Dipol arktyczny - silna fala ciepła wędruje znad Pacyfiku

Chociaż tempo wzrostu zasięgu arktycznego lodu morskiego w lutym było szybkie, to miesiąc ten różni się od poprzednich. Jest wyraźnie cieplejszy, a teraz Arktyka doświadcza fal ciepła nie gorszych od tych jakie miały miejsce w ostatnich latach. Temperatura nad Morzem Beringa i Czukockim znacznie wzrosła, a jakby tego było mało, wszystko odbywa się w ramach systemu barycznego zwanego dipolem arktycznym Jego groźną wersją, oznaczającą utratę ilości lodu. Mapa obok (kliknij, aby powiększyć) przedstawia aktualny zasięg i koncentrację lodu morskiego Arktyki. 

 Zasięg lodu arktycznego morskiego w 2019 roku względem lat 2001-2018 i średnich dekadowych. JAXA

Jak możemy zauważyć na wykresie, zasięg lodu w lutym rósł szybko, co było w dużym stopniu związane z działaniem wiatru i mroźnych mas powietrza. 23 lutego zlodzenie arktycznych wód wyniosło według JAXA 14,16 mln km², to 0,5 mln km² więcej niż w rekordowym wtedy 2016 roku. Trzeba mieć na uwadze fakt, że ten wzrost dotyczył akwenu zewnętrznego, głównie Morza Ochockiego. 

Zmiany zasięgu lodu morskiego w ciągu ostatniego miesiąca na Morzu Ochockim i Barentsa. NSIDC

Obrazuje to powyższy wykres. Szczególnie na Morzu Ochockim, kiedy to przez prawie cały luty akwen ten systematycznie zamarzał. Z kolei na Morzu Barentsa w ciągu ostatnich dni rolę w zamarzaniu odgrywał dipol arktyczny. Niże baryczne po rosyjskiej części Arktyki kierowały nie tylko zimno, ale też wiatr, rozrzucając lód. 

 Powierzchnia lodu morskiego w 2019 roku względem wybranych lat. Dane NSIDC, wykres Nico Sun

Ten dwa akweny są bez znaczenie. Morze Ochockie leży poza Arktyką i jest małe, a lód sezonowy, znika późną wiosną i pojawia się dopiero gdzieś w listopadzie lub grudniu. Z kolei Morze Barentsa doświadcza wyraźnej zmiany klimatu, tzw. atlantyzacji, bo rośne temperatura Oceanu Atlantyckiego. Wykres pokazujący zmiany powierzchni lodu ilustruje nam, że zamarzanie wcale nie było dobre.  Od końca stycznia zamarzła powierzchnia zbliżona do obszaru naszego kraju. Były skokowe wzrosty, po czym lód albo się topił, albo nie zwiększał swoich rozmiarów dalej. Mapa obok pokazuje odchylenia powierzchni lodu względem średniej 2007-2016.

Prognozowane warunki pogodowe w Arktyce na 25-28 lutego 2019 roku. Tropical Tidbits

Sytuacja od kilku dni w Arktyce nie wygląda dobrze, i będzie się pogarszać. Prognozy pokazują, że dipol będzie się utrzymywać, a układy baryczne  zaciągną ciepłe powietrze znad Pacyfiku nad Arktykę. Nawet jeśli nie każdego dnia będzie występować eksport lodu przez Cieśninę Frama (widać to na mapach), to system baryczny będzie szkodliwy. 

 Prognozowane odchylenia temperatur w Arktyce na 25-28 lutego 2019 roku. Climate Reanalyzer

Tę szkodliwość pokazuje powyższa animacja. Dipol wleje nad Ocean Arktyczny sporą dawkę ciepła. Odchylenia już teraz grubo przekraczają 20^oC, bo obecny wzór pogodowy z niewielkimi przerwami trwa już od dwóch tygodni. Nad Morzem Czukockim zgodnie z wcześniejszymi prognozami temperatura wzrosła do zera stopni, a przez kilka godzin w ciągu doby sięgała +1^oC. Mapa obok przedstawia średnie dobowe odchylenia temperatur dla 24 lutego. Średnie temperatury nie przekraczają i nie przekroczą w najbliższych dniach 0^oC, ale przez kilka godzin punkt odwilży będzie przekraczany. Z kolei na Morzem Beringa przez całą dobę temperatura przekracza 0^oC. 

