Arctic News - koniec chłodnego topnienia jest bliski

Przyrost czapy lodowej względem 2013 roku jest już prawie pewny. Pogoda w Arktyce zmienia się. Animacja zmian pogodowych obok pokazuje, że w Arktyce tworzą się już warunki typowe dla końca dnia polarnego. Bardzo ograniczony dostęp ciepła znad kontynentów powoduje, że prąd strumieniowy rozszerza się. Wychładzanie zarówno powietrza nad lodem, jak i wód wokół lodu, to efekt zbliżającej się nocy polarnej. Nad lądami powietrze także się już ochładza, a jedynym czynnikiem hamującym spadek temperatury jest miejscowy napływ ciepła z niższych szerokości geograficznych, co ma miejsce np. w zachodniej Kanadzie. Powietrze nie ochładza się tam, gdzie znajdują się obszary wody, które kilka tygodni temu pokrywał lód. Woda oddaje ciepło do atmosfery, stąd też pierwsze, dodatnie anomalie termiczne. Oczywiście ze względu na przemieszczanie się ciepła (patrz poniżej, mapa Climate Reanalyzer), dodatnie anomalie występują także w miejscach, które cały rok są pokryte lodem. Wciąż jednak istotnym czynnikiem jest tu napływ ciepła z niższych szerokości geograficznych, gdyż ocean dopiero zaczyna oddawać ciepło.

Zasięg i koncentracja arktycznego lodu morskiego. AMSR2 Uni Bremen

Lód w Arktyce topnieje teraz na dwa sposoby. Pierwszy, (obecnie bardzo istotny czynnik) to ciepła, nagrzana woda. Jak zobaczymy w dalszej części, mapa DMI pokazuje wciąż wyraźne dodatnie odchylenia temperatur wód Oceanu Arktycznego. Dopóki ocean nie zużyje ciepła (część trafi do atmosfery, zapewniając nam kolejną dawkę "atrakcji" pogodowych), to lód będzie się topić. A ponieważ w tym roku nie stopiło się go dużo jak w 2007 czy 2012 roku, to sezon topnienia powinien skończyć się między 1 a 10 września. Drugi sposób to wiatr. Teraz raczej mało istotny, gdyż ostatnio wiatr, jak i niże baryczne znacznie spowalniają tempo utraty lodu w Arktyce, wręcz powodując nawet jego rozrost. Dla przykładu wiatr powoduje powiększanie się zasięgu lodu na Morzu Wschodniosyberyjskim.

Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego między 23 a 30 sierpnia 2014 roku. Kliknij, aby powiększyć.

Największy ubytek w lodzie miał miejsce na Morzu Beauforta, zmiana jest bardzo wyraźna. Lód topnieje także w kanadyjskich cieśninach, ale szansa na otwarcie Przejścia Północno-Zachodniego spadła praktycznie do zera. Zmniejszać się też zaczął zasięg lodu na Morzu Barentsa. Wiejący z południa wiatr, niosący także nieco ciepła sprawił, że granica lodu zaczęła się tam cofać. Po rosyjskiej stronie Arktyki lód wręcz zaczął przyrastać, nie tylko na Morzu Wschodniosyberyjskim - także w Basenie Arktycznym, gdzie jednak w tym roku nie dojdzie do spektakularnego topnienia lodu na północ od 85^oN. Na spowolnienie tempa spadku zasięgu lodu od wielu dni wpływa wysoka koncentracja pokrywy lodowej i brak stawów na powierzchni lodu w czerwcu.

 Zasięg lodu w Arktyce w 2014 roku na tle ostatnich lat i wyszczególnienie na okres sierpień i wrzesień (kliknij, aby powiększyć). IARC-JAXA

Zasięg lodu w Arktyce jest teraz siódmym najmniejszym w historii pomiarów. W ciągu ostatniego tygodnia czapa lodowa kurczyła się w tempie 25 tys. km² na dobę. Zasięg lodu 30 sierpnia wyniósł 5,22 mln km², czyli o 0,13 mln km² więcej niż rok temu. Oto zestawienie dla ostatnich lat:

2005 - 5,53 mln km²
2006 - 5,80 mln km²
2007 - 4,44 mln km²
2008 - 4,89 mln km²
2009 - 5,34 mln km²
2010 - 5,13 mln km²
2011 - 4,54 mln km²
2012 - 3,54 mln km²
2013 - 5,08 mln km²
2014 - 5,22 mln km²

Odchylenia temperatury powierzchni wód w Arktyce 30 sierpnia 2014 roku. DMI

Temperatura powierzchni wód jest w wielu miejscach wysoka. Tak więc proces topnienie czapy polarnej będzie wciąż zachodzić, jeszcze przez co najmniej tydzień. Woda zaczyna także oddawać ciepło do atmosfery, przez co w Arktyce występują już dodatnie odchylenia temperatury powietrza. Ale, jak wcześniej wspomniałem, istotny wpływ ma tu ciepło znad lądu, wciąż miejscami docierające nad Ocean Arktyczny. Proces oddawania ciepła do atmosfery przez wodę dopiero się zaczyna. Spoglądając na mapę Duńskiego Instytutu Meteorologicznego widzimy, że wody Morza Beringa są mocno nagrzane. Nie ma to znaczącego wpływu na lód morski Arktyki, gdyż Cieśnina Beringa jest wąska (80 km), więc ewentualny napływ tych wód jest bardzo ograniczony.

