Katastrofalna sytuacja w Arktyce - olbrzymi wyż odpala rekordowe roztopy

Sytuacja w Arktyce w ciągu kilku dni nagle się zmieniła. Szanse na rekord wrześniowego minimum ponownie wzrosły, choć wciąż 100% pewności nie ma. Niemniej sytuacja na biegunie północnym jest katastrofalna.

  Zmiany zasięgu lodu morskiego w dniach 3-6 lipca 2020. AMSR2, Institute of Oceanography, University of Hamburg

Potężny wyż baryczny usadowiony nad Oceanem Arktycznym ma ogromny potencjał do ogrzewania dolnej warstwy atmosfery. Pomagają mu w tym niewielkie układy niskiego ciśnienia na obrzeżach podsyłając ciepło, oraz wilgoć. Efekt widać na powyższa animacji. W ciągu raptem kilku dni zasięg lodu w Arktyce uległ poważnemu spadkowi. Prawdopodobnie jeszcze w tej połowie miesiąca otworzy się Przejście Północno-Wschodnie, być może nawet jeszcze przed 10 lipca, co będzie precedensem. Zmiany pokazane na animacji na to wskazują. Ostatnio topi się dosłownie wszystko. Dane JAXA pokazują, że w 5 lipca topiła się praktycznie cała czapa polarna. 

  Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2020 roku względem lat 2005-2019 i średnich dekadowych. JAXA

Dane Japońskiej Agencji Kosmicznej pokazują potwory spadek zasięgu lodu morskiego. Owszem, jest to zasługa wyżu, który sprzyja takim spadkom (tak było we wrześniu zeszłego roku), ale przez ostatnie kilka dni tempo spadku było zdecydowanie szybsze niż zwykle, a 6 lipca zasięg lodu spadł o prawie 0,2 mln km², ponad 0,1 mln km² więc niż średnia ostatnich 10 lat. To są już poważne zmiany.

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2020 roku względem wybranych lat, oraz średniej 1981-2010. Wykres pokazuje zapis dziennych odczytów w 5-dniowej średniej. NSIDC

Pomiary mogą zakłócać gęste chmury. Pomimo wyżu, Arktyka nie jest od nich wolna. Powyższy wykres z NSIDC pokazuje więc zmiany średniej 5-dniowej, ale te także są ogromne. 6 lipca zasięg lodu wyniósł 8,8 mln km², czyli tyle ile w latach 80. XX wieku było na przełomie lipca i sierpnia. Zlodzenie jest niemal identyczne jak w 2012 roku.

 Powierzchnia lodu morskiego w 2020 roku względem wybranych lat. Dane NSIDC, wykres Nico Sun

W dniach 1-6 lipca zasięg lodu kurczył się 19% szybciej niż w 2012 roku, przez co wartości te się wyrównały. Powierzchnia lodu także zanotowała ogromny spadek w ciągu ostatnich dni. Teraz doszło do krótkiej pauzy, ale ze względu na obecne i prognozowane warunki pogodowe spadki cały będą występować, choć nie będą już tak gwałtowne. Powierzchnia lodu wciąż jest mniejsza niż w 2012 roku, aktualnie różnica wynosi 144 tys. km².

Zmiany powierzchni lodu morskiego na poszczególnych akwenach w 2020 roku. NSIDC

Sytuacja jest poważna, gdyż całościowo jest notowany rekord powierzchni lodu i regionalnie występują spektakularne spadki. Morze Łaptiewów pod którego dnem znajdują się hydraty metanu, notuje rekordy wszech czasów, podobnie jest na Morzu Wschodniosyberyjskim. Ostatnio ze względu na działanie wyżu spore spadki zanotowano na Morzu Barentsa. Jedynie na Morzu Beauforta zmiany są niemal takie same jak w 2013 roku. Tyle tylko, czy ten akwen uratuje sprawę? Patrząc na potężny skok w Basenie Arktyczny to chyba nie. 

 Prognozowane warunki  pogodowe w Arktyce na 8-11 lipca 2020. Tropical Tidbits

To będzie po prostu jedna wielka katastrofa, gdyż prognozy pokazują kontynuację warunków pogodowych. Jedynie w przypadku Morza Beauforta ten system baryczny będzie łaskawy. Wyż będzie dalej robić na większości Oceanu Arktycznego duże straty. Słońce wciąż świeci wysoko, co najmniej do połowy lipca operuje bardzo mocno, potem dzień zacznie się coraz szybciej skracać, ale wciąż jeszcze w okolicy 20 lipca kąt padania promieni i długość dnia sprzyjają roztopom. Potencjał cieplny albedo był i jest wysoki. Jedynie w pierwszej połowie czerwca był dość niski, ale ostatnio przekroczył wartość z 2012 roku. Innymi słowy, Arktyka pochłania bardzo dużo ciepła z racji tego jaka jest pogoda, jak wygląda powierzchnia lodu (jego barwa), ile się już stopiło. 

