km², to tym bardziej tegoroczne minimum jest ex aequo z 2007 rokiem drugie co do wielkości. Rekordzistą pozostaje rok 2012, gdzie zasięg lodu skurczył się do 3,4 mln km². Tym samym rozmiary czapy polarnej 10 września były o 0,75 mln km² większe niż w 2012 roku. 

Dane JAXA pokazują za to wyraźnie, ze w tym roku minimalny zasięg lodu był drugim najmniejszym w historii pomiarów. Wyniósł on 4,02 mln km² wobec 4,07 mln km² w 2007 roku.

Zasięg arktycznego lodu morskiego w trakcie wrześniowego minimum 2016 względem średnich rozmiarów 1981-2010. Sea Ice Index

Warto tu zaznaczyć fakt, że pokrywa lodowa zarówno 10 września, jak przez cały sierpień i początek września była i w sumie, to wciąż jest o ponad 2 mln km² mniejsza niż wynosi średni zasięg lodu z lat 1979-2000. Tak duża różnica przekłada się także na zmiany warunków pogodowych w umiarkowanych szerokościach geograficznych i anomalie prądu strumieniowego. Największe obszary lodu, jak pokazuje mapa stopiły się na Morzu Beauforta, Czukockim i Basenie Arktycznym od strony Morza Czukockiego. Bardzo szybko latem wycofywał się lód na Morzu Karskim. 

 Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2016 roku w stosunku do wybranych lat. Sea Ice Index

Zasięg i koncentracja lodu morskiego w czasie wrześniowego minimum w latach 2012-2016 według danych JAXA. Zdjęcie: Arctic Neven Forum

Duże straty w chłodnym lecie

Pochmurny i zimny czerwiec, oraz lipiec sugerowały, że tegoroczny sezon topnienia będzie podobny do tego z 2013 i 2014 roku, kiedy to wrześniu zasięg lodu spadł do 5 mln km². Uznaje się dwie przyczyny dość silnego spadku rozmiarów czapy polarnej w tym roku. Są to: rekordowo ciepła zima i wiosna, co umożliwiło wczesne roztopy i nagrzewanie się wód; niezwykle wietrzy sierpień, gdzie przez Arktykę przetoczyły się dwa silne sztormy, a pod koniec sierpnia pojawił się dipol arktyczny. Dipol spowodował duży ubytek powierzchni i ilości lodu.

Średnie odchylenie temperatur w Arktyce dla lipca i sierpnia 2016 (po lewej), oraz pierwszej dekady września 2016 (po prawej). Poniżej średnie cieśninie atmosferyczne dla tych samych okresów.

Sytuacja jest o tyle niepokojąca z uwagi właśnie na dwa zimne i pochmurne miesiące, czyli czerwiec i lipiec i prawie całkowity w tym czasie brak eksportu lodu przez Cieśninę Frama. Eksport lodu przez Cieśninę Frama, gdzie lód jest wyprowadzany na obszar ciepłych wód Oceanu Atlantyckiego, ma miejsce w czasie występowania dipola arktycznego. Samo działanie dipola polega na tym, że po stronie amerykańskiej występuje pole wysokiego ciśnienia, a po rosyjskiej niskiego ciśnienia. Odpowiednie ustawienie układów barycznych powoduje dryf lodu od strony Oceanu Spokojnego do Atlantyckiego i tejże właśnie cieśniny. Jednocześnie są to warunki sprzyjające w okresie letnim do wprowadzania nad Ocean Arktyczny gorących mas powietrza znad Dalekiego Wschodu Rosji i Alaski, oraz zachodniej części Kanady.

Kra lodowa w pobliżu bieguna północnego 8 września 2016. NASA Worldview

„Gruz” zamiast paku lodowego

Pokrywa lodowa w ostatnich latach stała się niezwykle cienka, a tym samym podobna na kruszenie, co oznacza fragmentację paku lodowego. Zdjęcie satelitarne pokazuje, że w wyniku działania sztormów i ciepłej wody morskiej, która dostaje się pod lód, pak lodowy ulega fragmentacji. Sytuacja ta pokazuje, że w najbliższych latach może dojść do sytuacji, kiedy to zniknie cały lód morski, lub jego zasięg spadnie poniżej 1 mln km², co praktyce oznacza koniec stałej czapy polarnej. Klimatolodzy, tacy jak Peter Wadhams, czy Wiesław Masłowski od dawna przewidują rychły koniec lodu morskiego Arktyki, wyznaczając daty. Choć prognozy co do konkretnej daty okazały się na szczęście nietrafne, ze względu na zmienność pogodową, to sytuacja w Arktyce zmierza właśnie w tym kierunku. A jak mówią naukowcy, brak lodu będzie niósł za sobą poważne i daleko idące konsekwencje. Kolejne miesiące i lata biją rekordy temperatur, lata 2014-2015 były rekordowo ciepłe, 2016 rok także będzie rekordowo ciepły. Jeden rekord bije następny. Takie zmiany zwiększają prawdopodobieństwo utraty całkowitej lub prawie całkowitej czapy polarnej w niedługim czasie. 