Zmiany w grubości arktycznej czapy lodowej między 24 a 30 sierpnia 2014 roku. HYCOM

Zasięg lodu w Arktyce kurczy się powoli, powierzchnia wg ostatnich danych CT nieco szybciej. To jednak nie oddaje w pełni całej sytuacji. Na mapie HYCOM widzimy, że w ciągu tygodnia - obszar lodu o grubości 3-3,5 m znacznie się zmniejszył. Strefa buforowa, która rozciągała się od Wyspy Banksa do rejonu Wyspy Wrangla prawie już zniknęła. Jeśli we wrześniu nie powstanie silna, dodatnia Oscylacja Arktyczna, to ubytków w lodzie nie będzie. A przynajmniej nie będzie dużej straty. Woda po lodem jest ciepła i będzie topić lód, nawet jeśli w innych miejscach jego powierzchnia będzie rosnąć. Oczywiście dane PIOMAS będą dobre dla lodu, ale jego objętość wciąż jest jedną z najmniejszych w historii pomiarów.

2014 rok będzie drugim z rzędu, kiedy to legendarny szlak morski pozostanie zamknięty.

Podsumowanie

Dopływ ciepła do Arktyki jest ograniczony, co nie znaczy, że ciepło nad Ocean Arktyczny nie dociera. Wciąż się miejsca, gdzie ciepła masy powietrza sięgają wysokich szerokości geograficznych. Słońce ma już znikomy wpływ na ogrzewanie się wód należących do Oceanu Arktycznego, więc te zaczynają się powoli wychładzać. Nie ma też transportu lodu przez Cieśninę Frama. Wszystko to przekłada się na coraz wolniejsze tempo spadku powierzchni arktycznego lodu, choć ten wciąż dość szybko topi się od spodu, co pokazuje animacja HYCOM. W tym roku dojdzie do przyrostu zasięgu lodu, ale będzie on niewielki. Ale, jeśli warunki pogodowe na to pozwolą, to równie dobrze może dojść do niewielkiego ubytku względem 2013 roku.

No i w tym roku po raz drugi (a właściwie, któryś raz z kolei) powstanie burza wśród sceptyków, którzy powiedzą, że lodu w Arktyce nie ubywa, więc globalne ocieplenie się skończyło.


Zobacz także:

• Arctic News - martwy dipol, niedziela, 24 sierpnia 2014
• Arctic News - nieskruszony, niedziela, 17 sierpnia 2014
• Arctic News - trudne odmarzanie, niedziela, 3 sierpnia 2014
• Arctic News - chmury, wiatr i powtórka 2008-2009, niedziela, 20 lipca 2014
• Arctic News - falstart topnienia, niedziela, 16 marca 2014

Ognisty rok w Kanadzie

Sezon pożarów w Kanadzie w tym roku jest jednym z najgorszych w historii. Niezwykle suche i gorące lato w zachodniej części kraju sprzyjało licznym wybuchom pożarów. Aktywność pożarów w prowincji Terytoria Północno-Zachodnie jest sześciokrotnie większa od 25-letniej średniej. Tegoroczne lato w tej prowincji (nie tylko tej zresztą), jest najgorętszym i najsuchszym od 50 lat. W leżącej dalej na południu Kolumbii Brytyjskiej tylko 23 sierpnia wybuchły 162 pożary tajgi, a w ciągu całego 2014 roku szalało w sumie 1269 pożarów. Ilość hektarów lasów, jaka spłonęła w Kanadzie, liczona jest w setkach tysięcy - we wspomnianej Kolumbii Brytyjskiej spłonęło 314 985 ha, prawie tyle, co w trakcie najcieplejszego w historii pomiarów 2010 roku, kiedy to z dymem poszło 337 149 ha.

 Pożary lasów w północnej Kanadzie 24 sierpnia 2014 roku. NASA

Pożary lasów w tajdze, czy to w tej kanadyjskiej, czy rosyjskiej, nie są zaprószane przez człowieka - można powiedzieć, że mają naturalny charakter - tyle, że nakręcany przez ocieplanie się klimatu. Badania naukowe stwierdzają, że obecne pożary, jakie mają miejsce w lasach borealnych są największe w całym holocenie.

Pożary lasów, a także tundry są źródłem emisji CO₂. Po pierwsze w wyniku spalania biomasy emitowany jest dwutlenek węgla. Po drugie, nagrzewana jest wieczna zmarzlina w tundrze, gdzie występują pożary. W wyniku tego procesu do atmosfery trafiają kolejne porcje dwutlenku węgla i metanu uwięzione w wiecznej zmarzlinie. Co więcej, sadza z dymów osiadająca na arktycznych lodowcach i lodzie morskim zmienia ich albedo przyciemniając je, zwiększając w ten sposób pochłanianie energii słonecznej i przyspieszając topnienie lodu. Dobrze, że ten rok był pochmurny, a w połowie sierpnia słońce świeci już słabo.

To zdjęcie można rożnie interpretować. Nasuwa się tylko jedno proste stwierdzenie: żyjąc wygodnie dzięki tanim paliwom kopalnym przyczyniamy się do wzrostu ilości CO₂ o 2-2,5 ppm rocznie. Nawet w trakcie prehistorycznych ociepleń klimatu, jak w paleocenie, tempo to było o całe rzędy wielkości mniejsze niż obecnie. Źródło

Lasy borealne na półkuli północnej zajmują 10% powierzchni lądów na Ziemi. Zawierają w sobie jedną trzecią węgla, jaki jest przechowany w ziemskiej biomasie i glebie. Do tego trzeba wliczyć miliardy ton węgla uwięzionego w wiecznej zmarzlinie. To sprawia, że pożary lasów są elementem sprzężenia zwrotnego przyspieszającego globalne ocieplenie. Wraz z ociepleniem się klimatu liczba pożarów na dalekiej północy będzie rosnąć, rosnąć więc będą emisje CO₂ i metanu. A to będzie spiralą dalszego ocieplenia klimatu i dalszych emisji metanu z wiecznej zmarzliny i z hydratów Oceanu Arktycznego. Wraz z ocieplaniem się lądów, więcej ciepła będzie trafiać nad czapę lodową Arktyki, Mniej lodu oznacza więcej ciepła trafiającego do oceanu, a tym samym nagrzewanie hydratów, które zaczną się w końcu destabilizować.

