Arctic News - zwodnicza pauza

Topnienie arktycznego lodu morskiego w trzeciej dekadzie sierpnia mocno wyhamowało. Przez kilka dni miała miejsce wręcz pauza w topnieniu. To zjawisko naturalne w drugiej połowie sierpnia, zwłaszcza pod koniec, kiedy zmieniają się warunki pogodowe dyktujące tempo utraty lodu morskiego. Oczywiście złośliwi negacjoniści i inni potępiający alarmizm naukowców będą teraz górą. Ale ich argumenty nie mają poparcia. Zmieniła się pogoda, pojawił się ujemny dipol arktyczny, który hamuje topnienie, aczkolwiek może też je przyspieszyć, a chodzi tu o objętość lodu po stronie Oceanu Atlantyckiego. Szczególnie widoczne zjawisko to było w minionych zimach, gdzie tempo zamarzania hamowało.

Zobacz mapę koncentracji arktycznego lodu morskiego w kolorowej wersji.    

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

Należy też mieć na uwadze fakt, że w sierpniu nie rozwinął się silny sztorm z optymalną trasą przejścia nad Oceanem Arktycznym. Taki sztorm jak w 2012 roku wygenerował impet dla sierpniowego topnienia lodu. W tym roku tego nie było. Do końca lipca było wiadome, że prawdopodobieństwo rekordu we wrześniu jest bardzo wysokie. Szczególnie po raporcie PIOMAS. Ale presji ze strony systemów barycznych w sierpniu nie było, a sztorm z trzeciej dekady sierpnia miał inną trasę niż ten z 2012 roku. Był też słabszy. Nie było też dodatniego dipola arktycznego z eksportem lodu jak w sierpniu 2016 roku. Ale patrząc na mapę widzimy, że czapa polarna przypomina bardziej czapeczkę. Widzimy ogromne przestrzenie pozbawione lodu - zjawisko, które nie powinno występować w Arktyce, a przynajmniej nie w normalnym uśrednionym klimacie holocenu. Animacja obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje zmiany zasięgu i koncentracji lodu morskiego w dniach 20-30 sierpnia 2019.   

Zmiany tempa topnienia lodu morskiego w sierpniu 2019 roku w zestawieniu ze zmianami z 2012 i średniej z ostatnich 10 lat.   

Efekt braku silnych sierpniowych sztormów pokazuje ten oto wykres. Przedstawia on tempo topnienia lodu (spadek zasięgu wg danych JAXA) względem średniej z okresu ostatnich 10 lat i rekordowego 2012 roku. Topnienie zaczęło wyraźnie zwalniać po 10 sierpnia. Winne nie były zmiany z czerwca i lipca. Od maja Arktyka doświadczyła dość dobrego przygotowania do rekordowego topnienia, ale pogoda w sierpniu była zbyt spokojna, by napędzić topnienie. 

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

Reakcja jest więc oczywista: tempo spadku zasięgu lodu na Oceanie Arktycznym spadło, doszło nawet do stagnacji, za którą odpowiedzialny jest ujemny dipol arktyczny. Rozproszył on lód i obniżył temperatury po stronie pacyficznej. A ponieważ granica lodu dotarła miejscami do 80^oN, to reakcją było zamarzanie miejsc, które wolne od lodu były ledwie od kilku góra kilkunastu dni. Wrosła więc powierzchnia lodu, co zobaczymy na wykresie w dalszej części raportu. 30 sierpnia zasięg lodu wyniósł 4,65 mln km² i wszedł na trzeciej miejsce. Drugą pozycję zajął rok 2016 - 4,56 mln km²,  pierwsze miejsce to rok 2012 - 3,78 mln km². Różnica względem średniej 1981-2010 wynosi 2,14 mln km², czyli 31,5%, niemal tyle samo co na koniec drugiej dekady miesiąca. Mapa NSIDC obok ilustruje aktualne różnice w zlodzeniu arktycznych wód względem średniej 1981-2010.

