Arctic News - pod presją niepewności

Czapa polarna Oceanu Arktycznego notuje kolejny dzień z rzędu rekordowy zasięg. Za wyjątkiem drugiej dekady stycznia, sytuacja jest niezmienna. Chociaż w drugiej połowie stycznia występowały duże odchylenia w prądzie strumieniowym, pozwalające na dopływ ciepła do Arktyki, to nie miały one ekstremalnego charakteru. Za wyjątkiem ostatnich dni, gdzie prąd strumieniowy odchylił się poza wybrzeże Oceanu Arktycznego, wkraczając nad jego obszar. Pokazuje to animacja obok. Ekstremalne zdarzenia pogodowe mieściły się w normie ostatnich 10 lat, nie doszło do zdarzeń wykraczających poza to, co działo się na przestrzeni ostatnich dziesięciu lat. Nie zanotowano obecności dipola arktycznego przez okres dłuższy niż dwa dni. Nie było też silnych sztormów. Nie odnotowano ekstremów z 2016 i 2017 roku. Mimo to obszar lodu w Arktyce  jest rekordowo małych rozmiarów. 

Zobacz mapę koncentracji arktycznego lodu morskiego w kolorowej wersji 

Zasięg i koncentracja arktycznego lodu morskiego. AMSR2, University of Bremen

W styczniu tego roku, podobnie jak rok temu nie wszystkie akweny pokryły się lodem. Morze Karskie. Morze Barentsa, Beringa czy Ochockie, to akweny na których zamarzanie nie zachodzi tak jak powinno. Najbardziej widoczne jest to na Morzu Beringa, gdzie Wyspa Św. Wawrzyńca nie jest otoczona ze wszystkich stron lodem.  Podobnie jest wokół Svalbardu. Choć lód na Morzu Barentsa zaczął zwiększać swoje rozmiary, to dzieje się to o kilka tygodni później niż zwykle. Wolny od lodu jest Port Lodowy na Nowej Ziemi, tam gdzie pod koniec sierpnia w lodzie uwięziony został statek Willema Barentsa, 500 lat temu. Animacja obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje zmiany zasięgu i koncentracji lodu morskiego w dniach 15-29 stycznia 2018.

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2018 roku i wyszczególnienie względem okresu 2006-2017 i średniej 1981-2010. Wykres pokazuje zapis dziennych odczytów w 5-dniowej średniej. NSIDC

Lód morski Arktyki bardzo powoli zwiększa swoje rozmiary, ale co ciekawe, tempo tego przyrostu jest szysze od średniej. Sęk w tym, że w obecnych czasach zamarzanie w Arktyce ma z czego startować. Dawniej prawie cała Arktyka była już zamarznięta, więc dalsze tempo zamarzania zwalniało. Tak więc obecne tempo ma się nijak do dawnej sytuacji, a zasięg lodu jest rekordowo małych rozmiarów. 29 stycznia zasięg lodu morskiego wyniósł 13,48 mln km², blisko 1,5 mln km² mniej niż wynosi średnia 1981-2010. W rekordowym dla stycznia 2017 roku obszar lodu był 29 stycznia o 0,19 mln km² mniejszy niż obecnie. Średnia 5-dniowa pokazuje różnicę wynoszącą 0,34 mln km².  Biorąc pod uwagę ostatnie kilka dni, wszystkie dotychczasowe rekordy zastały wbite w ziemię. Nawet uwzględniając średnią obejmująca pierwszą dekadę tego wieku, mamy do czynienia z dużymi różnicami w granicy lodu. Ilustruje to mapa obok.

 Zasięg lodu morskiego w 2018 roku w stosunku do ostatnich lat. JAXA

Znacznie gorzej wygląda sytuacją w przypadku danych JAXA. Nie tylko ma miejsce rekord, ale różnica się bardzo duża, nawet gdy weźmie się pod uwagę to, że pokrywa lodowa ma więcej niż 10 mln km². 29 stycznia zasięg lodu według JAXA wyniósł 12,89 mln km², wobec 13,12 mln km² w 2017. Ogromny dystans dzieli ten rok względem średniej z lat 80. XX wieku, kiedy jeszcze skutki ocieplającego się klimatu nie były tak widoczne, jak w ostaniach 15-20 latach. Braki występują na wszystkich akwenach, za wyjątkiem mórz wewnętrznych, czyli Morza Beauforta, Wschodniosyberyjskiego i Łaptiewów, oraz Czukockiego. Dawniej czapa polarna była bardziej rozbudowana.