Pożary te są jednym z elementów układanki dodatnich sprzężeń zwrotnych, jakie ludzkość zainicjowała spalając paliwa kopalne. Zmiany widzimy nie tylko w samych pożarach, ale i w narastającej emisji gazów cieplarnianych z wiecznej zmarzliny. Ostatnio obserwujemy nowe zjawisko - kratery powstające w syberyjskiej Arktyce. W wyniku wzrostu temperatur topnieje i miejscami rozpada się wieczna zmarzlina, uwalniając zgromadzony w niej metan. Wszystko to: pożary, upały, topnienie lodu, wiecznej zmarzliny, emisja metanu i dwutlenku węgla nakłada się nakłada się na spójną całość procesu ocieplania klimatu.

Na podstawie: Climate progress

Zobacz także:

• Kanadyjskie ognie, piątek, 4 lipca 2014
• Pożary zmieniają Arktykę, piątek, 28 czerwca 2013 Obszary ciągnące się w strefie podbiegunowej pokrywa tundra, a dalej na południu lesista tajga. Tajga to ogromna powierzchnia zimozielonych lasów rozciągających się na tysiące kilometrów, od zachodniej Kanady aż po wschodnią Rosję. To drugie po Amazonii płuca świata.  Ekosystem ten ulega ostatnio zmianom. Jedną z nich są pożary, które coraz agresywniej niszczą znajdujące się tam lasy...

Granica lodu rekordowo blisko bieguna północnego

Nie będzie rekordowo małego zasięgu lodu, i tym bardziej jego objętości, jak w 2012 roku. Jest za to zjawisko o rekordowym znaczeniu. Po raz pierwszy w historii pomiarów granica paku lodowego zbliżyła się tak blisko bieguna północnego, 70 km za 80^oN, jeszcze w sierpniu. Do podobnej sytuacji doszło w 2007 roku, ale dopiero we wrześniu. Podobnie było w 2012 roku, kiedy to niewielki fragment obszaru wolnego od lodu nieznacznie przekroczył 85^oN. Wtedy też na 87^oN powstała długa na 200 km połynia. Wycinek mapy AMSR2 obok pokazuje sytuację dla 26 sierpnia 2007 roku, kiedy to granica lodu nie przekroczyła jeszcze 85^oN. Tak samo było też w 2013 roku, ale także dopiero po szóstym września. Granica lodu od strony Ziemi Franciszka Józefa przekroczyła 85 równoleżnik nieco dalej niż obecnie.

Mapa po lewej pokazuje sytuację 12 września 2012 roku. Wtedy niewielki obszar wolny od lodu przekroczył granicę  85^oN. Bliżej bieguna północnego powstała olbrzymia dziura w lodzie o wymiarach 200x100 km.

Zmiany w pokrywie lodowej Arktyki między biegunem północnym a Wyspami Nowosyberyjskimi, między 20 a 26 sierpnia 2014 roku. AMSR2, Arctische Pinguin

Wcięcie w czapie lodowej Arktyki ewoluowało od końca czerwca, kiedy na Morzu Łaptiewów powstała potężna wyrwa w lodzie. Zdjęcie satelitarne NASA pokazuje wolne od lodu Morze Łaptiewów i część Basenu Arktycznego.

Wolne od lodu Morze Łaptiewów i część Basenu Arktycznego. Obszar w dużym stopniu przesłonięty przez chmury. Zdjęcie NASA

Możliwe, że do wrześniowego minimum granica lodu przesunie się jeszcze o 10-20 km bliżej bieguna, co będzie równoznaczne z rekordem. Nigdy wcześniej w historii pomiarów granica lodu w Arktyce nie przemieściła się tak daleko na północ. Jednocześnie jednak obserwujemy odwrotne zjawisko na Morzu Barentsa (patrz animacja w poprzednim temacie), gdzie granica lodu przemieściła się daleko na południe.

Zaistniała sytuacja nie będzie mieć wpływu na bilans energetyczny wód Oceanu Arktycznego, gdyż zasięg lodu nie jest rekordowo niski, jak w 2007, 2011 czy 2012 roku. Jednak zjawisko to robi wrażenie. Obecnie czapa polarna wg danych JAXA ma  5,28 mln km² i jest o niecałe 50 tys. km² mniejsza niż rok temu. Jednocześnie powierzchnia lodu jest większa ze względu na wyższą koncentrację lodu morskiego.

Arctic News - martwy dipol

Pierwsze dni drugiej połowy sierpnia upłynęły pod znakiem typowego dla tego okresu tempa spadku zasięgu arktycznego lodu morskiego. Zasięg lodu kurczył się szybciej niż rok temu, przez co obecna pokrywa lodowa w Arktyce jest takich samych rozmiarów jak rok temu. Przyczyną tego stanu rzeczy jest pojawienie się 16 sierpnia układu barycznego przypominającego dipol arktyczny. Przypominającego, gdyż indeks Oscylacji Arktycznej cały czas pozostaje ujemny.

Zasięg i koncentracja arktycznego lodu morskiego. AMSR2 Uni Bremen

Czapa lodowa kurczyła się tak samo jak w pierwszej połowie miesiąca. Najszybciej proces ten zachodził na Morzu Łaptiewów i częściowo na Morzu Wschodniosyberyjskim. Poza tym granica lodu cofnęła się na Morzu Czukockim, które jest już wolne od lodu. Lód dalej cofa się na wysokości tego morza w kierunku bieguna północnego. Podobnie rzecz się dzieje pod stronie Morza Łaptiewów (także wolne od lodu), gdzie szerokie wcięcie w pokrywie lodowej powoli sunie w kierunku bieguna północnego. Właśnie teraz doszło do podobnej co w 2007 roku sytuacji, kiedy to granica lodu przekroczyła 85^oN. 

Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego między 16 a 23 sierpnia 2014 roku.

O ile zasięg lodu kurczył się systematycznie, to powierzchnia lodu w pierwszej połowie sierpnia już nie. Główną przyczyną był układ wiatrów, który spychał lód w stronę północnej Grenlandii i wysp Archipelagu Arktycznego. Do tego należy dodać ograniczone możliwości topnienia całego lodu wywołane przez słabe warunki pogodowe, jakie panowały w czerwcu.Rezultatem tego jest bardzo wysoka koncentracja lodu. Ostatnio jednak, po okresie stagnacji, powierzchnia lodu według danych Cryosphere Today maleje. Dane CT pokazują, że obecnie powierzchnia lodu w Arktyce jest o 0,34 mln km2 większa niż w 2013 roku.
Konsekwentnie spada też zasięg lodu.

Zasięg lodu w Arktyce w 2014 roku na tle ostatnich lat. IARC-JAXA

Tempo spadku zasięgu lodu w Arktyce jest typowe dla połowy sierpnia, przy korzystnych dla topnienia warunkach, szczególnie układzie barycznym jakościowo zbliżonym do dipola arktycznego (choć bez dodatniego indeksu AO). 23 sierpnia zasięg arktycznego lodu morskiego wyniósł 5,39 mln km² i tym samym jest szóstym najmniejszym w historii pomiarów wg danych JAXA. Zestawienia dla 23 sierpnia wygląda następująco:

2005 - 5,77 mln km²
2006 - 5,90 mln km²
2007 - 4,70 mln km²
2008 - 5,33 mln km²
2009 - 5,58 mln km²
2010 - 5,38 mln km²
2011 - 4,87 mln km²
2012 - 3,92 mln km²
2013 - 5,43 mln km²
2014 - 5,39 mln km²

Odchylenia temperatury powierzchni wód w Arktyce 23 sierpnia 2014 roku. DMI

Warunki pogodowe w Arktyce zaczynają zmierzać w kierunku tych, które są typowa dla końca dnia polarnego. Do końca dnia polarnego został już tylko miesiąc, więc w Arktyce będzie robić się coraz chłodniej. Głównym czynnikiem wpływającym na dalsze tempo topnienia lodu będzie woda. Działanie promieni słonecznych na wody wchodzące w skład Oceanu Arktycznego jest już dość ograniczone. Co nie znaczy, że ilość docierającej do powierzchni wody energii jest zerowa. Na mapie DMI widzimy, że powierzchnia akwenów morskich jest nagrzana. To oznacza, że lód wciąż będzie się topić w wyniku działania ciepłej wody.

Basen Arktyczny, w górnej części zdjęcia wolne od lodu Morze Łaptiewów, 23 sierpnia 2014 roku. Terra, NASA

Kra lodowa między Svalbardem a Ziemią Franciszka Józefa. Terra, NASA

Sezon topnienia lodu wciąż trwa. Brak dodatniej AO sprawia, że tempo utraty lodu nie jest w ostatnich dniach szczególnie szybkie, ale nie jest też powolne. Można przypuszczać, że zasięg czapy lodowej na początku września będzie zbliżony do zeszłorocznego.
Czy więc można powiedzieć, że w ostatnich dwóch latach odnotowujemy "odrodzenie" lodu w Arktyce. Z perspektywy, krótkoterminowej, względem rekordowego 2012 roku, tak. A z perspektywy średnio i długoterminowej? Nie. Dekadę temu topnienie takie jak w tym, albo zeszłym roku pobiłoby wszelkie wcześniejsze rekordy topnienia.

Zobacz także:

• Arctic News - nieskruszony, niedziela, 17 sierpnia 2014
• Arctic News - zimny, niedziela, 10 sierpnia 2014
• Arctic News - trudne odmarzanie, niedziela, 3 sierpnia 2014 Ostatnie dni lipca przyniosły szybszy spadek zasięgu arktycznego lodu niż w 2013 roku. Mimo to zasięg pokrywy lodowej jest nieznacznie większy od zeszłorocznego. Animacja po lewej pokazuje zmiany warunków pogodowych w ciągu ostatnich siedmiu dni...

Powierzchnia lodu w Arktyce jest mniejsza niż w 2002 roku

To niemożliwe, a jednak. Powierzchnia lodu pokrywającego Ocean Arktyczny jest mniejsza niż w 2002 roku. Poniższy wykres pokazuje zmiany powierzchni lodu w 2014 roku (czerwona linia) i z poprzednich lat.

Zmiany powierzchni arktycznego lodu morskiego w 2014 roku, na tle ostatnich lat. Cryosphere Today

Według analiz danych Cryosphere Today w drugim tygodniu sierpnia czapa lodowa praktycznie w ogóle się nie topiła. Podobna sytuacja miała miejsce rok temu pod koniec lipca. Co się stało? Przecież zasięg lodu malał i wciąż maleje, a mimo to powierzchnia lodu nie zmniejszała się w takim tempie jak zasięg. Przyczyną jest zimna i często pochmurna pogoda. Układ wiatrów powoduje, że lód jest spychany, a ilość ciepła docierającego do Arktyki w ostatnich dniach dość ograniczona. Co nie znaczy, że ciepłe masy powietrza tam nie docierają. Oczywiście ciepło wody morskiej topiły i wciąż topią lód, a w wielu miejscach występowały także przyrosty lodu. Dlatego bilans zmian był niemal zerowy. Na lód działały głównie siły fizyczne wiatru, gdzie pak lodowy był spychany, a jego koncentracja rosła. W konsekwencji czego zasięg lodu kurczył się, a sama powierzchnia lodu nie, lub kurczyła się bardzo powoli. Końcowy rezultat widać na wykresie poniżej.

