NOAA Arctic Report Card 2017 cz.2

Temperatury powietrza 

Najważniejsze dane:

• Średnia przypowierzchniowa temperatura powietrza w okresie październik 2016 - wrzesień 2017  była w Arktyce (60-90^oN) wyższa o 1,6^oC. względem średniej 1981-2010. Był to drugi najcieplejszy okres w historii. Poprzednim był okres 2015-2016. Od początku XX wieku klimat w Arktyce ocieplił się już o ponad 2^oC.
• Ocieplenie klimatu, które powoduje kurczenie się czapy polarnej, skutkuje dwukrotnym wzrostem temperatury regionu w stosunku do reszty świata.
• Na tak wysokie temperatury, mimo chłodnego lata miały wpływ wydarzenia z jesieni 2016 roku. W okresie październik-grudzień 2016 rozległe regiony nad centralną Arktyką doświadczyły anomalii przekraczającej 5^oC. Taki wzrost temperatury był związany z napływem ciepłego powietrza znad Oceanu Atlantyckiego i Spokojnego.  
• Temperatury pozostające w normie (1981-2010) ograniczyły się jedynie do sezonu letniego, podobnie jak w 2016 roku. Taka sytuacja nie sprzyjała gwałtownym spadkom powierzchni lodu morskiego w czasie sezonu topnienia.  

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. Do tego dochodzą zmiany w regionalne, gdzie dany obszar doświadcza silnych wzrostów temperatur, podczas gdy całościowo Arktyka nie jest ekstremalnie ciepła. Obecne temperatury są wyższe do tych jakie miały 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

Po bardzo bardzo ciepłej jesieni 2016 i zimie 2016/17. Wiosną odchylenia zaczęły się obniżać i lato było względnie chłodne w stosunku do ostatnich 10 lat. Brak ekstremalnych wartości termicznych wiosną miał wpływ na pokrywę śnieżną wokół Oceanu Arktycznego. To z kolei przełożyło się na wpływ letnich temperatur. Przeciętny był także sezon pożarów w subarktycznych regionach Azji i Ameryki Północnej, co miało wpływ na skalę topnienia. Lato 2017 było zdominowane przez układy niskiego ciśnienia, co wiązało się dużym zachmurzeniem, a to miało istotny wpływ na tempo topnienia lodu. Nie było sytuacji pogodowych podobnych do tych z 2007 czy 2012 roku.

Średnia temperatura przypowierzchniowa w Arktyce (na północ 60°N) w zestawieniu z wartościami globalnymi w okresie 1900-2017 w stosunku do średniej 1981-2010. Dane CRUTEM4

Jak pokazuje wykres, temperatury rosną w Arktyce średnio dwa razy szybciej niż na całej planecie. Jest to tzw arktyczne wzmocnienie, lub inaczej amplifikacja arktyczna. Topnienie odbijającego promieniowanie słoneczne lodu, powoduje odsłanianie ciemnej powierzchni oceanu, który chłonie owo promieniowanie. Ponieważ poza Arktyką nie ma innych wielkich lodowych powierzchni, które się kurczą pod względem areału (przynajmniej na razie zjawisko to jest bardzo słabo widoczne na Antarktydzie, czy Grenlandii), to właśnie w Arktyce zmiany związane ze zmianą albedo, są najbardziej widoczne. Wykres pokazuje to wyraźnie - w XXI wieku Arktyka szybko się ocieplała. Po rekordowo ciepłym okresie z 2016 roku nastąpiła swoista korekta temperatury w trendzie wzrostowym.

Globalne ocieplenie postępuje, ale warto brać pod uwagę fakt, że na takie, czy inne temperatury wpływ ma cyrkulacja mas powietrza. Co nie znaczy, że winowajcą tak wysokich temperatur nie jest globalne ocieplenie. Koniec końców, kiedyś także występowały warunki sprzyjające wzrostowi temperatur. Te dodatkowe ciepło zostało wygenerowane przez oceany, które je magazynowały i wciąż to robią. Głównie Ocean Atlantycki znad którego ciepło to było transportowane do Arktyki. Efekt nasila także sezonowe gromadzenia ciepła przez wody Oceanu Arktycznego, który zamarzając jesienią oddaje to ciepło do atmosfery.