Powierzchnia lodu morskiego w 2018 roku względem wybranych lat. Dane NSIDC, wykres Nico Sun

Lepiej wygląda sytuacja z powierzchnią lodu. Chociaż temperatury w Arktyce są znacząco wysokie, to warunki pogodowe są ogólnie spokojne. Nie ma przede wszystkich silnych sztormów, wysokich fal na morzach, więc koncentracja lodu jest wysoka. Poza Morzem Beringa i Cieśniną Beringa, lód ma postać paku, a nie dryfującej kry. Mimo to, jak pokazuje wykres, krzywa tego roku podąża w ślad za krzywą rekordowego wtedy 2017 roku. Mapa obok przedstawia anomalie powierzchni lodu względem średniej 2007-2016.

Zmiany zasięgu lodu morskiego na Morzu Beringa w ciągu ostatniego miesiąca w stosunku do ostatnich lat. NSIDC

 Zmiany zasięgu lodu morskiego na Morzu Karskim w ciągu ostatniego miesiąca w stosunku do ostatnich lat. NSIDC

Jak pokazują powyższe wykresy, lód na zewnętrznych wodach Arktyki ma bardzo mały zasięg. Na Morzu Beringa zlodzenie jest rekordowo małe.

 Odchylenie temperatur od średniej 1981-2010 na półkuli północnej w dniach  15-28 stycznia dla 2007, 2012, 2016 i 2017 roku. NOAA/ESRL

W ostatnich latach Arktyka bardzo ciepła, to znaczy średnie temperatury są kilka stopni wyższe od średniej z wielolecia. W 2012, 2016 i 2017 roku odchylenia sięgały 5^oC. Jedynie w 2017 roku skala tych odchyleń była w Arktyce niewielka, ale ekstremalnie ciepła zima miała miejsce w USA i Kanadzie.

 Odchylenie temperatur od średniej 1981-2010 na półkuli północnej w dniach  1-11 stycznia dla 2018 roku. NOAA/ESRL

W tym roku Arktyka także jest ciepła, co ilustruje powyższa mapa. Obszar wysokich odchyleń zajmuje sporo miejsca nad Oceanem Arktycznym. Silne mrozy występują na Syberii, z kolei w USA po zimie stulecia nie zostało już ani śladu.  

O ile we wnętrzu Arktyki odchylenia wynoszące nawet 10^oC nie stanowią problemu dla czapy polarnej, to w przypadku obszarów zewnętrznych, gdzie jest styk z niezamarzniętą wodą już tak. Powietrze, które jest cieplejsze o kilka stopni utrudnia wychładzanie się wody stykającej się z pakiem lodowym. Zadanie to spada na wiatr, który nie tylko przynosi mroźne powietrzne z wnętrza, ale mechanicznie oddziałuje na lód. Działanie ciepła na zewnętrzne obszary Arktyki źle wpływa oczywiście na grubość i objętość lodu. To właśnie ciepłe powietrze i przez to zbyt ciepłe wody zewnętrzne sprawiają, że słabo idzie przyrost lodu na Morzu Beringa. Mimo iż od wielu dni wzdłuż wybrzeży Alaski wieje północny wiatr. Wystarczy, że tylko na jeden dzień wiatr zmieni kierunek, a lód z powrotem szybko się wycofuje. Zresztą tak samo jest na Morzu Barentsa.

 Odchylenia temperatur wokół bieguna północnego w 2018 roku. DMI

Wykres DMI pokazuje, że w styczniu temperatury wokół bieguna północnego były wyraźnie wyższe od średniej. 

 Anomalie termiczne powierzchni arktycznych wód 29 stycznia dla 2014, 2015 2016 i 2017 roku. DMI

Co kilka dni występują silne adwekcje ciepła związane z anomalią prądu strumieniowego. Ale nie są one stałe. Pomiędzy nimi pojawiają się warunki sprzyjające dla zamarzaniu, te jednak nie postępują tak jak powinno, a lód bardziej jest rozrywany i rozciągany na siłę. Dlaczego? Bo wody zewnętrzne nie są dostatecznie wychłodzone. Najpierw muszą się porządnie wychłodzić. Gdy tylko sytuacja się odwraca, lód szybko się wycofuje. Widać to na animacji AMSR2 na początku raportu. To pokazuje dramatyzm sytuacji, gdzie wody arktyczne i poza Arktyką są na tyle ogrzane, by utrudnić normalne zamarzanie. 