Powierzchnia lodu w Arktyce 19 sierpnia dla poszczególnych lat.

Wykres przedstawia powierzchnię lodu w Arktyce dla 19 sierpnia wg danych CT. Ostatni raz czapa lodowa tak dużych rozmiarów wcale nie była w 2009 roku, a trzy lata wcześniej, bo w 2006 roku. A i tak różnice nie była duża, bo tylko 60 tys. km². W przypadku takich obszarów jak czapa polarna, to tyle co nic. Dzięki zaistniałej sytuacji poprawiły się statystyki dla czapy lodowej w Arktyce. Teraz powierzchnia lodu jest o 0,7 mln km² mniejsza niż w okresie 1979-2008. Jeszcze kilka tygodni temu, było to ponad 1 mln km².

Grubość lodu w Arktyce 20 sierpnia 2014 roku. HYCOM

Dobrze też wygląda grubość lodu w Arktyce. Co prawda od strony półwyspu Tajmyr lód jest bardzo cienki i tak samo na Morzu Wschodniosyberyjskim, to wszędzie indziej jest on gruby. Pas grubego lodu ciągnący się wzdłuż Alaski w kierunku Dalekiego Wschodni wciąż istnieje. Być może nie zdąży się już roztopić. Solidnie wygląda także obszar lodu dalej w kierunki bieguna północnego, gdzie lód ma trzy metry grubości. Na samym biegunie czapa polarna ma niecałe dwa metry, co też jest dość dobrym wynikiem. 

Wniosek jest taki, że szansa na przyrost we wrześniu względem poprzedniego roku wzrosła. Co więcej bardzo dobrze, a jeszcze nawet lepiej niż dla lipca będą przedstawiać się dane PIOMAS opisujące objętość lodu dla sierpnia. 


Zobacz także:

• Sierpień 2013 - największy przyrost lodu w historii, piątek, 23 sierpnia 2013 Analizując dane National Snow and Ice Data Center (NSIDC), można śmiało stwierdzić, że to będzie największy przyrost pokrywy lodowej w historii pomiarów. Chyba, że jeszcze topnienie przyspieszy. Pomiary satelitarne rozpoczęły się w 1979 roku...

W Arktyce coraz mniej śniegu

W ciągu ostatnich kilku dekad powierzchnia arktycznego lodu morskiego znacznie się zmniejszyła. Jeszcze na początku lat 80-tych XX wieku powierzchnia lodu we wrześniu liczyła średnio 5,5 mln km², w 2012 roku spadła do zaledwie 2,3 mln km². Nie tylko powierzchnia i zasięg lodu się kurczą, spada też grubość pokrywy śnieżnej. Długoterminowe pomiary grubości śniegu pokazują, że warstwa śniegu leżącego na arktycznym lodzie jest coraz cieńsza. Przyczyną są zmniejszające się opady śniegu nad Oceanem Arktycznym oraz zmniejszenie się powierzchni lodu we wrześniu i październiku, kiedy to opady śniegu w Arktyce są największe.

Naukowiec badający lód pokrywający Ocean Arktyczny. Na zdjęciu widać staw powstały z roztopionej pokrywy śnieżnej. Te arktyczne kałuże pochłaniają energię słoneczną i przyspieszają w ten sposób letnie topnienie czapy polarnej.

Z najnowszych badań wynika, że miejscami grubość pokrywy śnieżnej zmniejszyła się tam nawet o 30-50%. Naukowcy jeszcze nie wiedzą, jakie będą skutki tak niskich opadów, jednak obawiają się, że skutkiem mogą być szybsze roztopy lodu morskiego. Naukowcy z NASA i Uniwersytetu Waszyngtońskiego prześledzili zmiany zachodzące w pokrywie śnieżnej, która pokrywa czapę lodową Arktyki. Do opracowania swoich wyników badań wykorzystali zarówno dane pochodzące z projektów NASA tj. BROMEX i Operation IceBridge, jak i rosyjskie dane naukowe z okresu 1950-1990.

Seledynowe odcienie lodu to woda pokrywająca lód ze stopionego wcześniej śniegu. Topniejący przez to lód staje się coraz cieńszy i zaczynają pojawiać się ubytki. Przyczyną są nie tylko małe opady śniegu zimą, ale też wysokie temperatury i nasłonecznienie latem. Na zdjęciu widzimy pokrywę lodową Morza Czukockiego 10 czerwca 2011 roku. Zdjęcie Terra, NASA

Wynik badań jest taki, że nie tylko lód staje się coraz cieńszy, ale i sam śnieg, który zalega na powierzchni arktycznego lodu. Grubość pokrywy śnieżnej w amerykańskiej części Arktyki spadła z 35 cm do 22 cm. Z kolei miąższość śniegu na paku lodowym Morza Beauforta, Morza Czukockiego oraz na północy i na zachodzie Alaski sięga obecnie 14,5 cm, wcześniej jej grubość wynosiła 33 cm.

Obecność śniegu na arktycznym lodzie pływającym jest bardzo ważna. Śnieg działa jak tarcza, izolując w ten sposób lód morski. Po pierwsze z uwagi na to, że aby zaczął się topić lód na powierzchni musi pierw stopić się leżący na nim śnieg. Ponadto śnieg odbija większość promieni słonecznych, dzięki czemu lód nie absorbuje energii. Dlatego tempo topnienia lodu morskiego jest wolniejsze. Niestety obecnie śniegu jest coraz mniej, a co za tym idzie lód szybciej się roztapia. W tym roku dzięki dość chłodnej i pochmurnej pogodzie w maju i czerwcu śnieg nie topił się zbyt szybko, a ilość stawów na lodzie (efekt topnienia pokrywy śnieżnej) była niewielka. To spowolniło topnienie lodu w lipcu i teraz w sierpniu, kiedy to pomimo ostatnio dobrych warunków pogodowych, lód topił się i wciąż topi dość powoli.

