Zabójcza zima w Arktyce

W końcu doczekamy się normalnej zimy, przynajmniej przez jakieś kilkanaście dni. Od 30 grudnia w ciągu dnia nad większością Polski będzie utrzymywać się mróz - lekki bo lekki, ale jednak mróz. Wydawałoby się, że wszystko jest w porządku - jest zima, jest mróz, więc globalne ocieplenie nie istnieje, bo to ponoć wymysł psedonaukowców na zlecenie przemysłu zielonej energetyki. Z pewnością Polacy na przełomie 2015/16 roku będą patrzyć jedynie pod kątem swojego własnego kraju, mającego 0,3 mln km² - to niecały promil powierzchni naszej planety. Planety cieplejszej o jeden stopień Celsjusza z klimatem coraz bardziej przypominającym prehistoryczny klimat interglacjału eemskiego. I w końcu planety targanej rozlicznymi klęskami pogodowymi o których niemal codziennie informuje telewizja. Mapa obok pokazuje, jak bardzo wąski będzie kąt widzenia człowieka. Kiedy my będziemy mieć normalną zimę, Arktyka doświadczy potwornych anomalii temperatur.

Animacja pokazuje zmiany temperatur na koniec 2015 roku i potworny ich wzrost na biegunie północnym. Ciepło z rozgrzanego przez ocieplający się klimat Atlantyku dotrze aż nad biegun północny.

Prognozowane zmiany temperatur w Arktyce 29-31 grudnia 2015. Climate Reanalyzer

W Arktyce, na biegunie północnym powinno być -35^oC, a temperatura okresowo sięgnie +1^oC! W Warszawie będzie około -1^oC. Nikt nie zdaje sobie sprawy jak wielka jest ta różnica. To tak jakby u nas 30 grudnia zamiast -1^oC było ponad +30^oC. Oczywiście do takiej anomalii nie dojdzie za naszego życia. 
Ale w dłuższym horyzoncie czasowym - kto wie? Planeta pozbawiona lodu na północy stałaby się znacznie cieplejsza, a potem gdyby doszło do masowych destabilizacji hydratów metanu jak w czasie PETM, to +30^oC w grudniu stałoby się czymś realnym. Według naukowców, którzy byli na COP 21 unikniemy scenariusza PETM. Problem w tym, że naukowcy ci reprezentują raczej polityczne cele i nikt nie dyskutuje o sile dodatnich sprzężeń zwrotnych. 

Zamiast pokładać fałszywą nadzieję w COP21, być może każdy z nas usiądzie w bezruchu, poczuje to, co dzieje się wokół i wsłucha się w Ziemię. Jeśli tak uczynimy, możliwe, że dowiemy się z naszego wnętrza, co jest naprawdę ważne i co powinniśmy zrobić. 

Zmiany grubości arktycznego lodu morskiego w drugiej połowie grudnia 2015 r. HYCOM

Mimo niskich ostatnio temperatur w Arktyce, dipol dokonał niekorzystnych zmian w pokrywie lodowej. Wieloletni lód praktycznie nie rośnie, a cienki, sezonowy przemieszcza się do Cieśniny Frama. Teraz dojdzie do nowej zmiany - wielkiego wzrostu temperatur. Ciepło będzie niesione nie tylko w atmosferze, ale też w wodzie. Ciepłe fale morskie uderzą w lód i wraz z silnym wiatrem naruszą jego integralność. Ciepło dotrze też w końcu na dno, do hydratów metanu i nasili tempo ucieczki metanu. 

Nowe badanie przeprowadzone przez ekspertów Instytutu Alfreda Wegenera przy Centrum Badań Polarnych i Morskich im. Helmholtza (AWI) ustaliło, że pokryty lodem Ocean Arktyczny jest ważniejszym czynnikiem związanym ze stężeniem metanu w atmosferze, niż wcześniej zakładano. Lód morski tworzy naturalną barierę w centralnej części Oceanu Arktycznego, która ogranicza wymianę gazową między wodą i atmosferą. W ciągu ostatnich kilku lat letnia pokrywa lodowa Arktyki została jednak znacznie zredukowana. Autorzy pracy potwierdzili, iż wody powierzchniowe środkowej Arktyki zawierają wyższe koncentracje metanu niż atmosfera, co oznacza, że Ocean Arktyczny jest potencjalnym źródłem atmosferycznego metanu. 

Tymczasem my będziemy cieszyć się chwilową zimą w naszych kurortach narciarskich, nie zdając sobie sprawy, że w dzisiejszych czasach prawdziwa zima idzie za niekorzystną zmianą w  innym regionie Ziemi - ocieplającej się i tracącej lód Arktyce. 

 
Zobacz także:

• Nagła zmiana klimatu właśnie się zaczyna ,niedziela, 22 listopada 2015 W leżącej w strefie subpolarnej Ziemi Baffina temperatury wzrosły na tyle wysoko, że zamiast śniegu zaczął padać deszcz, informuje na swoim blogu dr Jeff Masters. Mapa temperatur z 19 listopada pokazuje wzrost temperatury powyżej zera w południowej części wyspy. W płd-zach. części Labradoru, nad Zatoką Hudsona temperatury sięgnęły 10^oC. 

NOAA Arctic Report Card 2015 cz. 4

Pokrywa śnieżna 

Najważniejsze dane:

• Powierzchnia, jaką zajmowała pokrywa śnieżna w Arktyce w maju i czerwcu 2015 r. jest mniejsza od średniej wieloletniej z lat 1981-2010. W ostatnich latach późną wiosną śnieg topnieje w Arktyce (na północ od 60^oN) znacznie szybciej niż kiedyś.

• Piąty raz na przestrzeni lat 2009-2015 obszar jaki zajmuje śnieg w czerwcu jest mniejsza niż 3 mln km².