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

Według danych JAXA od 20 do 30 sierpnia zasięg lodu skurczył się jedynie o 0,21 mln km². To wolniej niż wynosi średnia dla lat 80. XX wieku - średnia ta bowiem wynosi 0,3 mln km². Ale to zjawisko normalne. Dodajmy fakt, że w 2013 roku pod koniec lipca miało miejsce podobne zjawisko. Topnienie wtedy zamarło z powodu pochmurnej pogody i braku odpowiednich systemów barycznych.  Ale to co się działo w tym roku, przerasta ostatnie lata. Widzimy to na mapach NSIDC i JAXA, które pokazują obecną kriosferę w zestawieniu ze średnimi. W przypadku JAXA, to średnia z lat 80. XX wieku.

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

Brak silnych sztormów, a następnie ujemny dipol arktycznych spowodował, że tempo topnienia (spadku powierzchni) wyhamowało, doszło nawet do przyrostu. W ciągu 10 dni stopiło się jedynie  76 tys. km² lodu. Wiejące od Atlantyku wiatry rozproszyły lód w pacyficznej części Basenu Arktycznego, a niewielkie przestrzenie między krami lodowymi zamarzły. Dlatego też, jak pokazuje mapa obok, koncentracja lodu jest po stronie pacyficznej większa niż zwykle. Brak sierpniowego impetu topnienia, który mogą zapewnić głównie sztormy, zmienił sytuację. Powierzchnia lodu jest obecnie o 0,44 mln km² większa niż w 2012 roku. Mapa obok pokazuje odchylenia powierzchni lodu względem średniej 2007-2016. 

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

Zestawienie pokazuje skutki ujemnego dipola, który pojawił się po tym, jak Arktykę nie nawiedziły głębokie niże baryczne z trajektorią trasy sprzyjającą roztopom. To wzrost powierzchni lodu w Basenie Arktycznym, a jednocześnie spadek na Morzu Grenlandzkim.

 Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w Arktyce w latach 2007-2019 dla 20-29 sierpnia. NOAA/ESRL
 

Warto też zwrócić uwagę na kwestię Morza Beauforta. Choć jego zachodnia część jest ogołocona z lodu, to inaczej jest w jego wschodniej części. Od wielu dni i tygodni temperatury nad tym akwenem są niskie. Widzimy że w 2007 i 2012 temperatury w tej części Arktyki były wysokie, co świadczy o szybkim topnieniu, a także o skutkach działania dipola arktycznego sprowadzającego gorące kontynentalne masy powietrza znad Ameryki Północnej. Z kolei w 2016 roku, dipol arktyczny wykorzystał potencjał cieplny wód i nie występowały wtedy wysokie odchylenia temperatur powietrza. W tym roku tego zabrakło, co stanowi dowód na to, że same temperatury nie wystarczą. Ich wzrost musiałby być dramatyczny, aby stopić lód. Jednocześnie też widać, że w tym roku trwale utrzymują się sięgające 4-5^oC anomalie nad rosyjską częścią Oceanu Arktycznego. 

Zmiany średnich temperatur wokół bieguna północnego (80-90^oN) w 2019 roku względem średnich z poszczególnych dekad. DMI, grafika Nico Sun

W połowie sierpnia temperatury w Arktyce zaczęły spadać, ujemny dipol choć obniżył znacznie temperatury od strony Pacyfiku, to zwiększył jednocześnie po stronie atlantyckiej. 20 sierpnia w rejonie bieguna północnego. Dlatego też na wykresie możemy zauważyć, że spadek ten został zatrzymany. Inny system baryczny wykorzystał potencjał cieplny wód Morza Baffina i Labradorskiego podnosząc temperatury nad Morzem Lincolna nawet do 4^oC, na północnych krańcach Grenlandii wywołując lokalne roztopy. 

 Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002 powierzchni arktycznych wód dla 30 sierpnia w latach 2014-2019. DMI
 

Aby wykorzystać potencjał ogrzanych w czerwcu i lipcu wód nie wystarczy jednak adwekcja ciepłych mas powietrza tu i ówdzie. Skuteczne są sztormy, szczególnie, kiedy przemieszczają się od Morza Wschodniosyberyjskiego w kierunku bieguna północnego. Fale morskie zalewają wtedy krę lodową. W tym roku odchylenia są bardzo wysokie, sięgają 4-5^oC powyżej średniej od Morza Karskiego po zachodnią część Morza Beauforta. Na mapach też widać, że w 2016 roku odchylenia temperatur po stronie Oceanu Spokojnego nie były tak wysokie jak teraz. Po pierwsze dipol, który pojawił się 24 sierpnia wykorzystał wodę do stopienia lodu, jej temperatury więc spadły. Po drugie, ten system baryczny wytworzył silny gradient ciśnienia, co oznacza silny wiatr. Dipol powstał dzięki silnemu cyklonowi (około 972 hPa). Następnie po stronie amerykańskiej powstał łańcuch silnych wyżów barycznych. Poza wodą, a tym samym temperaturą działała kinetyka. Pod tym względem potencjał ciepła morskiego nie został wykorzystany w tym roku. Przynajmniej na razie. 

Zmiany temperatury wód morskich północnych krańców Oceanu Atlantyckiego w dniach 22-29 sierpnia 2019. DMI

Czy jednak ujemny dipol nie jest nieszkodliwy? Raczej już nie, nie w tych czasach, bo rosną temperatury oceanów. Na tej animacji widać, że odwrócony dipol zwiększył temperatury wód północnych krańców Atlantyku. Wiatr przeniósł ciepło morskie, sprowadził też ciepłe masy powietrza z południa. Zaobserwowano wycofywanie się lodu morskiego na Morzu Grenlandzkim, a także na wodach wokół Svalbardu.  

Grubość lodu morskiego w latach 2013-2019 dla 30 sierpnia. Naval Research Laboratory, Global HYCOM 
 

O ile powierzchnia lodu kurczyła się bardzo powoli, to sytuacja co do grubości wygląda już inaczej. Ciepło morskie mimo braku dipola arktycznego, braku sztormów odgrywa swoją rolę, metodycznie i nieubłaganie roztapiając krę lodową od spodu. To proces powolny, ale nie do zatrzymania w chwili obecnej. Ciepło z maja, czerwca i lipca zrobiło swoje. Rekordu oczywiście nie będzie, ale ingerencja niemal wyłącznie samych temperatur pokazuje, jak daleko zaszła Arktyka w ocieplającym się klimacie. Peter Wadhams kiedyś przyznał, że lód morski Arktyki znajdzie się w takiej sytuacji, że po prostu zniknie nagle. Zrobią to temperatury. Różnica będzie tylko taka, że nie stanie się to w tym roku, ani za rok. Na animacji obok jest to pokazane, jak znika gruby na 2 metry lód. 

Dryfująca kra lodowa w Basenie Arktycznym, w miejscu gdzie znajdował się wieloletni pak lodowy. NASA Worldview, 30 sierpnia 2019. 

Gęsto opakowana kra lodowa w pobliżu bieguna północnego. NASA Worldveiw

Zdjęcia satelitarne NASA pokazują, że mimo spowolnienia roztopów, sytuacja w Arktyce jest zła. Wszystko zostało poważnie naruszone - czapa polarna nie ma postaci solidnego paku lodowego. Ciepłe wody morskie mogą za pośrednictwem wiatru i prądów morskich penetrować lód gdzie się da. Nie jest wykluczone, że lód będzie wciąż się topić w wielu miejscach, nawet jeśli w innych zacznie przyrastać. 

I choć jeden z klimatologów, Judah Cohen z  Massachusetts Institute of Technology prognozuje rychły koniec tegorocznego sezonu topnienia, to ten rok może być sezonem przygotowań do wielkich roztopów za rok lub dwa lata, tak jak w 2010. 

Zobacz także:

• Arctic News - spowolnienie topnienia nie kończy tego thrillera, wtorek, 20 sierpnia 2019 Tempo topnienia arktycznego lodu morskiego w drugiej dekadzie sierpnia zaczęło wyraźnie zwalniać. Ale czy to uratuje sytuację? Rekord topnienia we wrześniu raczej nie padnie, ale ten sezon roztopów będzie należeć ścisłej czołówki - to będzie drugie miejsce, tuż za 2012 rokiem.
• Arctic News - mocarne topnienie bez wielkiego sztormu, piątek, 9 sierpnia 2019