Tabela przedstawia zasięg lodu w czasie wrześniowego minimum w latach 2007-2016.

W latach 1981-2010 średnie minimum wynosiło ponad 6 mln km2, nie uwzględniając pierwszej dekady tego wieku, wartość ta jest większa - 6,7 mln km2. Z punktu widzenia obecnego klimatu i jego ekstrapolacji na najbliższe lata, a nawet stulecia przyszłego ocieplenia klimatu, nie ma szans na powrót do stanu sprzed, chyba, że dojdzie do wybuchu kaldery w Yellowstone. Ale i nawet w tym wypadku ochłodzenia potrwałoby kilka lat. Popioły i siarka opadłyby, a klimat ponownie zacząłby się ocieplać. No i w końcu wulkany emitują także CO₂.

Jacht Northabout, który opłynął w tym roku Ocean Arktyczny. Misja miała za zadanie zwrócić uwagę na problem zmiany klimatu. Zdjęcie: Polar Ocean Challenge

W tym roku otworzyły się dwa szlaki morskie Oceanu Arktycznego. Z tym że należy zaznaczyć, ze w przypadku Przejścia Północno-Zachodniego zlodzona pozostała część Kanału Parry’ego – głównej cieśniny rozdzielającej arktyczne wyspy należące do Kanady. Wolny od lodu był południowy odcinek, wzdłuż kontynentalnej części Kanady. Całkowicie się otworzyło w sierpniu Przejście Północno-Wschodnie. Niewielki, pokazany na zdjęciu jacht Northabout był jednostką, której udało się samodzielnie, bez asysty lodołamacza opłynąć oba szlaki morskie, a więc cały Ocean Arktyczny. Wyczyn, który ponad 100 lat temu, w czasach wielkich odkryć morskich, był praktycznie niemożliwy. Choć załoga jachtu pod dowództwem Davida Templemana-Adamsa wyraziła swoje zadowolenie z powodzenia rejsu, to jednocześnie zwraca uwagę na obawy związane z redukcją lodu morskiego. 

Sezon zamarzania powoli się rozpoczyna, i zakończy się za pół roku. Potem nastanie kolejny sezon topnienia 2017. Jak się zakończy? Dowiemy się za rok.

Na podstawie: Weather Underground, National Snow and Ice Data Center

Zobacz także:

• NSIDC - sezon topnienia 2015, sobota, 10 października 2015 
• Wrzesień 2014 - podsumowanie 2014, środa, 8 października 2014 

Arctic News - chłodne lato i drugie najmniejsze minimum wrześniowe zasięgu lodu

Sezon topnienia zakończył się nagle, bo negatywna wersja dipola arktycznego spowodowała szybkie rozprzestrzenianie się lodu w kierunku Oceanu Spokojnego. Do tego zimne masy powietrzna znad Grenlandii zaczęły się przemieszczać się nad czapę polarną. Arktyczny lód stanowi bufor zimna. Kiedy Słońce zachodzi, to nad czapą lodową szybko się robi zimno. Zimno to jest rozprzestrzeniane przez wiatr, co sprzyja zamarzaniu. Jednocześnie dipol ten zaciąga ciepło znad Atlantyku nad rosyjską część Oceanu Arktycznego. Nad samą Rosją także powstał układ, który zaciąga ciepło nad Ocean Arktyczny. Część lodu się powiększa, ale po rosyjskiej stronie, czapa polarna wciąż się topi, bo temperatury nie spadły tam poniżej zera.

Zobacz mapę koncentracji arktycznego lodu morskiego w kolorowej wersji.

 Zasięg i koncentracja arktycznego lodu morskiego. AMSR2 Uni Bremen

Czapa polarna zaczęła się bardzo szybko rozrastać pod wpływem wiatru i zimna. Po stronie rosyjskiej, przede wszystkim w Basenie Arktycznym od strony Morza Karskiego lód dalej się wycofuje. Zwiększyła się także koncentracja lodu ze względu na dość słaby wiatr i ujemne temperatury. Między biegunem północnym, a Grenlandią i Wyspą Ellesmere'a temperatury spadają nawet do -10^oC. Animacja obok (kliknij, aby powiększyć) przedstawia zmiany zasięgu i koncentracji lodu morskiego w dniach 7-14 września 2016. 

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2016 roku względem 2012 i wyszczególnienie w stosunku do ostatnich lat. NSIDC

Mimo iż lato w Arktyce było zimne, w lipcu warunki dla topnienia były takie jak w 2013 i 2014 roku, to czapa polarna osiągnęła we wrześniu drugi najmniejszy w historii pomiarów zasięg. 2007 rok utracił już swoje "srebrne miejsce", choć różnice są niewielkie, a w chwili obecnej zasięg lodu morskiego ponownie jest na trzecim miejscu. Koniec topnienia przypadł wcześnie bo między 7 a 10 września. Według bieżących danych czapa polarna skurczyła się do 4,14 mln km².  

 Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2016 roku. JAXA

Dane JAXA również pokazują, że zasięg lodu morskiego w tym roku osiągnął w czasie wrześniowego minimum drugie miejsce. Wszystko to odbywało się w sytuacji, kiedy w czerwcu i lipcu było zimno i pochmurno. Poniżej pokazane jest zestawienie map zasięgu lodu z 2014, 2015 i 2016 roku dla 14 września.

  W tym roku sytuacja jest znacznie gorsza w niż w dwóch poprzednich latach.

 Odchylenia temperatury od średniej 1981-2010 dla okresu 1-12 września 2016. NOAA/ESRL

Szybki start zamarzania lodu, napływ ciepła nad rosyjską część Arktyki, spowodował duży skok anomalii termicznych. Nad Morzem Łaptiewów i Karskim odchylenia były najwyższe, sięgały 7-9^oC. Dane Climate Reanalyzer pokazują wysokie wartości ciepła na półwyspie Tajmyr i okolicach wysp Ziemi Północnej. Anomalia 15 września w Arktyce osiągnęła 2,26^oC, co jest dość wysoką wartością jak na połowę września. Zwróć uwagę na okres odniesienia przedstawiony na mapie. Europę zachodnią, w tym Polskę nawiedziła fala rekordowych upałów, a globalne temperatury są coraz wyższe.

 Anomalie termiczne powierzchni wód arktycznych 7-13 września 2016 roku. DMI

Temperatura powierzchni wód wciąż jest wysoka jak na tę porę roku. Część tego ciepła na skutek mieszania się wód może trafić na dno i zdestabilizować hydraty metanu. Część ciepła z powodu szybkiego zamarzania pod wpływem bardzo zimnego powietrza i wiatru, trafi do atmosfery. W Arktyce zaczęło robić się zimno, jednak wolne od lodu obszary Oceanu Arktycznego i anomalia prądu strumieniowego już teraz doprowadziły do zahamowania spadku temperatur.

 Porównanie grubości arktycznego lodu morskiego w latach 2013-2016 dla 14 września. HYCOM

Powyższe zestawienie map mówi samo za siebie, czapa polarna przygotowana została na całkowite zniszczenie w 2017 lub 2018 roku. Jeszcze trzy lata temu znajdował się duży obszar grubego na 3-4 metry lodu, w kolejnych latach obszar ten ulegał zdegradowaniu. W tym roku zniknął niemal całkowicie, z grubego na 4-6 m lodu już prawie nic nie zostało. Szczegółowa mapa, pokazują lód na Morzu Beauforta ilustruje to, jak niewielkie obszary grubego na 4 m lodu jeszcze pozostały. są to jedynie grudki, których oceaniczne ciepło jeszcze nie zredukowało. A i tak większość tego lodu powstała na skutek spiętrzania się pod wpływem wiatru niż temperatur. Sytuacja jest najgorsza od 2012 roku, a możliwe, że nawet gorsza niż w samym 2012.

Zmiany grubości arktycznego lodu morskiego między 31 sierpnia a 14 września 2016. HYCOM

Animacja pokazuje zmiany grubości lodu w pierwszej połowie września. Jeszcze przez jakiś czas, ciepło z Atlantyku będzie roztapiać lód, w kolejnych miesiącach może utrudnić jego przyrost. 

 Basen Arktyczny 14 września 2016 roku. NASA Worldview

Normalnie taki przebieg pogodowy w Arktyce, jaki miał miejsce od czerwca do września, powinien spowodować spadek zasięgu lodu do 5-5,5 mln km². Dawniej, czyli w latach 80. XX w. do ponad 7 mln km². Gdyby czerwiec i lipiec, byłyby podobne do tych z 2007 i 2012 roku, to czapa polarna skurczyłaby się do 1-2 mln km², lub zanikłaby całkowicie. Ziemia ogrzałaby się błyskawicznie, doszłoby do jeszcze silniejszych anomalii prądu strumieniowego, czego skutkiem byłyby katastrofy klimatyczne.

 Pożary tajgi wciąż mają miejsce w środkowej części Syberii, mimo że to już połowa września. NASA Worldview

Takie zdarzenie doprowadziłoby do klęsk nieurodzaju w wielu regionach świata, czego rezultatem byłby skok cen żywności na światowym rynku. Indeks FAO przekroczyłby 200 pkt a po kilku tygodniach doszłoby do wybuchu zamieszek i rewolucji w krajach Trzeciego Świata.  

Zobacz także:

• Arctic News - 2007 rok może już nie być drugim rekordzistą, czwartek, 8 września 2016 Początek września przyniósł kolejną zmianę w warunkach pogodowych Arktyki. Dipol arktyczny, który skutecznie zmniejszał powierzchnię i objętość lodu, zanikł. Zastąpiła go negatywna wersja, gdzie wysokie ciśnienie dominuje nad rosyjską częścią Arktyki, a niskie nad amerykańską. W wyniku tego tempo topnienia lodu zaczęło zwalniać. Choć większe tutaj znaczenie ma pora roku - za dwa tygodnie zacznie się noc polarna.