• Redukcja pokrywy śnieżnej w czerwcu na podstawie danych satelitarnych wynosi 17,2% na dekadę. Śnieg od 2011 roku topnieje szybciej niż czapa polarna w Arktyce.

Arktyczne obszary lądowe przez cały rok pokrywa śnieg. Okres letni trwa bardzo krótko. Jednak z powodu ocieplającego się klimatu, lato w Arktyce staje się coraz wyraźniej widoczną porą roku, która nie jest już krótkim okresem przejściowym miedzy wiosną a jesienią. Moment, kiedy topnieje śnieg w Arktyce jest ważny. Im wcześniej topnieje, tym szybciej odsłaniana jest ciemna, absorbująca promieniowanie słoneczne powierzchnia ziemi. Ciepłe masy powietrza mogą więc szybciej dotrzeć nad Ocean Arktyczny i spowodować przedwczesne topnienie lodu. Tworzy się dodatnie sprzężenie zwrotne. 

Poniższe dane ilustrują zmiany powierzchni śniegu oddzielnie: dla Ameryki Północnej i Eurazji, dla kwietnia, maja i czerwca. 

Odchylenia powierzchni pokrywy śnieżnej dla kwietnia, maja i czerwca w latach 1967-2015. Wykres przedstawia dane dla Ameryki Północnej – czarny kolor oraz Eurazji – kolor czerwony. Krzywe pokazują 5-letnią średnią, zaś kółka miesięczne średnie.

Jak pokazują wykresy, obserwuje się wieloletni trend spadkowy powierzchni pokrywy śnieżnej, który najbardziej widoczny jest w maju i czerwcu. Rosnące temperatury powodują, że śnieg topnieje szybciej, więc dopiero wczesnym latem można zauważyć wyraźne zmiany w stosunku do poprzednich lat i dekad. Powierzchnia jaką zajmuje śnieg na półkuli północnej w czerwcu 2015 roku była drugą najmniejszą w historii pomiarów – 5,43 mln km² (dane Rutgers Univesity – Global Snow Lab). Poprzedni rekord należał do 2012 roku – 4,92 mln km². 

Czas występowania pokrywy śnieżnej w dniach, w odniesieniu do okresu 1998-2010 (kliknij, aby powiększyć). Pe lewej – jesień 2014, po prawej – wiosna 2015. 

Odchylenie głębokości pokrywy śnieżnej w procentach względem średniej 1999-2010, dla a) marca, b) kwietnia, c) maja, d) czerwca 2014. 

Silne, dodatnie anomalie temperatur wiosną powodują szybkie topnienie śniegu. O ile zimą czy jesienią zmiany w pokrywie śnieżnej nie wykazują trendów typowych dla globalnego ocieplenia, to wiosną (kwiecień-czerwiec) jest to już widoczne. Należy pamiętać, że z powodu anomalii prądu strumieniowego w wielu miejscach śnieg występuje dłuższej niż zwykle, czy też obszar, jaki obejmuje jest większy. Także ilość i grubość pokrywy śnieżnej pasują do wzorca zmiany klimatu - ocieplania się atmosfery i wzrostu ilości wilgoci. Należy zwrócić uwagę na to, że śniegu najwięcej jest przy temperaturach lekkiego mrozu, a nie wartościach rzędu -30 czy -40 stopni Celsjusza. Śnieg może spaść np. na Cyprze, jeśli prąd strumieniowy skieruje zimno z Arktyki daleko na południe. W tym czasie dochodzi do potężnych, dodatnich anomalii w zupełnie innym miejscu na Ziemi - wzrostu temperatur, a nawet odwilży za kołem polarnym.

Zmiany zasięgu pokrywy śnieżnej w czerwcu (czerwona linia) w zestawieniu z zasięgiem arktycznego lodu morskiego we wrześniu (niebieska linia). 

Redukcja pokrywy śnieżnej na dekadę w kwietniu, kiedy śnieg zaczyna się topić jest najwolniejsza i wynosi 1-2%. W maju tempo to jest szybsze, a w czerwcu też jest zdecydowanie zauważalne. Pokrywa śnieżna zmniejsza się o 17% na 10 lat, a proces ten wraz ze wzrostem temperatur będzie przyspieszać. Ostatecznie nawet w maju za 10 do 20 lat śniegu ani na Syberii, a kanadyjskiej Arktyce nie będzie. Poza niewielkimi obszarami wysp Arktycznych leżących daleko za kołem polarnym.

Roślinność w Arktyce

Najważniejsze dane:

• Po okresie wzrostu w ostatnich trzech dekadach, wskaźnik zieloności tundry w Arktyce, obliczany na podstawie danych satelitarnych, w ostatnich 2-4 latach konsekwentnie spadał.  

• Maksymalne wartości wskaźnika MaxNDVI (Normalized Difference Vegetation Index) w euroazjatyckiej części Arktyki i w całej Arktyce w 2014 roku spadły poniżej 33-letniej średniej (1982-2014). Uśredniona wartość wskaźnika zieloności (TI-NDVI) w 2014 roku była dla Eurazji najniższą w historii pomiarów a dla całej Arktyki drugą najniższą.  

• Długoterminowe trendy MaxNDVI i TI-NDVI (1992-2014) pokazują "brązowienie" tundry na dużych obszarach.  

• W przeciwieństwie do obserwacji satelitarnych, monitoring w terenie i badania eksperymentalne wciąż donoszą o wzroście zarośli w odpowiedzi na wzrost temperatur powietrza.