Sezonowe temperatury w Arktyce

Przedstawione tutaj sezonowe wartości temperatur, a dokładnie ich anomalii podzielone zostały na pory roku: jesień 2016 (październik-grudzień), zimę 2017 (styczeń-marzec), wiosnę (kwiecień-czerwiec i lato (lipiec-wrzesień) w 2017 roku. 

Sezonowe anomalie temperatury w Arktyce: a) jesień, b) zima, c) wiosna, d) lato. NOAA/ESRL
 

Jesień 2016 była rekordowo ciepła w Arktyce. Pas ekstremalnych średnich wartości przekraczających 5^oC dla okresu październik - grudzień 2016 rozciągał się od Svalbardu do Morza Czukockiego. Pomijając kwestię presji ocieplającego się klimatu, a za taki stan rzeczy odpowiedzialna była silna adwekcja ciepła znad Oceanu Spokojnego i Atlantyckiego.

W pierwszym kwartale 2017 roku temperatury w Arktyce pozostawały wciąż wysokie, choć już tak jak jesienią 2016 roku. Większość 2017 roku, do września nie obfitowała w ekstrema. Istniały jednak krótkoterminowe zdarzenia związane z anomalią temperatury mającą związek z zaburzeniami prądu strumieniowego. 

Wiosną odchylenia temperatur w Arktyce zaczęły się zmniejszać. Mimo to, zachodziły regionalne, krótkoterminowe skoki temperatur. Pierw nad Morzem Wschodniosyberyjskim (na Syberii doszło do silnego wzrostu temperatur), a następnie Czukockim, które szybko zaczęło uwalniać się od lodu. Na początku maja na północy Atlantyku uformował się silny ośrodek wysokiego ciśnienia, który sprowadził ciepło nad Grenlandię, co dało gwałtowny początek sezonu topnienia na tej wyspie. 

Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w Arktyce dla 3 marca 2017. Na Syberii doszło do silnego wzrostu temperatur. NOAA/ESRL

Podobnie jak w 2016, tak samo w 2017 roku lato w Arktyce nie było cieplejsze od średniej. W Arktyce jak i na Grenlandii występowały wartości typowe dla średniej 1981-2010. Wyjątek stanowiła Alaska, co było związane z napływem ciepła tego samo, co przyczyniło się do szybkich roztopów na Morzu Czukockim. Na Alasce bardzo ciepły był lipiec, ale jednocześnie sezon pożarów ze względu na opady należał do przeciętnych. Nad Oceanem Arktycznym dominowały ośrodki niskiego ciśnienia, co uniemożliwiało wzrost temperatur gwarantujący silny sezon letniego topnienia. Mapa obok (kliknij, aby powiększyć) przedstawia średnią wartość ciśnienia atmosferycznego w Arktyce dla okresu letniego 2017.

Dlaczego jesień w Arktyce była ekstremalnie ciepła?

Gwałtowne topnienie lodu w ostatnich latach zmienia wzorce pogodowe, gdyż dochodzi do anomalii prądu strumieniowego i rozmieszczenia wiru polarnego.

Wysokość tzw. geopotencjału w okresie październik - grudzień 2016 po lewej i w marcu 2017. Jesienią wir polarny był podzielony na dwie części, a prąd strumieniowy pofalowany. To charakterystyczne zjawisko będące wynikiem nadmiernych roztopów latem i wzrostu temperatur w czasie zamarzania rozległych połaci Oceanu Arktycznego.

Podobnie jak zimą 2016, tak samo jesienią 2016 roku (szczególnie w październiku), dochodziło do ekstremalnego wzrostu temperatur. Mapa po lewej pokazuje anomalię wiru polarnego. Nie stanowi on całości, lecz jest rozczłonowany, a tym samym prąd strumieniowy silnie meandruje, do tego zjawisko jest uporczywie długie. Rozległe niże baryczne nad Grenlandią i wschodnią Syberią wpuszczały znad ciepłych oceanów wilgotne i cieple masy powietrza. To skutkowało wzrostem temperatur nad Oceanem Arktycznym. W marcu sytuacja była już inna. Zimno było więzione w Arktyce, a anomalie prądu strumieniowego były rzadkie. To właśnie te zmiany podyktowane nadmiernymi roztopami zaowocowały fatalną jesienią w Polsce w 2016 roku.


