Raport z III dekady września - ocean powoli oddaje ciepło

Początek sezonu zamarzania w Arktyce odbiega od normy. Nie jest więc taki, jaki być powinien. Choć jest zdecydowanie za wcześnie, by komentować zimowe półrocze, to już widać niepokojące symptomy. Zmiany te wskazują, na to, że przyrost arktycznego lodu morskiego w sezonie 2019/20 będzie słaby. Mamy powolny, choć nie tak bardzo, ale jednak słaby wzrost powierzchni lodu, jego zasięgu i prawdopodobnie też objętości. Tempo spadku temperatur jest wolniejsze niż być powinno. Mamy do czynienia z podziałem wiru polarnego, który nawet nie zdołał się wykształcić. Mapa obok (kliknij, aby powiększyć) ilustruje zaistniałą sytuację. 

Zobacz mapę koncentracji arktycznego lodu morskiego w kolorowej wersji.    

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

W normalnych warunkach wir polarny powinien zajmować centralną część Arktyki, wypełniając większość obszaru nad Oceanem Arktycznym. Tymczasem w Arktyce w trzeciej dekadzie września występowały trzy niewielkie komórki polarne. Jedna z nich przyczyniła się do zimnych warunków pogodowych w zachodniej Rosji czy w Kanadzie. Taka sytuacja z wirem polarnym oznacza spore zawirowania prądu strumieniowego. Lada dzień my też tego doświadczymy - temperatury spadną. Przyczyną jest zbyt mała powierzchnia lodu w Arktyce, co widać na powyższej mapie, oraz będące tego rezultatem wysokie temperatury nad Oceanem Arktycznym. Animacja obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje zmiany zasięgu i koncentracji lodu morskiego w dniach 20-30 września 2019.  

Zmiany tempa zwiększania/zmniejszania się zasięgu lodu morskiego we wrześniu 2019 roku w zestawieniu ze zmianami z 2018 i średniej z ostatnich 10 lat.  

Tempo zamarzania początkowo było szybkie, bo zamarzały miejsca najchłodniejsze, gdzie woda miała -1 do 0^oC. Potem jednak zamarzanie zaczęło zwalniać, bo dalej na południe woda jest za ciepła, a temperatury atmosfery z racji tego też nie są zbyt niskie. 

 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

W trzeciej dekadzie września według danych NSIDC tempo zamarzania było wyraźnie wolniejsze od średniej wieloletniej. 30 września zasięg arktycznego lodu morskiego wyniósł 4,54 mln km² wciąż pozostając znacznie powyżej wartości z 2012 roku - 0,69 mln km² różnicy, która w ciągu 10 dni nieznacznie zmalała. I będzie maleć nieubłaganie jeśli tempo zamarzania się nie zwiększy. Zasięg arktycznego lodu jest o ponad 2,3 mln km² mniejsze niż wynosi średnia 1981-2010, to 34,2% różnicy. 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

Słaba końcówka sezonu topnienia może przerodzić się w słaby sezon zamarzania. Od zimy 2015/16 obserwuje się nową normę klimatyczną w Arktyce, jakim jest bardzo słaby sezon przyrostu lodu, czego przyczyną są nadmierne roztopy latem i wzrastające temperatury atmosfery i oceanu - zarówno w Arktyce, jak i na całej planecie. Dane JAXA pokazują ogromne różnice względem tego, co działo się jedno pokolenie temu. Nikt wtedy nie myślał o przemysłowej i handlowej ekstrapolacji Arktyki, bo było to po prostu nie do pomyślenia. W chwili obecnej "północna droga morska" jest otwarta dla każdego. Jak pokazuje to mapa obok, w latach 80. XX wieku topnienie było zbyt wolne, by statki handlowe mogły pływać w tej części świata.

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

Powierzchnia lodu na początku drugiej połowy września szybko rosła za sprawą działania wyżu barycznego. Temperatury powierzchni wód szybko spadły, ale trzecia dekada września pokazuje wyraźne spowolnienie. W dniach 25-30 września zamarzło tylko 157 tys. km² wody. Prawdopodobnie w kolejnych tygodniach tempo zamarzania wód Oceanu Arktycznego będzie wyraźnie wolniejsze od średnich wartości z poprzednich dekad. Zarówno w przypadku zasięgu jak i powierzchni rok 2012 rekordowym długo nie będzie. Jeśli nic się nie zmieni w cyrkulacji atmosferycznej, to jeszcze w październiku ten rok ponownie będzie rekordowy. Mapa obok pokazuje odchylenia powierzchni lodu względem średniej 2007-2016.