Do niedawna biomasa nadziemnej roślinności tundry w Arktyce przyrastała, czyli tundra „zazieleniała się”, co trwało co najmniej od trzech dziesięcioleci. Te zmiany roślinności na obszarze Arktyki nie były jednorodne, a wydają się teraz zmieniać kierunek. „Zieloność” nadziemnej roślinności tundry w ostatnich 2-4 latach spadała. Te zachodzące w roślinności tundry zmiany mają implikacje dla rozlicznych aspektów ekosystemów arktycznych, wliczając w to pochłanianie atmosferycznego CO₂ w procesie fotosyntezy, powierzchniowej wymiany wody i energii, interakcji między roślinami i roślinożercami, stanu aktywnej warstwy powierzchni i wiecznej zmarzliny oraz sprzężeń zwrotnych wpływających na klimat regionalny i globalny.

a, po lewej) MaxNDVI i (b, po prawej) TI-NDVI dla Ameryki Północnej, Eurazji i Arktyki jako całości podczas 33-letniego kresu monitoringu satelitarnego (1982-2014). Poziome linie to średnie wartości dla każdego z zestawów danych: MaxNDVI: Arktyka 0,56; Eurazja 0,70; Ameryka Północna 0,46; TI-NDVI: Arktyka 3,7; Eurazja 4,6; Ameryka Północna 2,9.

 

Okołoarktyczne trendy (% zmian, 1982-2014) w skali (a, po lewej) MaxNDVI dla 1982-2014 oraz (b, po prawej) TI-NDVI.

O ile wyniki pomiarów satelitarnych i niektórych obserwacji terenowych pokazują spadek zieloności roślinności tundry w ostatnim okresie oraz trendy jej brązowienia na dużych obszarach, to sporo prowadzonych w terenie badań wciąż pokazuje zwiększony wzrost krzewów w tundrze (z pewnymi wyjątkami. Na przykład choć wciąż raportowany jest zwiększony przyrost zarośli w Arktyce, to według nowej syntezy dynamiki zarośli tundry  zmienne klimatyczne wyjaśniają niecałe 50% zmian w ich wzroście. Ta synteza wzrostu zarośli z 37 stanowisk w tundrze w dziewięciu krajach, wykorzystująca 42 000 rocznych zapisów wzrostu 25 gatunków w okresie 60 lat, pokazała zróżnicowaną czułość wzrostu zarośli biomów tundry na zmianę klimatu, przy czym europejskie stanowiska wykazywały się wyższą czułością na zmiany letniej temperatury niż północnoamerykańskie. Czułość na temperatury powietrza była wyższa na stanowiskach z wyższą wilgotnością gleby i dla wyższych roślin (np. olsze czy wierzby) rosnących na północnych obrzeżach swojego zakresu występowania. Całościowo ujmując, czułość wzrostu zarośli na klimat była najwyższa w centrum południkowego występowania tundry, gdzie znaczące ilości węgla z martwej materii organicznej są zmagazynowane w wiecznej zmarzlinie. Tak więc można stwierdzić, że wzrost zarośli jest najbardziej czuły na klimat w tych częściach biomu tundry, w których mogą wystąpić najpoważniejsze skutki zmiany klimatu.


Na podstawie: Arctic Report Card 2015: Terrestrial Snow Cover, Tundra Greenness

NOAA Arctic Report Card 2015 cz.3

Arktyczny lód

Najważniejsze dane:

• Minimalny zasięg lodu morskiego we wrześniu wg danych NOAA wyniósł 4,63 mln km². To czwarty najmniejszy w historii pomiarów zasięg lodu, o 29% mniejszy od średniej z lat 1981-2010.

• Marcowe maksimum przypadło 25 lutego. Maksymalny zasięg lodu w Arktyce był rekordowo niski – 14,54 mln km².

• Obszar wieloletniego lodu jest niewielki, w marcu 2015 roku wyniósł on 31% powierzchni ogółu czapy polarnej. Lód sezonowy zajmował 69% obszaru czapy polarnej.

• Wieloletni lód dominuje tylko w wąskim pasie od północnych wybrzeży Grenlandii do okolic Wyspy Banksa.

Zasięg lodu morskiego

Mierzony przy pomocy satelitów obszar lodu w Arktyce jest znacząco mniejszy niż miało to miejsce jeszcze kilkanaście lat temu. Widoczne jest to szczególnie latem, kiedy trwa wzmożone topnienie. Ale także w lutym i w marcu coraz częściej można zaobserwować wyraźny trend spadkowy.

Lewa mapa – średni zasięg lodu morskiego w marcu 2015. Prawa mapa – średni zasięg we wrześniu 2015. Fioletowa linia oznacza średni zasięg lodu w okresie 1981-2010. Dane NSIDC

Na podstawie szacunków przedstawionych przez Narodowe Centrum Danych Lodu i Śniegu (NSIDC) pokrywa lodowa w Arktyce osiągnęła swoje minimum 11 września, to 4,41 mln km² – czwarty najmniejszy w historii pomiarów zasięg lodu. Pomiary są prowadzone od 1979 roku. Zasięg lodu był o 1,02 mln km² większy niż w rekordowym 2012 roku, jednocześnie był o 29%, czyli 1,81 mln km² mniejszy od średniej z okresu 1981-2010. Zanotowany został także spadek zasięgu lodu morskiego w stosunku do 2014 roku. Czapa polarna skurczyła się w stosunku do wrześniowego minimum 2014 o 0,62 mln km². Maksimum zasięgu lodu w Arktyce wypadło 25 lutego – średnio 15 dni wcześniej niż zwykle ma to miejsce.

Trend spadkowy zasięgu występowania lodu morskiego w Arktyce w latach 1979-2015. Czarna linia oznacza marzec, czerwona wrzesień. 

Proces utraty lodu w Arktyce widoczny jest we wszystkich miesiącach na przestrzeni całej historii pomiarów, jak i w ciągu ostatnich 10 lat. Tempo utraty lodu dla września wynosi 13,4% na dekadę względem średniej z lat 1981-2010. Z kolei w marcu tempo spadku jest znacznie mniejsze i wynosi 2,6%/dekadę.