 Średnia dobowa zawartość wody w atmosferze w kg/m² dla 24 lutego 2019 roku. Climate Reanalyzer

Taka sytuacja będzie miała wpływ na koniec sezonu zamarzania. Ale nie koniecznie musi przekładać się na topnienie, szczególnie latem. Z drugiej strony, wtłoczenie dużej ilości ciepła i wilgoci może jednak się przełożyć na to co będzie się działo latem. Powyższa mapa pokazuje, że nad częścią Arktyki znalazła się zwiększona ilość wody w atmosferze, w postaci pary wodnej. Zdarzenie, które trwa miesiąc raczej nie wpłynie na to, co wydarzy się za trzy miesiące. Lecz trwały stan, jak to miało miejsce zimą 2016 czy 2017 już tak. 

Niezależnie od tego, co się wydarzy za kilka miesięcy, obecny antropogeniczny wzrost temperatur najprawdopodobniej doprowadzi do całkowitego stopienia czapy polarnej. 


Zobacz także:

• To koniec zimnej fluktuacji, poniedziałek, 18 lutego 2019 Wygląda na to, że miniony miesiąc był ostatnim jeśli chodzi o dobre warunki dla zamarzania arktycznych wód. To było do przewidzenia, że w końcu sytuacja będzie musiała wrócić na "właściwe" tory. I tak też się stało.
• Wielka fala ciepłego powietrza wędruje do Arktyki, sobota, 24 lutego 2018 

To koniec zimnej fluktuacji

Wygląda na to, że miniony miesiąc był ostatnim jeśli chodzi o dobre warunki dla zamarzania arktycznych wód. To było do przewidzenia, że w końcu sytuacja będzie musiała wrócić na "właściwe" tory. I tak też się stało. Choć powierzchnia i zasięg lodu morskiego wciąż są dość spore na tle ostatnich rekordowych dla tego okresu lat, to w Arktyce zaczyna się źle dziać. Mapa obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje aktualny zasięg lodu morskiego na Morzu Beringa. Nie jest on rekordowo niski, ale jest niewielki. A przecież okres: druga połowa października - styczeń, to była dobra passa dla Arktyki. Nastąpił jej kres.

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2019 roku względem wartości z rekordowych lat i średnich dekadowych. JAXA

Miało już miejsce poważne załamanie sytuacji w Arktyce. Potem doszło do odbicia, co ilustruje powyższy wykres Japońskiej Agencji Kosmicznej. Najprawdopodobniej szykuje się kolejne załamanie, które ma być korektą, by lód nie mógł osiągnąć wartości sprzed lat. 

Wiele się nie zmieniło, w sumie nic się nie zmieniło. Mapa obok pokazuje, że obecny zasięg lodu wciąż jest wyraźnie mniejszy od średniej z lat 80. XX wieku. Czapa polarna jest niespełna 10% mniejsza od średniej z lat 80. Granica lodu znajduje się dalej na północ niż kiedyś.

 Powierzchnia lodu morskiego w 2019 roku względem wybranych lat. Dane NSIDC, wykres Nico Sun

Powierzchnia lodu wynosi 12,48 mln km², od końca stycznia wzrosła tylko o 0,2 mln km².  Coraz trudniej o zamarzanie Oceanu Arktycznego, i jak pokazuje wykres - obecna powierzchnia lodu jest taka sama jak w 2012 roku.

 Zmiany zasięgu lodu na Morzu Beringa w ciągu ostatniego miesiąca. NSIDC

Od końca ubiegłego miesiąca zlodzenie Morza Beringa się skurczyło. Sytuacja jest podobna do tej z 2018 roku. Wszystko to po tym, jak przez ostatnie miesiące warunki dla zamarzania były dobre. Rekordu nie ma, ale prognozy wskazują, że kolejnego kamienia milowego nie należy wykluczyć.

Prognozowane warunki pogodowe w Arktyce na 20-24 lutego 2019 roku. Tropical Tidbits

Wir polarny będzie w miarę stabilny, co pokazuje mapa prognozy, ale w ciągu najbliższych kilku dni należy spodziewać się załamania prądu strumieniowego po stronie pacyficznej i silnej adwekcji ciepła. Prognoza na 24 lutego jest obarczona błędem, ale już od kilku dni modele pokazują, że szykuje się poważne zdarzenie, które doprowadzi do wycofania się lodu morskiego na Morzu Beringa, a nawet topnienia paku na Morzu Czukockim.