Prognozowane na 8-11 lipca temperatury powietrza w Arktyce. Meteologix

Potężny wyż się utrzyma do końca tygodnia, a wraz z nim temperatury. Ponad 90% obszaru nad Oceanem Arktycznym będzie z dodatnimi temperaturami, sięgającymi nawet wokół bieguna północnego 2^oC. A jako, że temperatury ze względu na dzień polarny jeszcze nie będą w ciągu doby się wahać, to topnienie będzie permanentne.  Animacja obok ilustruje prognozowe na 8-10 lipca przemieszczanie się mas powietrza i zmiany ich temperatur. Dla ciekawości ten wyż i stale wysokie temperatury w Arktyce doprowadziły do ich spadku u nas. Na animacji (kliknij, aby powiększyć) widać jak duża kropla zimnego powietrza, które powinno być nad biegunem północnym wciąż krąży ocierając się o Polskę.

Kra lodowa na obrzeżach Basenu Arktycznego 6 lipca 2020 roku. W prawym górnym rogu widoczne są wyspy Ziemi Północnej lezące na północ od półwyspu Tajmyr. NASA Worldview

Rozdrobniona kra lodowa wokół Wyspy Wrangla. NASA Worldview

To co się teraz dzieje w Arktyce i będzie się według prognoz dziać, znacznie zwiększa prawdopodobieństwo rekordowych roztopów we wrześniu. Wielką niewiadomą pozostaje sierpień. Ale biorąc pod uwagę trwałość wyżu, to sierpień może być miesiącem z silnymi ośrodkami niskiego ciśnienia. Dawno nie było nad Oceanem Arktycznym tak silnego wyżu. w sumie to od czasów spektakularnych roztopów, jakie miały miejsce w latach 2007-2012. To się będzie musiało źle skończyć.

Zobacz także:

• Żądza zniszczenia - potężny wyż baryczny wypala Arktykę, sobota, 4 lipca 2020 Sytuacja w Arktyce w ciągu ledwie kilku dni uległa znacznemu pogorszeniu. Nad Oceanem Arktycznym powstał bardzo silny wyż baryczny, w najgorszym możliwym momencie. Dodając do tego fakt, że było i wciąż jest tam ciepło. 
• Potężny wyż baryczny może wywołać megatopnienie, czwartek, 2 lipca 2020

PIOMAS (czerwiec 2020) - stopniowe zbliżanie się do rekordowych wartości

Niebywale wysokie temperatury w Arktyce przyspieszyły topnienie czapy polarnej, mimo braku presji pogodowej w postaci silnego wiatru, dipola arktycznego, czy w ogóle odpowiednich konfiguracji układów barycznych. Na przełomie maja/czerwca ilość lodu morskiego była szóstą najmniejszą w historii pomiarów, miesiąc później weszła na czwarte miejsce.

  Objętość lodu w Arktyce w 2020 roku względem wartości z ostatnich lat i średniej 1979-2001. PIOMAS
 

1 lipca objętość arktycznego lodu morskiego wyniosła 12 532 km³, czyli oznacza to wspominane wyżej czwarte miejsce. Rekordzistą dla tej pory roku jest rok 2019 - 11 786 km³, co stanowi różnicę wynoszą 746 km³. W pierwszej czwórce znajduje się także rok 2012, ale tu różnica wynosi już tylko 454 km³ i teoretycznie jest do nadrobienia w sytuacji pogodowej presji. Na przykład obecności dodatniego dipola arktycznego czy sztormów w sierpniu. Animacja obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje zmiany grubości pokrywy lodowej w czerwcu tego roku. 

Grubość arktycznego lodu morskiego dla 30 czerwca w latach 2007-2020. 
 

Wysokie temperatury doprowadziły do silnych roztopów wiosną, a czerwiec był drugim najcieplejszym miesiącem w historii pomiarów wokół bieguna północnego. Stan lodu na tle ostatnich lat wygląda różnie - lepiej w przypadku 2019 roku, gorzej w przypadku lat 2007-2009 i 2013-2015. I niemal tak samo względem lat 2016-2018. Jeśli spojrzymy na mapy różnic względem wybranych lat poprzednich, to zobaczymy że w tym roku sytuacja na Morzu Beauforta wygląda dobrze. Jest to podstawowa przesłanka mówiąca o tym, że szans ne rekord we wrześniu nie ma. Kolejną jest tempo topnienia.