Jeszcze przed 2007 rokiem tempo topnienia lodu nie było wysokie. Od 2007 roku znacznie przyspieszyło i w ciągu całego sezonu topnienia zasięg lodu zmniejsza się o ponad 10 mln km². W 2015 roku czapa polarna zmniejszyła się o 10,13 mln km². Wraz ze wzrostem temperatur tempo wiosennego i letniego topnienia będzie się nasilać.

Wiek lodu 
To ile ma lat dany fragment czapy polarnej i jak ma się to do ogółu powierzchni lodu jest jednym z wyznaczników zmian, jakie zachodzą w Arktyce. Powierzchnia wieloletniego, grubego lodu kurczy się, choć proces ten, jak w przypadku zasięgu nie przebiega systematycznie rok po roku. Są lata chłodniejsze wśród cieplejszych, kiedy to lód w Arktyce przyrasta. 

Najstarszy lód, mający więcej niż 4 lata zajmuje niewielką część powierzchni czapy polarnej. W latach 80. XX wieku stary lód zajmował 20% powierzchni czapy polarnej. Teraz to tylko 3%. Dominuje lód sezonowy, czyli taki, który całkowicie (lub prawie całkowicie) topnieje latem. W 2015 roku w trakcie maksimum marcowego zajmował on 70% powierzchni czapy polarnej. Wzrost temperatur na Ziemi, a tym samym w Arktyce spowoduje dalsze straty w czapie polarnej. Sezonowy lód jest cienki i zasolony. Łatwo ulega więc zmianie w szybciej topniejącą krę lodową. Kiedy dojdzie do sytuacji, gdy stopnieje cały lód w Arktyce, nie będzie już lodu wieloletniego. W takiej sytuacji, w kolejnych latach okres bez lodu będzie się wydłużać. Na razie Arktykę pokrywa jeszcze lód, ale wzrost temperatur jest nieuchronny.

Zmiany obszaru, jaki zajmuje lód wieloletni i jednoroczny od 1985 roku do dziś. Poniżej mapy przedstawiające rozmieszczenie lodu wieloletniego i jednorocznego w marcu 1985 i 2015 roku. 

Ten najstarszy lód obecnie zajmuje wąski pas i mimo, że jest chroniony przez lodowatą Grenlandię i leżące daleko na północy także bardzo zimne wyspy, to i tak jest narażony na spadek jego ilości i powierzchni. Nie chodzi tu tylko o nasilające topnienie wysokie temperatury, ale o dryf lodu. Groźne w ostatnich latach zjawisko zwane dipolem arktycznym transportuje lód z tych obszarów przez Cieśninę Frama na Atlantyk. Kombinacja wiatru i wyższych niż kiedyś temperatur to swoista mieszanka wybuchowa. To właśnie przez te warunki w 2007 i 2012 roku doszło do spektakularnych roztopów.

Grubość lodu morskiego 
Grubość lodu to kolejna zmienna pokazująca stan czapy polarnej. Grubość mierzy się za pomocą satelitów oraz modelowania, w którym bierze się pod uwagę takie zmienne, jak temperatura, dryf, czy koncentracja lodu. Ważne są także pomiary bezpośrednie. Zarówno dokonywane na miejscu przez badaczy, jak i przy pomocy zautomatyzowanych boi. Ich wyniki służą też do modelowania całego obszaru grubości lodu. Dane pokazują, że grubość lodu także spada. 

Wyniki pomiarów grubości lodu przez ESA i NASA w marcu-kwietniu 2015 roku. 

Mapa przedstawia dane pomiarowe grubości lodu w Arktyce w marcu/kwietniu 2015 roku dostarczone przez satelitę CryoSat-2 i misje IceBridge. Po prawej znajdują się wykresy zmian grubości lodu na podstawie danych tych dwóch źródeł. Średnia grubość lodu morskiego na zaznaczonych na mapce obszarach w marcu 2015 roku liczyła 2,5 do 3,2 m. W ciągu ostatnich dwóch lat jest ona stabilna. Należy pamiętać, że jest to sytuacja chwilowa. Dalszy wzrost temperatur będzie powodować spadek grubości lodu w Arktyce i tym samym wzmacniać proces jego dalszego topnienia.

Grenlandzki lądolód 

• Sezon topnienia lądolodu grenlandzkiego był w 2015 roku silniejszy niż w dwóch poprzednich latach. 4 lipca topnieniem objęta była połowa powierzchni lądolodu. 

• Długość sezonu roztopów w regionach zachodnich, północno-zachodnich i północno-wschodnich była o 30-40 dni dłuższa od średniej. Na innych obszarach wyspy topnienie zachodziło słabo lub w ogóle nie występowało. 

• Utrata masy lądolodu w okresie kwiecień 2014 – kwiecień 2015 wyniosła 186 mld ton (Gt). Ta utrata była o 22% mniejsza od średniej rocznej z lat 2002-2015.

• Strata powierzchniowa lodowców grenlandzkich na tle okresu 1999-2015 była na szczęście niewielka. 

Topnienie powierzchni lądolodu

Zasięg topnienia grenlandzkiego lądolodu latem 2015 roku.

Topnienie na podstawie danych satelitarnych osiągnęło maksimum 4 lipca i objęło 52% powierzchni lądolodu. W 2014 roku było to 39%, a w 2012 roku około 90%. Topnienie na Grenlandii było zróżnicowane. Topnienie w północno-wschodnich, zachodnich i północno-zachodnich regionach Grenlandii trwało od 30 do 40 dni dłużej od średniej z lat 1981-2010. Z kolei na południu wyspy sezon topnienia był dość słaby.

Utrata masy lodu 
Dane z satelity GRACE pokazują, że okres topnienia między kwietniem 2014 a kwietniem 2015 nie był intensywny. Grenlandia straciła 186 Gt lodu, co oznacza tempo utraty masy o 22% wolniejsze od średniej w okresie 2002-2015. Jeszcze słabszy był sezon 2013/14, kiedy to lądolód Grenlandii stracił tylko 29 Gt. Z kolei w sezonie 2012/13 było to aż 562 Gt. Średnia dla 2002-2015 wynosi 238 Gt.