  Anomalie termiczne powierzchni arktycznych wód 29 stycznia dla 2018 roku. DMI

Jedynie we wnętrzu Arktyki zamarzanie i przyrost grubości lodu zachodzi dość dobrze. Choć dużą rolę odgrywa tutaj system układów barycznych. Wysokie temperatury wody wyznaczają granice zamarzania, co oznacza, że zadanie to spada na wiatr. Ten jednak nie może wszędzie wiać jednakowo. Jeden region, jak amerykańska część Morza Beringa jest faworyzowany, a inny obszar cierpi. No i na szczęście nie powtarza się sytuacja z 2016 roku, a także z Sylwestra 2015 roku, kiedy to potężna, niespotykana wcześniej fala ciepła znad Atlantyku wywindowała temperatury w Arktyce tak, że na biegunie północnym miała miejsce odwilż. Animacja obok pokazuje zmiany anomalii termicznych powierzchni wód w drugiej połowie stycznia 2018.

 Grubość lodu morskiego w latach 2012-2018 dla 28 stycznia. Naval Research Laboratory, Global HYCOM

Brak dipola arktycznego, co jego obecność z reguły wiąże się z odprowadzaniem lodu przez Cieśninę Frama do Oceanu Atlantyckiego, to podstawowy czynnik wpływające na ilość i grubość lodu. Na drugim miejscu są temperatury. Same w sobie we wnętrzu Arktyki nie stanowią problemu, ale obfite opady śniegu już tak, bo ten izoluje lód od mroźnego powietrza. Ale do gry wchodzą też układy baryczne. Od wielu dni z przerwami występuje wyż nad centrum Oceanu Arktycznego. Wywołuje on dryf lodu w taki sposób, że ten rozprowadzany jest na linii Kanada-Rosja. Gdyby występował dipol, nawet bez eksportu lodu przez Cieśninę Frama, to sytuacja byłaby o wiele bardziej zła niż jest teraz. Bo jak spojrzymy na zestawienie map, to gorzej wypada tylko 2017 rok. 2012, czy 2016 rok wypadają lepiej. Jeśli jednak skupimy się na grubym lodzie, to sytuacja jest tak samo zła jak rok temu.   

 Morze Beringa 29 stycznia 2018 roku. NASA Worldview

 
I tak jak widać to na zdjęciu satelitarnym NASA, amerykańska część Morza Beringa zamarza. Wszystko jednak odbywa się na siłę, bo lód jest wręcz rozrywany przez wiatr, nie może zespolić się w jednolity pak. Oczywiście, jeśli wiatr będzie wiać odpowiednio długo i woda się wychłodzi, to pak lodowy powstanie. Tylko kiedy? 

Ze względu na noc polarną nie widać gołym okiem wszystkiego. Zdjęcia Sentinel pokazują, jak wygląda sytuacja. 

 Mozaika zdjęć pokrywy lodowej Morza Czukockiego 27-29 stycznia 2018 roku. Sentinel, Sea Ice Denmark

  Mozaika zdjęć pokrywy lodowej Morza Karskiego 27-29 stycznia 2018 roku. Sentinel, Sea Ice Denmark

 Mozaika zdjęć pokrywy lodowej Basenu Arktycznego i Morza Barentsa 27-29 stycznia 2018 roku. Sentinel, Sea Ice Denmark

We wszystkich akwenach, które są na etapie spóźnionego zamarzania widać, że lód nie wygląda zbyt dobrze. Nawet kiedy wieją dobre wiatry. Woda jest zbyt ciepła. W przypadku Svalbardu sytuację dodatkowo pogarsza Golfsztrom. Atlantyk się ociepla, więc Golfsztrom niesie więcej ciepła niż kiedyś.

Podsumowując, rozgrywająca się w Arktyce sytuacja jest dramatyczna. Owszem, zwiększa się grubość lodu sezonowego w centralnym pasie Oceanu Arktycznego, ale jest to powrót do stanu sprzed raptem dwóch lat. Arktyka znalazła się w sytuacji, gdzie już nawet drobne negatywne zmiany mają zły wpływ, a co dopiero te większe. Ewentualna powtórka warunków z rekordowych lat topnienia w tym roku będzie oznaczać pewny rekord topnienia. 


Zobacz także:

• Arctic News - ocierając się o rekordowe wartości, poniedziałek, 15 stycznia 2018 Presja, jaką wywiera na czapę polarną Oceanu Arktycznego pogoda (ruchy mas powietrza, wiatry, układy baryczne) jest mniejsza niż na początku 2017 czy w 2016 roku. A mimo to Arktyka cały czas uderza lub ociera się o rekordowe wartości. Przez całą pierwszą dekadę stycznia zasięg lodu morskiego był najmniejszy w historii pomiarów, teraz wybił się na drugą pozycję, ale cały czas znajduje się blisko rekordowych wartości.
• Arctic News - rekord wszech czasów w Arktyce, o którym Trump nie wie, poniedziałek, 1 stycznia 2018 
• Arctic News - próba zniesienia katastrofalnej sytuacji w Arktyce, sobota, 16 grudnia 2017