Na tej tabeli przedstawiona jest dokładna rozpiska objętości lodu na 1 czerwca. W różowych kolumnach przedstawione są różnice względem poprzednich lat i średnich dekadowych, także ich procentowe wartości. Tempo topnienia było szybkie, ale nie cały czas. Różnice względem 2012 roku powiększyły się ze względu na zmiany na Morzu Beauforta podyktowane niezwykle silną presją baryczną. Zmiany były więc sumarycznie wolniejsze względem wartości z 2012 roku. Pokazuje to wykres obok, widzimy na nim, że tempo topnienia pod koniec czerwca było podobne do tego z 2012 roku. Jeśli by się utrzymało na takim samym poziomie, to rekordu nie będzie. Ale tylko teoria.

Zmiany objętości lodu morskiego na poszczególnych akwenach Oceanu Arktycznego: Łaptiewów, Wschodniosyberyjskiego, Basenu Arktycznego i Beauforta w 2020 roku w stosunku do okresu 2005-2019.

Na pewno rekordowo mało lodu będzie po stronie rosyjskiej. Morze Łaptiewów i Wschodniosyberyjskie od kilku tygodni notują rekordowe wartości. Zupełnie inaczej jest na Morzu Beauforta, a tym samym też w Basenie Arktycznym. Ilość lodu na Morzu Beauforta w tym roku jest o 540 km³ większa niż w zeszłym roku i 462 km³ względem 2012. Mało prawdopodobne by sytuacja się zmieniła, ale różnica względem tych lat z pewnością się zmniejszy z uwagi na to, co dzieje się teraz w Arktyce. Roztopy mogą być takie jak w 1995 roku.

Grubość lodu morskiego Arktyki w czerwcu 2020 roku i anomalie grubości w stosunku do średniej 1981-2010. PIOMAS/Zack Labe

  
Obecne zmiany pogodowe mogą przyczynić się do nieznacznego przyspieszenia spadku ilość lodu, a co za tym idzie, do szybszego topnienia. Należy oczekiwać, że we wrześniu objętość lodu spadnie na trzecie miejsce, wyprzedzając rok 2017 i być może też 2019, jeśli sierpień będzie wyglądać inaczej niż rok temu. Grubość lodu na tle wielolecia wygląda źle, tak więc to pogoda zdecyduje o tym, co się wydarzy w lipcu a potem w sierpniu. Prognozy na najbliższe dni pokazują, że osiągnięcie drugiego miejsca we wrześniu jest bardzo możliwe. I być może nawet zbliżenie się od wartości z 2012, bo sierpień jest teraz wielką niewiadomą. 

 Spadek ilości lodu w Arktyce dla czerwca w latach 1979-2020. Dane PIOMAS

Ile straciła Arktyka w ciągu ostatnich kilku dekad? Pokazuje to powyższy wykres.  Na początku lat 80. XX wieku w czerwcu czapa polarna liczyła 28 tys. km³, dziś 16 tys. km³, to 42% mniej, w ciągu niecałych 40 lat. Z punktu widzenia klimatu to bardzo dużo w tak krótkim czasie.


Zobacz także:

• PIOMAS (maj 2020) - megatopnienie jest cały czas możliwe, czwartek, 4 czerwca 2020 Po wyjątkowo zimnej zimie wiosenne topnienie czapy polarnej zniwelowało większość efektów zimowego chłodzenia. Roztopy w pierwszej połowie maja były bardzo szybkie i ryzyko rekordowych roztopów zaczęło rosnąć. Ale w drugiej połowie miesiąca warunki atmosferyczne doprowadziły do spadku tempa topnienia.  
• PIOMAS (kwiecień 2020) - iluzoryczna poprawa, czwartek, 7 maja 2020 

Żądza zniszczenia - potężny wyż baryczny wypala Arktykę

Sytuacja w Arktyce w ciągu ledwie kilku dni uległa znacznemu pogorszeniu. Nad Oceanem Arktycznym powstał bardzo silny wyż baryczny, w najgorszym możliwym momencie. Dodając do tego fakt, że było i wciąż jest tam ciepło.

Zasięg i koncentracja arktycznego lodu morskiego w 2012, 2016 i 2020 roku dla 3 lipca. AMSR2, University of Bremen
 

Tylko stan lodu Morza Beauforta jest tym, co powinno dać szansę na uniknięcie rekordowych roztopów, które zwięńczyłby rekord wrześniowego minimum. Ale jak spojrzymy na mapy, to okazuje, że stan lodu Morza Beauforta - powolne jak na ostatnie lata roztopy na tym akwenie - może nie wystarczyć. Topnienie czapy polarnej może mieć w kolejnych tygodniach nietypowy przebieg, ze zmianami podobnymi do tych z 1995 roku. Z tą różnicą, że zamiast 6 mln km² na początku września będzie dużo mniej. Mapa obok pokazuje wrześniowe minimum z 1995 roku. Stopiło się wtedy bardzo dużo lodu po stronie rosyjskiej. Jak na tamte czasy, co widać na mapie było to bardzo dużo. Wtedy też padł rekord, o włos przebijając wartość z 1990 roku.