Całkowita utrata masy lodu na Grenlandii wyrażona w Gt od kwietnia 2002 do kwietnia 2014. 

Topnienie lodowców na wybrzeżu 
22 z 45 lodowców Grenlandii cieliło się na wybrzeżu. Sezon topnienia nie był jednak szczególnie intensywny, tylko 9 lodowców zanotowało stratę. Grenlandia straciła 16,5 km² lodowców – to najniższa utrata w historii 16 lat obserwacji. Nawet jednak jeśli proces topnienia był ostatnio słabszy od średniej, to Grenlandia i tak z roku na rok traci lód.

Całkowita zmiana powierzchni grenlandzkiego lądolodu wyrażona w km² w latach 1999-2015. 

Ogólnie więc sezon roztopów na Grenlandii nie był szczególnie silny, za co odpowiada pogoda. W czerwcu i sierpniu rozmieszczenie ośrodków barycznych determinowanych przez Oscylację Północnoatlantycką sprawiło, że na Grenlandii temperatury nie były wysokie. Jedynie w lipcu warunki pogodowe sprzyjały topnieniu.


Na podstawie: Arctic Report Card 2015: Sea Ice, Greenland Ice Sheet

NOAA Arctic Report Card 2015 cz.2

Temperatury powietrza

Najważniejsze dane:

• Temperatury w Arktyce rosły w ostatnich 30 latach w bezprecedensowym tempie. W stosunku do okresu 1981-2010 wzrosły o 1,3^oC. W okresie październik 2014 – wrzesień 2015 temperatury były o 2,9^oC wyższe niż w na początku XX wieku.

• Średnie anomalie termiczne w Arktyce w każdej porze roku sięgały 3^oC w stosunku do okresu bazowego 1981-2010. Odchylenia temperatur są szczególnie widoczne w okresie jesienno-zimowym.

• Anomalie prądu strumieniowego doprowadziły do znacznego wzrostu temperatur na Alasce i części pacyficznej Arktyki w okresie listopad 2014–czerwiec 2015. Przyczyniło się to do szybkiego topnienia lodu na Morzu Czukockim, a także do otwarcia Przejścia Północno-Zachodniego. Jednocześnie w okresie luty-kwiecień 2015 meandrowanie prądu strumieniowego ściągnęło nad płn-wsch i wschodnią część Ameryki Północnej mroźne powietrze.

Temperatury panujące w Arktyce są wskaźnikiem zmian klimatu na Ziemi. Warto tu zwrócić uwagę (na co nie zwracają uwagi negacjoniści klimatyczni), że temperatury w Arktyce w skali miesiąca, czy nawet kilku miesięcy podlegają wahaniom. W skali roku i ostatnich lat temperatury są wysokie, wyższe niż w czasie czasowego ocieplenia, jakie miało miejsce w latach 30. i 40. XX wieku. Prawdopodobnie są też najwyższe od co najmniej kilku tysięcy lat i wciąż rosną.

Średnia, roczna temperatura w Arktyce. 

Jak wyżej wspomniano, w Arktyce anomalie temperatur względem okresu 1981-2010 przekraczają jeden stopień Celsjusza. Wartości te obejmują nie tylko obszar O. Arktycznego, ale też lądów – obszaru Ziemi leżącego na północ od 60^oN. Arktyka ociepla się ponad dwukrotnie szybciej niż reszta świata, za co odpowiada tzw. wzmocnienie arktyczne. Jest to związane ze zmianą albedo powierzchniowego w wyniku zmniejszania się powierzchni lodu, który odbija promieniowanie słoneczne.

Wzrost temperatur w Arktyce (powyżej 60^oN) od 1900 roku na podstawie danych ze stacji pomiarowych względem temperatury globalnej.
Im wyższy jest wzrost temperatur w Arktyce względem innych obszarów Ziemi, tym większy jest wzrost amplifikacji arktycznej - zwiększającej się różnicy temperatur (szczególnie widoczne zimą) między obszarem polarnym a tropikalnym. 

Sezonowe temperatury w Arktyce

Sezonowe temperatury obejmują krótki okres czasu, który jest podzielony na okresy październik – grudzień, styczeń – marzec, kwiecień – czerwiec i lipiec – wrzesień. W każdym z tych sezonów występują różnice, ale w każdym z nim występują w przewadze dodatnie odchylenia temperatur. Tylko w krótkich okresach – zaledwie kilku, maksymalnie kilkunastu dni zdarzają się ujemne anomalie. Tak jak ostatnio, kiedy w Arktyce jest stosunkowo zimno, a tymczasem w regionach wokół niej padają rekordy ciepła.

Sezonowe odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 na poziomie ciśnienia 925 hPa, czyli nad powierzchnią Ziemi. Każda mapa pokazuje okres trzymiesięczny licząc od października 2014 a na wrześniu 2015 kończąc. 

Jak pokazują mapy, w każdym okresie temperatury w Arktyce były mniej lub bardziej wyższe od średniej bazowej. Największe anomalie są widoczne w miesiącach jesiennych, zimowych, aż do późnej wiosny. Tylko latem anomalie są niższe. Jesienne i zimowe anomalie temperatur wiążą się ze skutkami nadmiernego topnienia lodu. Także przyczyną jest prąd strumieniowy. Jego nasilone meandrowanie i częste blokady cyrkulacji atmosferycznej skutkują wysokim wzrostem temperatur. W przypadku prądu strumieniowego jest to widoczne także latem.