Na podstawie: NASA - Global Climate Change i Losy Ziemi.pl

Arctic News - nieskruszony

Warunki dla topnienia czapy lodowej w Arktyce w ostatnim tygodniu były sprzyjające, przynajmniej jeśli chodzi o obrzeża pokrywy lodowej. Obszary lodu leżące bliżej centrum pozostają mocno skoncentrowane, co pokazuje mapa koncentracji arktycznego lodu poniżej. Brak stałego dopływu ciepła w maju i czerwcu oraz brak stawów na powierzchni lodu, przyczyniają się do powolnych roztopów centralnej części czapy lodowej. Warunki pogodowe są ostatnio dobre, przez co tempo topnienia lodu jest nieco szybsze niż rok temu. Potężny wyż, a następnie układ przypominający dipol (indeks AO cały czas jest ujemny) generuje szybkie jak na ten miesiąc zmniejszanie się rozmiarów (zasięgu) czapy lodowej. Sama jednak powierzchnia lodu zmniejsza się bardzo powoli.

Zasięg i koncentracja arktycznego lodu morskiego. AMSR2 Uni Bremen

Od kilku dni otwarte jest Przejście Północno-Wschodnie, a charakterystyczną cechą obecnego sezonu topnienia jest ogromny ubytek w lodzie na Morzu Łaptiewów, który przechodzi w wąską zatokę w Basenie Arktycznym.  W wyniku działania antycyklonu szybko topnieje lód na wysokości Morza Czukockiego, które jest wolne od lodu. Na uwagę zasługuje jednak bardzo wysoka koncentracja lodu.

Zestawienie zasięgu/powierzchni i koncentracji arktycznego lodu (kliknij, aby powiększyć) 12 sierpnia 2014 roku na tle 2013 i 2012 roku.

Do Arktyki ostatnio dociera ciepło znad lądów, nie ma także dużego zachmurzenia. Mimo to lód nie topi się zbyt szybko (powolny spadek powierzchni), a coraz większy udział w zmniejszaniu się zasięgu lodu ma wiatr, choć ciepłe wody wciąż roztapiają krę lodową i inne obszary czapy lodowej. W sierpniu Słońce świeci słabiej, szczególnie od 10 sierpnia. Powyższe mapy pokazują zestawienie koncentracji lodu na tle 2013 i 2012 roku. Widać, że w tym roku lód jest bardziej upakowany i taka sytuacja miała miejsce praktycznie przez cały sezon topnienia lodu. Przyczyną tego stanu rzeczy był zimny maj i czerwiec, kiedy to w Arktyce bardziej dominowały niże niż wyże baryczne, a dopływ ciepła był ograniczony.

Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego między 9 a 16 sierpnia 2014 roku.

Za wyjątkiem sektora amerykańskiego granica lodu przesuwała się w stronę bieguna na całej długości Eurazji, szczególnie jest to widoczne na Morzu Łaptiewów. Z kolei granica lodu na Morzu Beauforta w niewielkim stopniu cofnęła się. Zimny wiatr wypycha lód na Morze Barentsa, przez co lód między Svalbardem a Ziemią Franciszka Józefa w ogóle się nie topi.

Zasięg lodu w Arktyce w 2014 roku na tle ostatnich lat i wyszczególnienie na okres lipiec - połowa września (kliknij, aby powiększyć). IARC-JAXA

Pomimo dość szybkiego spadku zasięgu lodu w ciągu ostatniego tygodnia, czapa lodowa jest siódmą najmniejszą w historii pomiarów. Zasięg lodu w Arktyce jest minimalnie większy od tego z 2008 roku. Bardzo duża różnica jest na tle 2012 roku. 16 sierpnia zasięg wyniósł 5,75 mln km², czyli o 1,3 mln km² więcej niż w 2012 roku i 0,08 mln km² więcej niż w ubiegłym roku. Tempo spadku w ostatnim tygodniu wynosiło 72 tys. km² na dobę, podczas gdy rok temu było to 61 tys. km² na dobę. Być może zasięg lodu zrówna się za kilka dni z tym z 2013 roku. To, czy zasięg lodu we wrześniu tego roku będzie większy czy mniejszy niż rok temu wciąż pozostaje niewiadomą. Warto zwrócić uwagę na to, że o ile sam zasięg (extent) lodu zmniejsza się, to rzeczywista powierzchnia (area) lodu przez ostatnie dni praktycznie nie zmieniała się. Możliwe więc, że dotychczasowe szybkie tempo spadku zasięgu lodu za kilka dni spowolni. Na chwilę bieżącą trudno o jednoznaczną prognozę - warunki pogodowe mogą się jeszcze kilka razy zmienić, a sam sezon topnienia może się przedłużyć. 

Tam,gdzie lodu już nie ma, powierzchnia wody jest nagrzana, szczególnie ciepłe są wody Morza Łaptiewów i Wschodniosyberyjskiego. Należy więc oczekiwać, że pokrywa lodowa wciąż będzie się topić. Ze względu na zbliżającą się noc polarną będziemy obserwować, że z dnia na dzień woda będzie oddawać ciepło do atmosfery, szczególnie pod koniec sierpnia, kiedy długość dnia znacznie się już skróci. Na tym etapie coraz większą rolę odgrywać będzie układ wiatrów, zwłaszcza, że wody na wysokich szerokościach geograficznych nie będą już mogły się nagrzewać. Kąt padania promieni słonecznych jest coraz mniejszy, więc ilość docierającej do powierzchni energii maleje. Wiatr wiejący w ramach ewentualnej dodatniej AO będzie wypychać lód przez Cieśninę Frama. Ponadto wiatr może transportować wciąż jeszcze ciepłą wodę np. z Morza Czukockiego w stronę pokrywy lodowej i dalej ją roztapiać. Ostatecznie w połowie września, kiedy długość nocy i niski kąt padania promieni słonecznych zaczną dominować, lód przestanie się topić, a zacznie ponownie przyrastać. Woda nawet przy głębokim wyżu barycznym nie będzie w stanie się już nagrzewać, a trakcie nocy proces wychładzania będzie się nasilać. Rozpocznie się sezon zamarzania, który potrwa mniej więcej do połowy marca.