Prognozowane na najbliższe 10 dni odchylenia temperatur od średniej (licząc od 18 lutego), oraz prognozowane dla tego okresu maksymalne wartości temperatur. Climate Reanalyzer

W ciągu najbliższych dziesięciu dni należy się spodziewać wzrostu temperatur w pacyficznym sektorze Arktyki. Średnie odchylenie wyniesie 10-12^oC, ale lokalne dzienne wartości znacznie przekroczą 20^oC. Druga mapa pokazuje, że nie należy wykluczyć odwilży. Mimo iż średnia dobowa temperatura będzie utrzymywać się poniżej zera, to przez kilka godzin w ciągu dnia może osiągać i przekraczać zero stopni. Co więcej, jak pokazuje mapa obok, temperatury powierzchni wód wciąż pozostają wysokie. 

Pokrywa lodowa na Morzu Czukockim 17 lutego 2019 roku. NASA Worldview

Jak możemy zauważyć na zdjęciu satelitarnym, stan lodu już teraz nie wygląda najlepiej. Do tego, jak widać na zdjęciu, występują dość rozbudowane chmury. To świadczy o tym, że w Arktyce rośnie zawartość pary wodnej. 

Morze Beringa 17 lutego 2019 roku. NASA Worldview

Globalny klimatyzator szwankuje już od lat - czapa polarna jest wyraźnie mniejsza niż 10 czy 20 lat temu. A prognozy na przyszłość nie wyglądają dobrze. Mamy brak zimy, przedwczesną wiosnę, bo nie dociera do nas zimno. Skąd niby ma dotrzeć? Niektórzy się cieszą: zwykli ludzie, media, niewykształceni prezenterzy pogody. Tylko co się stanie, jak w kwietniu załamie się prąd strumieniowy i będziemy mieli zimę na Wielkanoc po wcześniejszym kwitnieniu? To jest pytanie, nad którym należy się pochylić.

Zobacz także:

• Sytuacja w Arktyce zaczyna się poważnie pogarszać, środa, 6 lutego 2019 Po kilku miesiącach spokoju, sytuacja w Arktyce ponownie zaczyna się pogarszać. Zmiany zaczęły się przy końcu stycznia, co najprawdopodobniej zakończyło dobrą passę dla pokrywy lodowej Oceanu Arktycznego. 
• Katastrofa klimatyczna w Arktyce - sytuacja pogarsza się z dnia na dzień, piątek, 16 lutego 2018 

Arctic News - pierwsze tąpnięcie tej zimy

Końcówka stycznia i początek lutego przyniosły obrót sytuacji w Arktyce. Warunki pogodowe zmieniły się, i nad Ocean Arktyczny częściej zaczęły docierać ciepłe masy powietrza. Region przestał być tak izolowany przed ciepłem jak w poprzednich miesiącach. Do tego coraz częściej występuje zjawisko dipola arktycznego, co sprzyja docieraniu ciepła znad Pacyfiku, a dodatkowo umożliwia ucieczkę lodu w kierunku Cieśniny Frama i dalej na Atlantyk. Choć w chwili obecnej w Arktyce ponownie zrobiło się zimno, to w skali całego dotychczas lutego temperatury są zdecydowanie wyższe od średniej wieloletniej niż w poprzednich trzech miesiącach. 

Zobacz mapę koncentracji arktycznego lodu morskiego w kolorowej wersji.   

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

Lod morski, jak pokazuje powyższa mapa obejmuje swoim zasięgiem cały obszar Oceanu Arktycznego. O tej porze zamarzanie wyraźnie zwalnia, coraz bliżej jest do momentu rozpoczęcia sezonu topnienia. Oczywiście pokrywa lodowa wciąż będzie rosnąć, ale coraz wolniej. Do tego w zaistniałej sytuacji klimatycznej częste będą zapaści w zamarzaniu - wycofywanie się lodu, jego topnienie, bo miało miejsce w pierwszej dekadzie lutego.  

Animacja obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje zmiany zasięgu i koncentracji lodu morskiego w dniach 31 stycznia - 13 lutego. Jak możemy zauważyć, miały miejsce problemy w dalszym zamarzaniu powierzchni arktycznych wód. Granica lodu wycofywała się głównie na Morzu Beringa.

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2019 roku i wyszczególnienie względem wybranych lat, oraz średniej 1981-2010. Wykres pokazuje zapis dziennych odczytów w 5-dniowej średniej. NSIDC

Na przełomie stycznia i lutego doszło do załamania przyrostu zasięgu lodu (pomarańczowa krzywa). 13 lutego zasięg lodu morskiego wyniósł według pomiaru NSIDC 14,32 mln km², znajdując się tym samym ponad 0,5 mln km² powyżej rekordowej wartości z 2018 roku. Jednocześnie zlodzenie było o 0,97 mln km² mniejsze niż wynosi średnia 1981-2010, czyli 6,3% mniej. Różnica jest niewielka, ale nieznacznie wzrosła od 30 stycznia.  