Jesienią (mapa w lewym górnym rogu) napływ ciepła znad Pacyfiku doprowadził do wystąpienia wysokich anomalii termicznych. Spowolnienie jesiennego spadku temperatur w pacyficznej części Arktyki, na Alasce i Półwyspie Czukockim przyczyniło się do powolnego przyrostu lodu na Morzu Czukockim, a następnie Morzu Beringa. Napływ ciepła wręcz powodował wzrost temperatur w listopadzie na Alasce. Rezultatem były wyższe temperatury w subpolarnych obszarach Alaski, a niższe np. w Teksasie. Ta potężna anomalia związana z załamaniem się prądu strumieniowego była częścią całego systemu pogodowego, który sprowadził nad wschodnią część USA niezwykle uciążliwą zimę.

Zimą (mapa w prawy górnym rogu) dodatnie anomalie termiczne były kontynuowane w Arktyce, a także na Alasce, co utrudniało proces zamarzania Morza Czukockiego i Beringa. Animacja obok pokazuje zmiany zasięgu lodu na Morzu Beringa, na przełomie 2014/15 roku Jednocześnie we wschodniej części Ameryki Północnej i płd-zach Grenlandii temperatury były znacznie poniżej średniej. Zimne, arktyczne powietrze zostało dosłownie wyrzucone z Arktyki. Tak zwany wir polarny zaciągnął mroźne masy powietrza obniżając temperaturę w północnej części USA nawet do -40^oC. Ciepło było na Svalbardzie i nad Morzem Barentsa. W ten obszar Arktyki dostawały się ciepłe masy powietrza, a temperatura była o 3-4^oC wyższa od średniej 1981-2010. Ta sama anomalia była częścią wysokich anomalii w Europie, przez co m.in. zimy w Polsce praktycznie nie było. Był to sezon intensywniej aktywności sztormów i orkanów. Tej zimy jest podobnie.

Wiosną sytuacja była podobna do zimowej. Nad Oceanem Arktycznym dalej temperatury były wyższe od średniej wieloletniej. Odnotowany został potężny wzrost temperatur w Eurazji, w zachodniej części Syberii. Skutkiem było szybkie topnienie śniegu, które doprowadziło do dalszego wzrostu temperatur, a następnie rekordowe pożary lasów tajgi. Podobnie zresztą wyglądała sytuacja w zachodniej części Ameryki Północnej, gdzie pożary lasów ogarnęły tereny leśne Alaski i Kanady oraz kontynentalnej części Stanów Zjednoczonych. Zimno za to było na Grenlandii, na której temperatury były o 3^oC niższe od średniej.

Latem anomalie termiczne nad O. Arktycznym złagodniały, co jest związane z topnieniem lodu. Ciepło jest zużywane na topnienie pokrywy lodowej. Dopiero jesienią ocean zamarzając oddaje to ciepło do atmosfery. W zachodniej części Eurazji temperatury były dość niskie, zaś w środkowej i wschodniej części Syberii częste były upały, a temperatury sięgały 35^oC. Przyczyniło się to do licznych pożarów lasów, przede wszystkim wokół jeziora Bajkał.


Temperatura Oceanu Arktycznego

Najważniejsze dane:

• Temperatura powierzchniowa arktycznych mórz była wyższa od średniej z okresu 1981-2010. Szczególnie wysokie odchylenia występowały we wschodniej części Morza  Baffina, w pacyficznej części Oceanu Arktycznego i na Morzu Karskim.

• Ze względu na szybkie topnienie lodu wczesnym latem, to właśnie Morze Czukockie, a także Wschodniosyberyjskie były akwenami silnie nagrzanymi.

Letnie temperatury powierzchni arktycznych mórz rosną (choć nie z roku na rok) i są znacznie wyższe niż miało to miejsce kilkanaście, czy kilkadziesiąt lat temu. Szybkie topnienie lodu odsłania powierzchnię wody, która absorbuje ciepło słoneczne. Dodatkowo ciepła woda z Atlantyku, którego temperatura także rośnie, jest dostarczana Prądem Zatokowym do Arktyki. Golfsztrom możliwe, że słabnie jeśli chodzi o prędkość, ale temperatury jego wód rosną. Ciepło to trafia do Arktyki i może mieć wpływ na tempo emisji metanu z hydratów. 

 
Średnie temperatury powierzchni O. Arktycznego w sierpniu 2015 roku, tam gdzie stopił się lód, wynosiły od około 0^oC do 7-8^oC. Te najwyższe wartości występowały tam, gdzie lód zniknął najwcześniej. A więc na Morzu Czukockim, Barentsa, Karskim i wschodniej części Morza Baffina. Dodatnimi temperaturami cechowało się także M. Wschodniosyberyjskie, co jest sytuacją groźną, ze względu na płytko położone hydraty metanu. Stopień nagrzania się wód jest mniejszy niż w 2012 roku ze względu na większą powierzchnię lodu w sierpniu 2015 roku.

Średnie temperatury powierzchni morza w Arktyce w sierpniu 2015 roku. Biały kolor oznacza zasięg występowania lodu morskiego. Drugi zestaw map przedstawia anomalie termiczne w sierpniu 2015 względem średniej 1982-2010 i 2014 roku. Dane NSIDC 

Zmiany, a raczej wzrost anomalii termicznych wybranych akwenów arktycznych: M. Karskie, Baffina i Czukockie. 

Arktyczne morza się nagrzewają, bo coraz szybciej topi się lód. Pokazuje to powyższy wykres z danymi dla Morza Czukockiego, Karskiego i Baffina. Morze Czukockie i Baffina ogrzewa się w tempie 0,5^oC na dekadę, zaś Karskie w tempie 0,3^oC. Proces ten w przyszłości przyspieszy, gdyż pokrywa lodowa z powodu globalnego ocieplenia będzie topnieć coraz szybciej. 