Temperatura Oceanu Arktycznego

Najważniejsze dane:

• W sierpniu 2017 roku temperatury powierzchniowe Morza Barentsa i Czukockiego były miejscami o 4^oC cieplejsze od średniej wieloletniej.
• Odchylenie temperatur powierzchni wód Basenu Arktycznego były miejscami wyższe od średniej, ale też niższe, co było związane napływem ciepłych wód z Oceanu Spokojnego, jak warunkami atmosferycznych i skalą topnienia.  
• Morze Czukockie jest silnie ocieplającym się akwenem. W latach 1982-2017 akwen ogrzewał się w tempie około 0,7^oC na dekadę.

Letnie temperatury powierzchni morza w Arktyce są uzależnione zarówno od samych czynników pogodowych, jak skali topnienia. Wolne od lodu wody absorbują promieniowanie słoneczne i ogrzewają się. W przypadku Morza Czukockiego i Barentsa istnieje dodatkowy wkład energii związany z napływem wody z Oceanu Atlantyckiego i Spokojnego. Te oceany się ocieplają, więc dostające się do Arktyki wody są coraz cieplejsze. Niosą tym samym więcej energii potrzebnej do topnienia lodu. 

Temperatury wód arktycznych.  a) Średnia temperatura powierzchni morza w sierpniu 2017 roku. Biały kolor oznacza średni zasięg lodu dla sierpnia 2017. Szara linia na mapie a) oznacza izotermę wód o wartości 10^oC. b) Anomalie temperatur powierzchni wód w sierpniu 2017 w stosunku do okresu 1982-2010 dla sierpnia. Czarna linia na mapie b) to średnia granica czapy polarnej w sierpniu dla okresu 1982-2010.

Temperatury wód arktycznych dla danego roku najlepiej podaje się w odniesieniu do sierpnia. Sezon topnienia chyli się ku końcowi, ale obszar wolnych od lodu wód nie został jeszcze objęty zamarzaniem. Temperatura wody, tam gdzie stopił się lód wynosiła od około 0^oC do nawet 11^oC. Największe wartości dotyczyły Morza Czukockiego i Barentsa. Ciepłe obszary wód występowały także na Morzu Beauforta, odchylenia wynosiły miejscami nawet 3-4^oC.  

 Odchylenia temperatur powierzchni wód arktycznych: a) w sierpniu 2017 w stosunku do 2016 roku, b) w sierpniu 2017 w stosunku do sierpnia 2012 roku. Biały kolor oznacza pokrywę lodową Oceanu Arktycznego dla sierpnia 2017. Czarna linia oznacza średni zasięg lodu dla sierpnia a) 2016 i b) 2012.

W sierpniu 2017 roku obszary wód zachodniego i wschodniego wybrzeża Grenlandii, oraz w południowej części Morza Barentsa były znacznie chłodniejsze (do 3^oC) niż w sierpniu 2016 roku. Warto tu zauważyć, że pacyficzna część Oceanu Arktycznego z Morzem Czukockim na czele w sierpniu 2017 roku była znacznie cieplejsza niż w 2012 roku. A wtedy miało miejsce rekordowe topnienie lodu. Podobna, choć na mniejszą skalę ma się sytuacja względem 2016 roku. Przyczyną tego stanu rzeczy jest pogoda, chodzi tu dokładnie o sztormy. Szczególnie w 2012 roku. 

Odchylenie temperatury powierzchni wód Morza Czukockiego w latach 1982-2017 dla sierpnia względem średniej 1982-2010.

Mierzone w sierpniu temperatury powierzchni wód wykazują tendencje wzrostowe dla dużej części Oceanu Arktycznego. Największy wzrost jest widoczny na Morzu Czukockim. Mapa obok (kliknij, aby powiększyć) przedstawia obszary rocznych zmian temperatur. Tylko niewielkie obszary się ochłodziły. Największy wzrost ma miejsce na Morzu Czukockim, to około 0,7^oC na dekadę. Wzrost ten jest związany z coraz to większą absorpcją ciepła w związku letnimi roztopami.


Na podstawie: Arctic Report Card 2017: Surface Air Temperature, Sea Surface Temperature