Mapa NSIDC obok ilustruje aktualne różnice w zlodzeniu wód w Arktyce względem średniej 1981-2010. Te kilka procent różnicy to z jednej strony mało, ale też dużo, szczególnie gdy weźmiemy pod uwagę czas zmiany. Setki razy szybciej niż w naturalnych zmianach klimatycznych.

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2019 roku względem lat 2005-2018 i średnich dekadowych. JAXA

Dane JAXA (pomiary dzienne) pokazują imponujący jak na tę porę roku wzrost zasięgu lodu. Przede wszystkim to wciąż sezon zamarzania, a poza tym mowa jest o zasięgu, który łatwo modelować przy użyciu wiatru. Największe zmiany miały miejsce na Morzu Barentsa i Ochockim. Szczególnie tym ostatnim, które jest otoczone przez zimny ląd. Zasięg lodu według danych JAXA po solidnej stagnacji wzrósł o 0,43 mln km², co na jak na tę porę roku jest bardzo dużą zmianą. Mimo tego faktu, jak pokazuje mapa obok, ten przyrost jest raczej uzupełnieniem strat.

 Powierzchnia lodu morskiego w 2019 roku względem wybranych lat. Dane NSIDC, wykres Nico Sun

Zasięg lodu to jedno. Na tym wykresie widać, że nic nie zaszło. Owszem, czapa polarna rośnie, ale zmiany są dużo mniejsze niż w przypadku zasięgu. Wiatr rozrzuca lód, pogarszając jego koncentrację, a luki w lodzie zamarzają nie wszędzie, tam gdzie jest najzimniej. Od 30 stycznia do 13 lutego zamarzło jedynie 0,12 mln km² powierzchni. Mapa obok przedstawia anomalie powierzchni lodu względem średniej 2007-2016. Na niej, gdy się przypatrzymy widać nieco czerwieni na Oceanie Arktycznym - to zmniejszona koncentracja lodu. Zresztą animacja z Uniwersytetu w Bremie pokazuje, jak to wygląda naprawdę.

Zmiany powierzchni lodu morskiego na poszczególnych akwenach. Wipneus, dane AMSR2, University of Hamburg

Wykresy regionalne pokazują, że największy przyrost miał miejsce na Morzu Ochockim i Barentsa. Z tymże w przypadku Barentsa jest to ewidentny odzysk po wcześniejszych stratach. Dramatyczny spadek miał miejsce na Morzu Beringa, co wiązało się ze sztormami, które wraz pozostałymi niżami barycznymi tworzyły ostatnio coraz częstszy dipol arktyczny.

 Anomalia stopniodni chłodu (FDD) w Arktyce w kolejnych latach (2012-2013, itd.) względem poziomu odniesienia poprzednich dekad. Na osi poziomej – kolejne miesiące sezonu, od września do czerwca. DMI, grafika Nico Sun

Zaistniałej w pierwszej dekadzie lutego sytuacji sprzyja wiatr i temperatury. Na powyższym wykresie możemy zauważyć, że anomalia stopniodni w zamarzaniu jest mniejsza niż na przykład w sezonie 2017/18, ale też większa niż w poprzednich dekadach. Do tego, jak widzimy doszło to nieznacznego przyspieszenia pogłębiania się anomalii, co znaczy, że w Arktyce nie jest odpowiednio zimno tak jak w styczniu czy grudniu. Im niżej znajduje się krzywa, tym trudniejsze są warunki dla odpowiedniego zamarzania.

Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 na półkuli północnej w dniach 30 stycznia - 12 lutego w latach 2007-2019. NOAA/ESRL

Luty, przynajmniej jeśli chodzi o pierwszą połowę miesiąca, rożni się od tego, co było we wcześniejszych miesiącach. Temperatury w Arktyce są wyraźnie wyższe od średniej wieloletniej. Nad dużą częścią Oceanu Arktycznego wartości były o 5^oC wyższe od średniej 1981-2010. Patrząc jednak na pozostałe lata, to na razie ten rok jest całościowo chłodniejszy. Animacja obok pokazuje ruchy mas powietrza - zmiany temperatur na wysokości 850 mb. Widzimy, że nad Ocean Arktyczny docierały cieplejsze masy powietrza, co wpłynęło na wartości odchyleń temperaturowych.