Na podstawie: Arctic Report Card 2015: Surface Air Temperature, Sea Surface Temperature

NOAA Arctic Report Card 2015 cz.1

Amerykańska Narodowa Służba Oceaniczna i Meteorologiczna (NOAA) opublikowała doroczny raport na temat stanu czapy polarnej i klimatu Arktyki.  Raport ten przedstawia obraz zmian, jakie zaszły w Arktyce w ciągu ostatnich miesięcy, oraz to, jak ma się bieżąca sytuacja względem XX wieku, kiedy to, aż do ostatniej jego dekady, zmiany klimatu nie były tam jeszcze widoczne. Proces ocieplania się klimatu w Arktyce, jak i na całej planecie, dopiero się zaczynał – mechanizmy inicjowane przez wzrost ilości gazów cieplarnianych w atmosferze zaczynały dopiero reagować. Teraz są one wyraźnie dostrzegalne, a same zmiany w Arktyce stają się ewidentne.

Co stwierdza raport?

Temperatury powietrza: Temperatury w Arktyce rosną szybciej niż na innych obszarach Ziemi. Temperatura w Arktyce wzrosła o 1,3^oC w stosunku do średniej z okresu 1981-2010. Temperatury od października 2014 do września 2015 były wyższe aż o 3^oC względem średniej z początku XX wieku. Tempo ocieplania się klimatu w Arktyce jest dwa lub nawet trzy razy szybsze niż na innych obszarach Ziemi. Wpływ temperatur w Arktyce przełożył się na wzrost temperatur na Ziemi (dodatkowa ilość energii pochłonięta przez planetę), a także na anomalie prądu strumieniowego. Rezultatem były liczne ekstrema pogodowe na półkuli północnej.  
 
Pokrywa śnieżna: Pokrywa śnieżna w 2015 roku osiągnęła drugi najmniejszy w historii pomiarów zasięg. Szybki wzrost temperatur wiosną i idące za nim przyspieszenie tempa topnienia śniegu doprowadziły do zwiększenia ilości wody płynącej w subarktycznych rzekach. W okresie zimowym zasięg występowania śniegu jest duży, co wiąże się anomalią prądu strumieniowego - opady śniegu mogą zdarzać się dalej na południe, jednocześnie temperatury rosną na obszarach subpolarnych i polarnych.

Czapa polarna Arktyki: W 2015 roku padł rekord początku sezonu topnienia lodu morskiego - 25 lutego. Czapa polarna stopiła się do zasięgu 4,63 mln km² (dane NOAA), według NSIDC do 4,41 mln km² - co dało czwarty najmniejszy w historii pomiarów zasięg lodu. Minimalny zasięg pokrywy zmniejsza się w tempie 13,4 procent na dekadę względem średniej z lat 1981-2010.

Lądolód Grenlandii:  Zasięg topnienia lądolodu na Grenlandii objął połowę jego powierzchni, najwięcej od 2012 roku. Zanotowano wzrost prędkości przemieszczania się lodu do oceanu. Topnienie lodu na Grenlandii było intensywniejsze niż w latach 2013-14, ale mniejsze niż w rekordowym 2012 roku.   Sezon roztopów był od 30 do 40 dni dłuższy niż wynika to ze średniej wieloletniej dla zachodnich, północno-zachodnich i północno-wschodnich obszarów Grenlandii. W pozostałych obszarach sezon topnienia był krótszy.

Czytaj dalej: część 2, część 3, część 4

 Na podstawie Arctic Report Card 2015

Zobacz także:

• Arctic Report Card NOAA 2014 cz. 1, poniedziałek, 22 grudnia 2014 
• Arctic Report Card NOAA 2013 - cz. 1, poniedziałek, 16 grudnia 2013 

Arctic News - zima w Arktyce, a u nas bez zimy

Czapa polarna kontynuuje swój w dużej mierze niezakłócony wzrost. Sprzyjają temu warunki pogodowe, głównie wiatr generowany przez układy baryczne, a także rozległy obszar wysokiego ciśnienia, który często zmienia swoją pozycje i rozmiary wpływając na temperatury nad Oceanem Arktycznym. Dzięki temu zasięg lodu w Arktyce sukcesywnie się zwiększa. Jak już wcześniej była mowa, zasięg lodu nawet jeśli jest, nazwijmy to - wielki, to nie oznacza faktu zmiany trendu. Dla przypomnienia - zimą 2012 (styczeń-marzec) i w marcowym maksimum zasięg lodu w Arktyce był wręcz imponujący. Potem, późną wiosną i latem stało się, to co się stało. Padł rekord. Wszystko to działo się w dwa lata po rekordowo ciepłym roku na Ziemi i El Niño. Teraz też mamy rekordowo ciepły rok i El Niño. W 2016 roku raczej nie padnie rekord topnienia, ale z pewnością stanie się to w 2017 roku. Wpływ będą mieć obecne temperatury na Ziemi i El Niño, podczas gdy teraz w Arktyce panuje...błogi spokój, swoista cisza przed burzą. Ze względu na wzrost temperatur na Ziemi, to i w 2016 roku nie można wykluczyć rekordowego topnienia.

 

Temperatury na półkuli północnej (wysokość 850 hPa, około 1,3 km) między 1 a 14 grudnia 2015 roku. Wetterzentrale

Ta animacja Wetterzentrale pokazuje, że zimno w główniej mierze koncentruje się w Arktyce, dzięki czemu denialiści mogą twierdzić, że w Arktyce zaczyna się zlodowacenie. Tymczasem wokół Arktyki sytuacja jest zupełnie inna. Na umiarkowanych szerokościach geograficznych jest ciepło. Prawdopodobnie w niektórych miejscach padły rekordy ciepła. Nie ma tendencji do spływania zimna z Arktyki np. nad USA, przez co zimy praktycznie tam nie ma, a w Waszyngtonie zakwitły wiśnie. Ze względu na słabe, anormalne zmiany w prądzie strumieniowym, wiatry w dużej mierze wieją równoleżnikowo, wokół Oceanu Arktycznego.