Czapa lodowa Arktyki 16 sierpnia 2014 roku. W lewym dolnym rogu - kanadyjskie wyspy Archipelagu Arktycznego. Terra-Modis, NASA

Kra lodowa w zachodniej części Morze Beauforta 16 sierpnia 2014 roku. NASA

Na pierwszym zdjęciu widzimy, że pokrywa lodowa Arktyki z brzegu jest pokruszona, a im dalej w głąb tym bardziej staje się zwarta. W centralnej części czapy lodowej, lód albo ma postać bardzo gęsto upakowanej kry lodowej, albo występują tam jedynie pęknięcia. To efekt słabego topnienia lodu w pierwszej połowie lata, kiedy to duże zachmurzenie i mała ilość ciepła utrudniała proces roztopów. Bardzo prawdopodobnym końcowym efektem tego sezonu topnienia może być powtórka z lat 2009/2013.


Zobacz także:

• Arctic News - zimny, niedziela, 10 sierpnia 2014 
• Arctic News - trudne odmarzanie, niedziela, 3 sierpnia 2014. Ostatnie dni lipca przyniosły szybszy spadek zasięgu lodu arktycznego niż w 2013 roku. Mimo to zasięg pokrywy lodowej jest nieznacznie większy od zeszłorocznego. Animacja po lewej pokazuje zmiany warunków pogodowych w ciągu ostatnich siedmiu dni. Nieco szybsze ostatnio topnienie lodu otworzyło prześwit między Cieśniną Wilkickiego, a Morzem Cieśniną Beringa. Przejście Północno-Wschodnie pozostaje jednak wciąż zamknięte...

Przejście Północno-Wschodnie otwarte na oścież

Przejście Północno-Wschodnie - szlak morski wzdłuż brzegów Eurazji jest w pełni otwarty. Wszakże do otwarcia doszło już 4 sierpnia, lecz wtedy zamknięty pozostawał przesmyk wiodący przez Cieśninę Wilkickiego. Teraz cieśnina ta jest żeglowna. Jedynie u jej wejścia, od strony Europy znajduje się niewielki obszar kry lodowej.

Przejście Północno-Wschodnie w pełni otarte. AMSR2, Arctische Pinguin

Na wody Morza Łaptiewów można wpłynąć z dwóch stron - na północ od wysp Ziemi Północnej i przez wspomnianą Cieśninę Wilkickiego. Rok temu szlak ten otworzył się w trzeciej dekadzie sierpnia, przez co polscy żeglarze jachtu Lady Dana na wody Morza Łaptiewów dostali się dopiero pod koniec sierpnia. Taki stan rzeczy wpłynął na cały późniejszy rejs, podczas którego żeglarze nie podjęli próby pokonania Przejścia Północno-Zachodniego. Przejście Północno-Zachodnie (jego główny odcinek) nie otworzyło się, choć południowa odnoga była przez krótki czas żeglowna we wrześniu. Ryzyko byłoby zbyt duże, decyzja żeglarzy była więc słuszna, gdyż już wraz z zapadnięciem nocy polarnej kanadyjskie cieśniny zaczęły zamarzać. A tym roku? W tym roku szanse byłyby większe, choć Przejście Północno-Zachodnie wciąż pozostaje zablokowane i trudno przewidzieć, czy się otworzy. A jeśli już, to prawdopodobnie tylko na kilka-kilkanaście dni.

Pokrywa lodowa rosyjskiej części Arktyki. Na zdjęciu widać gigantyczne wcięcie sięgające 84 równoleżnika N, 13 sierpnia 2014 roku. Zdjęcie NASA, Terra.

Wrota Wilkickiego są zasnute chmurami. Doskonale za to widać obszar wschodniej części i wielkie wcięcie w Basenie Arktycznym, ciągnące się od Morza Łaptiewów. Daleko też cofnęła się granica lodu na Morzu Wschodniosyberyjskim.

Wielkie wcięcie - "Sztylet Łaptiewów" na obszarze wód Basenu Arktycznego (centralny O. Arktyczny) 13 sierpnia 2014 roku. NASA

W tym roku nie padnie rekord topnienia czapy lodowej, ale bardzo możliwy jest inny rekord. To najdalej na północ leżąca granica lodu. Teraz ma to miejsce właśnie na wysokości Wysp Wschodniosyberyjskich, między 135 a 140^oE. Granica lodu na odcinku około 150 km leży aż na 84^oN. Do podobnej sytuacji doszło we wrześniu 2007 roku. Pokazuje to mapa obok z 15 września 2007 roku. Wtedy obszar wolny od lodu przekroczył 85^oN w okolicy 165^oE, czyli na wysokości środkowej części Morza Wschodniosyberyjskiego. Możliwe, że rekord zostanie pobity, a nawet jeśli nie, to granica lodu na tzw. Sztylecie Łaptiewów (nazwa wymyślona na jednym z anglojęzycznych forów o Arktyce) będzie dalej cofać się na północ. Wody w tamtym regionie są dość mocno nagrzane, choć grubość lodu przekracza tam metr.