Powierzchnia lodu morskiego w 2020 roku względem wybranych lat. Dane NSIDC, wykres Nico Sun 
 

3 lipca zanotowany został rekord powierzchni lodu morskiego - 6,19 mln km² wobec 6,32 mln km² z 2012 roku i podobnej wartości z 2019 roku. Przyczyną są wcześniejsze zmiany - szybkie topnienie wiosną i wysokie temperatury. I właśnie po stronie rosyjskiej sytuacja wygląda najgorzej. Teraz do tego doszedł gigantyczny ośrodek wysokiego ciśnienia, który o tej porze roku oznacza dużą dawkę promieniowania słonecznego - czapa polarna dosłownie zaczyna się rozpuszczać. Nie dzieje się to wszędzie, ale zmiany są dramatyczne. Mapa obok pokazuje odchylenia powierzchni lodu względem średniej 2007-2016. 

 Zmiany powierzchni lodu morskiego na Morzu Beauforta i Łaptiewów w 2020 roku. NSIDC

Są dwa różne światy topnienia w Arktyce. Morze Beauforta, gdzie zmiany są dość powolne - to główna przesłanka zakładająca, że roztopy nie będą rekordowe, bo akwen ten styka się z Basenem Arktycznym - z miejscem gdzie znajduje się gruby wieloletni lód. By doszło do strat w sierpniu w Basenie Arktycznym, to w czerwcu i lipcu musi się stopić lód na Morzu Beauforta. W ten sposób ciepła woda i ciepłe masy powietrza są w stanie skutecznie roztopić lód w amerykańskiej części Basenu Arktycznego. Ale ten sezon może pokazać, że zmiany w tej części Arktyki nie są wcale tak konieczne.

 Prognozowane warunki  pogodowe w Arktyce na 5-8 lipca 2020. Tropical Tidbits

Wyż, który powstał kilka dni temu, utrzyma się przez najbliższe dni, co będzie oznaczało przyspieszone topnienie czapy polarnej. To zjawisko może okazać się wystarczające, by doprowadzić do rekordowego topnienia aż do września, nawet jeśli na Morzu Beauforta wiele dziać się nie będzie. Ośrodek wysokiego ciśnienia jest tak ustawiony, że nie ma dryfu, który umożliwiałby szybkie zmiany na tymże akwenie. 

 Prognozowane na najbliższe pięć dni (4-8 lipca) średnie temperatury powietrza w Arktyce, oraz ich odchylenia od średniej 1979-2000. Climate Reanalyzer

Jednak sytuacja baryczna na tak dużym obszarze oznacza wysokie nasłonecznienie. Ponieważ dopiero co minął środek dnia polarnego, a Słońce wciąż świeci wysoko, to nietrudno domyśleć się, co to może oznaczać. Oczywiście nie wszędzie jest słonecznie, co widać na zdjęciu obok, ale obszar w jakim jest słonecznie jest bardzo duży. To wystarczy, by roztapiać duże połacie lodu i diametralnie wpłynąć na jego zasięg/powierzchnię, a także na grubość i tym samym objętość. 

Topniejący pak lodowy w Basenie Arktycznym od strony Morza Wschodniosyberyjskiego 3 lipca 2020 roku. NASA Worldview

Prawie wolne do lodu Morze Łaptiewów 3 lipca 2020 roku.

Na pierwszym zdjęciu widać, że pak lodowy w Basenie Arktycznym robi się dziurawy, zaczyna tworzyć się kra lodowa. W ten sposób zmienia się albedo, a przy wciąż istniejącym wyżu barycznym pojawia się zjawisko dodatniego sprzężenia zwrotnego. Te zaś potęgowane jest przez to, co już uwolniło się od lodu. Pokazuje to drugie zdjęcie - ogromną przestrzeń bez lodu po stronie rosyjskiej.

Ten sezon roztopów zapowiadał się jako pełen dramatyzmu, i jak widać jest tak taki.

Zobacz także:

• Potężny wyż baryczny może wywołać megatopnienie, czwartek, 2 lipca 2020 Nad Oceanem Arktycznym powstał potężny ośrodek wysokiego ciśnienia, który według prognoz może utrzymać się nawet do 10 lipca. W takiej sytuacji stan pokrywy lodowej ulegnie znacznemu pogorszeniu, spodziewane są szybkie roztopy i możliwa perspektywa rekordowego topnienia.