Zasięg i koncentracja arktycznego lodu morskiego. AMSR2 Uni Bremen

Cały Ocean Arktyczny już zamarzł. Teraz zaczyna zamarzać Morze Beringa i Ochockie. Jako, że zima w Ameryce Północnej wygląda dość blado, nie zamarzła jeszcze Zatoka Hudsona. Lód bardzo powoli wkracza na Morze Labradorskie. Sezon przyrostu lodu zakończy się za trzy miesiące. 

Zobacz mapę koncentracji arktycznego lodu morskiego w kolorowej wersji.

Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego między 28 listopada a 14 grudnia 2015 roku. Kliknij, aby powiększyć.

Animacja pokazuje zmiany zasięgu lodu między 28 listopada a 14 grudnia. Najszybciej rozrastał się lód na Morzu Czukockim, czego przyczyną był z jednej strony silny wyż (brak zachmurzenia oznaczający szybkie wychładzanie powierzchni), z drugiej zaś przetaczające się, jeden za drugim głębokie, silne niże baryczne, które zaciągały zimno znad północnych krańców Kanady i Alaski.

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2015 roku na tle 2012 roku i wyszczególnienie na tle ostatnich lat. NSIDC

14 grudnia zasięg arktycznego lodu morskiego wyniósł 11,93 mln km², tyle samo co w 2011 roku. To szósty najmniejszy w historii pomiarów zasięg. Dla denialistów wartość, która oznacza stagnację w ociepleniu klimatu, a dla klimatologów to wartości przypisana dla rekordowych lat XXI wieku. Wszystkie te sześć najmniejszych wartości nie dotyczy okresu sprzed 2005 roku. 

Odchylenia temperatur od średniej na półkuli północnej w okresie 1-13 grudnia 2015 r. NOAA/NCAR

Pierwsza połowa grudnia nad Oceanem Arktycznym jest nieco inna niż w listopadzie, czy w październiku. Dodatnie odchylenia temperatur są wyraźnie mniejsze, z kolei nadzwyczaj ciepło jest nad kontynentami wokół O. Arktycznego. Na szczególną uwagę zasługuje Ameryka Północna i przede wszystkim USA. Rok temu panowała siarczysta zima, teraz zima jest tylko w kalendarzu (fakt iż nie ma jeszcze astronomicznej, to także w USA meteorologiczna zima nad znaczną częścią zaczyna się w 1 grudnia). W Buffalo padł rekord...braku śniegu. 

Odchylenia temperatur od średniej na półkuli północnej 15 grudnia 2015 r. Climate Reanalyzer

Mapa Climate Reanalyzer University of Maine przedstawia odchylenia temperatur dla 15 grudnia. W Arktyce zrobiło się co prawda zimno, ale kosztem innych regionów wokół Arktyki, gdzie zima nie kwapi się, by przyjść. Świątecznej atmosfery (na pewno u nas w Polsce) nie będzie. W USA zresztą też nie wiadomo, czy zima i śnieg pojawią się wszędzie tam, gdzie powinny. 

Zmiany grubości arktycznego lodu morskiego między 30.11 a 14.12 2015 roku. HYCOM

Zasięg lodu w Arktyce rośnie, a jak jest z jego grubością, a tym samym ilością? Ostatnie dane PIOMAS pokazują, że źle nie jest. Tymczasem wspomniany na początku wyż nie jest sam. Towarzyszy mu równie częsty rozległy niż, którego centrum krąży w rejonie Morza Karskiego i czasem też Barentsa. Niż tworzy, choć nie wzorcowy, ale jednak dipol arktyczny. Występuje transport lodu przez Cieśninę Frama, a lód jest wypychany z rosyjskiej części Arktyki do tejże cieśniny. Jeśli przyjrzymy się dobrze animacji (warto użyć kilkakrotnie opcji ctrl+), to zobaczymy, że powierzchnia grubego na ponad 2 metry lodu w ogóle się nie zwiększa, a na wysokości M. Łaptiewów - wręcz się zmniejsza. Wyniki w raporcie PIOMAS na grudzień 2015 będą musiały to uwzględnić. 

Podsumowując, sytuacja w Arktyce wydaje się być dobra, przynajmniej teoretycznie, bo choć zasięg lodu jest w miarę duży i jego ilość prawdopodobnie też, to w tle mamy rekordowo ciepłe miesiące z październikiem i listopadem na czele. W tych ostatnich dwóch miesiącach padły bezprecedensowe rekordy ciepła. Temperatura na Ziemi jest o 1^oC wyższa niż średnia wartość XX wieku. To będzie miało swoje konsekwencje. 

Zobacz także:

• Arctic News - ziejący ogniem, niedziela, 29 listopada 2015 Czapa polarna w Arktyce rośnie, ale jej zasięg i powierzchnia są znacznie mniejsze niż jeszcze kilkanaście lat temu. Tymczasem El Nino umacnia się stając się już teraz rekordowym pod względem temperatur. Będzie to nieść za sobą poważne konsekwencje, zwłaszcza że obecna siła El Niño wiąże się z globalnym ociepleniem. Ostatnie 10 miesięcy czyni 2015 rok najcieplejszym w historii pomiarów. Wartości temperatur osiągnęły połowę drogi do 2^oC - granicy bezpieczeństwa za którą globalnego ocieplenia już nie da się powstrzymać. Ale czy w ogóle można mówić o powstrzymaniu zmian skoro koncentracja CO₂ odpowiada tej z pliocenu? Za 10 lat ilość CO₂ osiągnie wartości typowe dla miocenu. Nawet wypełniając postanowienia z COP21 ludzkość wprowadzi do atmosfery ilości CO₂ podobne do tych, jakie występowały w eocenie. A dotychczasowe zmiany mogą okazać się już nie do powstrzymania i Ziemia ogrzeje się o ponad 2^oC.