Zasięg pokrywy lodowej w tym roku jest nieco większy niż rok temu. Ale w głównej mierze przyczyną jest tu dość chłodne Morze Barentsa, na którym granica paku lodowego sięga dość daleko na południe. Gdyby nie ten fakt, to zasięg czapy polarnej byłby o 0,3 a nawet 0,5 km² mniejszy niż rok temu.


Zobacz także:

• Przejście Północno-Wschodnie otwarte, wtorek, 5 sierpnia 2014
• Przejście Północno-Wschodnie otwarte, sobota, 24 sierpnia 2013 Przejście Północno-Wschodnie, arktyczny szlak morski wzdłuż wybrzeży Rosji jest otwarty dla żeglugi...

Grożą nam poważne kłopoty

Niedawne badania naukowców z Uniwersytetu  Sztokholmskiego potwierdzają, że problem emisji metanu z hydratów (klatratów) spoczywających na dnie Oceanu Arktycznego jest coraz poważniejszy. Ekspedycja badawcza SWERUS-C3 przy użyciu lodołamacza Oden zaobserwowała pióropusze metanu wydobywającego się z dna Morza Łaptiewów, które obecne jest wolne od lodu.  To niepokojące zjawisko, gdyż proces ten jest bezpośrednim następstwem postępującego globalnego ocieplenia.

 Bąble metanowe wydobywające się z dna Oceanu Arktycznego. Metan  ten trafia do atmosfery przyczyniając się do nasilania zmiany klimatu.

Naukowcy są zdania, że metanowe bąble, uwalniające metan do atmosfery, to rezultat coraz cieplejszych wód Oceanu Arktycznego. Pokrywa lodowa w Arktyce jest dziś o ponad milion kilometrów kwadratowych mniejsza niż pod koniec XX wieku. Lód szybciej topnieje, a wody morskie szybciej się nagrzewają. W następstwie tego nagrzewa się też płytko położone dno oceaniczne, co powoduje rozmarzanie hydratów metanu. Wraz z nadejściem nocy polarnej metan będzie się gromadzić w nad Oceanem Arktycznym, by wiosną i latem stopniowo przemieniać się w trwały dwutlenek węgla.

Inne wyniki badań pokazują, że proces nagrzewanie się głębokich wód i tym samym dna oceanicznego odbywa się za pośrednictwem atlantyckiego Prądu Zatokowego. Atlantyk, jak i inne oceany i morza na świecie nagrzewa się z powodu postępującego globalnego ocieplenia. Ciepło trafia do Oceanu Arktycznego, co również skutkuje destabilizowaniem się pokładów hydratów metanu. Ostatnie pomiary z początku sierpnia pokazują, że stężenie metanu w Arktyce wzrosło do 2,5 ppm (średnia światowa to 1,7 ppm).  Ilość metanu w ziemskiej atmosferze w stosunku do ery przedprzemysłowej wzrosła ponad 3-krotnie.

Wolne od lodu Morze Łaptiewów 11 sierpnia 2014 roku. Lada dzień wolne od lodu będzie także Morze Wschodniosyberyjskie.

Dotychczas wielu naukowców miało nadzieję, że uwalniający się z dna oceanicznego metan nie trafi do atmosfery, gdyż zostanie po drodze pochłonięty przez bakterie. O ile jednak proces ten może być skuteczny przy powolnym ulatnianiu się metanu, to już nie przy jego intensywnym wyzwalaniu się.

Jason Box, światowej sławy klimatolog i glacjolog, na bieżąco śledzący postępy ekspedycji SWERUS-C3, dosadnie skomentował wyniki badań, stwierdzając: „Jeśli choćby część węgla z dna Oceanu Arktycznego wyzwoli się do atmosfery, to mamy prze..bane”. Rzadko się zdarza, by tak szanowani naukowcy używali tak dosadnych określeń komentując wyniki pomiarów. W tym przypadku można to jednak uznać za całkiem uzasadnione.

Symulacja destabilizacji i uwolnienia z dna Oceanu Arktycznego jedynie 5% hydratów metanu (czyli 50 GtC), gdyby nastąpiła w latach 2015-2025 (przy czym autorzy symulacji nie twierdzą, że nastąpi to w tym okresie, ustalili jedynie taki okres dla oszacowania następstw takiego zdarzenia) może przełożyć się na straty rzędu 10 000-200 000 miliardów dolarów, z najbardziej prawdopodobną wartością 60 000 mld dolarów (Whiteman 2013). Ta ostatnia kwota jest porównywalna z rocznym PKB wszystkich krajów świata, wynoszącym 70 000 mld dolarów. A byłaby to tylko przygrywka to tego, co przyniesie dalsza intensywna, masowa destabilizacja podmorskich złóż hydratów.

Jesteśmy teraz w okresie ogromnych zmian, których większość ludzi nie dostrzega. Naukowcy, którzy oskarżani są o panikarstwo, muszą o tym informować, że klimat się zmienia i jest to wina ludzi. W naturze ludzkiej niestety leży to, by nie przejmować się i ignorować problem, bo zakłóca to nasz spokój. Chowanie głowy w piasek pomaga zapomnieć o problemie i swoim przyczynku do niego, nie rozwiązuje go jednak.


Zobacz także:

• Wpływ rosnącego stężenia metanu na zmiany w Arktyce, wtorek, 3 grudnia 2013 
• Morze Wschodniosyberyjskie źródłem dużych ilości metanu., poniedziałek, 25 listopada 2013 Znacznie większe ilości metanu uwalniane są co roku spod dna Morza Wschodniosyberyjskiego. Czasopismo „Nature Geoscience” donosi, że spod dna samego tylko Morza Wschodniosyberyjskiego do atmosfery rocznie dostaje się około 17 mln ton metanu...