 Zmiany średnich temperatur wokół bieguna północnego (80-90^oN) w 2019 roku względem  średniej 1958-2002. DMI
 

I tak jak wyżej wspomniano, są różnice względem stycznia. Ilustruje to powyższy wykres. Kilkakrotnie notowano temperatury sięgające 0^oC, głównie nad Morzem Beauforta i Czukockim. W chwili obecnej w Arktyce ponownie zrobiło się zimno, wir polarny jest obecnie stabilny, dzięki czemu w rejonie bieguna północnego temperatury spadły nawet do -40^oC. Patrząc jeszcze raz na zestawienie map NOAA należy powiedzieć o tym, że jak na razie luty pozostaje jednak daleki od tego co działo się w trzech poprzednich latach.

Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002 powierzchni arktycznych wód dla 13-14 lutego w latach 2014-2019. DMI

Niskie temperatury w grudniu i styczniu sprawiły, że woda morska w Arktyce stała się chłodniejsza w stosunku do lat poprzednich, co ilustruje powyższe zestawienie map. Odchylenia sięgające +3^oC zajmują bardzo małe obszary, głównie na północy Atlantyku. Wiatr wraz z bardzo niskimi temperaturami spowodował wychłodzenie się wód. Trzeba też zwrócić uwagę na to, że część ciepła mogła trafić na większe głębokości w wyniku mieszania się wód. Poza tym, jak pokazuje zestawienie, temperatury są wyraźnie wyższe od tych z 2014 i 2015 roku. Animacja obok przedstawia zmiany odchyleń w dniach 31 stycznia - 13 lutego 2019.

 Grubość lodu morskiego w latach 2011-2019 dla 13 lutego. Naval Research Laboratory, Global HYCOM

Grubość i objętość lodu zgodnie z raportem PIOMAS uległy poprawie względem ostatnich lat. Tak jak pokazuje to zestawienie map modelu HYCOM, widzimy, że obszar lodu o grubości 1,3-2,5 metra jest większy niż w 2017 roku i zbliżony z poprzedniego. Ale jednocześnie grubość czapy polarnej zupełnie inaczej wygląda na tle lat 2011-2015. Lód był nie tylko grubszy, ale obszar solidnego paku zajmował większą powierzchnię niż obecnie i w ostatnich dwóch latach. Zmiany zachodzą z kilkutygodniowym co najmniej opóźnieniem. To co teraz ma miejsce przypomina bardziej listopad-grudzień sprzed 6-10 lat. Warunki atmosferyczne dla topnienia nie muszą być takie jak w 2012, by stopić znaczne obszary czapy polarnej. Animacja obok pokazuje zmiany z 30 stycznia - 13 lutego 2019 roku. 

Pak lodowy na Morzu Czukockim 13 lutego 2019 roku. NASA Worldview

Dzień polarny jest coraz bliżej, więc można ponownie zobaczyć czapę polarną w normalnym świetle. Na razie tylko Morze Czukockie. Widać tu silne pęknięcia i szczeliny, ale należy przyjąć, że są to zmiany mieszczące się w normie.

Czapa polarna 13 lutego 2019 roku. NASA Worldview

Wciąż jednak jest na tyle ciemno, że nie da się zobaczyć wszystkiego. Ta mapa pokazuje czapę polarną w zakresie temperatur barwowych. To coś jak noktowizja, pozwala zobaczyć to czego normalnie nie widać. A widać, że czapa polarna jest mocno popękana. Do pewnego stopnia to normalne o tej porze. Ale tylko do pewnego stopnia, bo pęknięć i szczelin jest naprawdę dużo.

Podsumowując, sytuacja w Arktyce  w stosunku do poprzednich dwóch miesięcy uległa pogorszeniu, ale zamarzanie wciąż trwa. Zmiany nie są takie jak w 2016-2018 roku, ale stan lodu jest gorszy niż 6-10 lat temu. 

Zobacz także:

• Arctic News - mroźna zima o wątłej nadziei, czwartek, 31 stycznia 2019  Sezon zamarzania w drugiej połowie stycznia, jak w całym miesiącu nie odznaczał się niczym szczególnym. Tempo przyrostu lodu w obszarze arktycznych wód było typowe dla tego miesiąca. Mimo podziału wiru polarnego i czasem dość silnym meandrom prądu strumieniowego, nad Oceanem Arktycznym temperatury w niewielkim stopniu przekraczały średnią wieloletnią.
• Arctic News - lodowata niecała Arktyka, wtorek, 1 stycznia 2019