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

Charakterystyczną cechą takiego sezonu zamarzania i tego, co działo się latem jest to, że nie zaczęły zamarzać jeszcze takie akweny jak Morze Wschodniosyberyjskie. Po prostu, nie ma tam lodu, a woda wciąż jest ciepła. Z kolei Morze Beauforta zamarza jedynie w swojej wschodniej części, tak gdzie lód najwolniej się topił. Basen Arktyczny zaczął sezon zamarzania naprawdę mocno, ale kiedy granica lodu dotarła za daleko na południe, zamarzanie wyhamowało. Dalej będzie to uzależnione od tempa wychładzania się wód, a te od warunków pogodowych. 

Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w Arktyce w latach 2007-2019 dla 18-28 września. NOAA/ESRL

Początek sezonu zamarzania, jak i całe półrocze zimowe w Arktyce charakteryzują się w ostatnich latach wysokimi temperaturami. W tym roku widać, że jest podobnie. Odchylenia sięgające i przekraczające +5^oC nie obejmowały w trzeciej dekadzie września tego roku tak dużego obszaru jak w 2016. Wtedy miała miejsce silna atlantycka adwekcja ciepła, a zamarzanie początkowo było szybsze niż w tym roku. Należy się więc spodziewać, że skala dodatnich anomalii wzrośnie, a lata przedstawione na powyższych mapach (2007, 2012 i 2016 rok) o 180 stopni różnią się od tego, co miało miejsce m.in. 2014 roku, po bardzo słabym sezonie roztopów.

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

Koniec końców jak pokazuje wykres, temperatury w Arktyce spadają wolniej niż powinny. Jest nawet cieplej niż w całej obecnej dekadzie XXI wieku. Ostatnie 10 dni września były średnio 6^oC cieplejsze niż w XX wieku, a dwucyfrowy mróz ograniczył się do niewielkich obszarów nad pokrywą lodową. Nad Morzem Czukockim wciąż panują dodatnie temperatury. 

Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002 powierzchni arktycznych wód dla 29 września w latach 2014-2019. DMI

Temperatury arktycznych wód są dużo wyższe niż w latach 2014-2015, bo letnie topnienie było wtedy słabsze niż dziś. Z kolei w 2016 roku duża ilość ciepła była oddawana już w połowie września. W tym roku zamarzanie tylko z początku było szybkie, a warunki pogodowe były spokojne, towarzyszyło mim przeważnie duże lub wręcz całkowite zachmurzenie. W chwili obecnej na obrzeżach Oceanu Arktycznego, gdzie nie ma lodu, zachmurzenie jest duże, więc ocean nie może zbytnio oddawać ciepła, zważywszy też na to, że temperatury powietrza są wyższy niż być powinny. Jednak  to morskie ciepło w końcu będzie musiało zmienić swoją postać, co podbije wartości anomalii atmosferycznych, a jest tego sporo.

 Grubość lodu morskiego w latach 2014-2019 dla 29 września. Naval Research Laboratory, Global HYCOM

Warunki dla zamarzania już teraz się psują, co odbije się na nie tylko powierzchniowym przyroście lodu, ale też na jego grubości, a więc na sumarycznej ilości. Jak możemy zauważyć na powyższym zestawieniu map, ten rok nie odbiega od tego co działo się w latach 2017-2018 jeśli chodzi o spadek grubości czapy polarnej. Im dalej w przeszłość, tym większe są różnice - dziś gruby lód praktycznie nie istnieje, jeszcze 20 czy 30 lat temu pół Oceanu Arktycznego pokrywa 3-metrowy lód, dziś tego lodu już nie ma.

Mozaika zdjęć pokrywy lodowej Basenu Arktycznego z 28-30 września 2019 roku. Sentinel, Sea Ice Denmark

Mozaika zdjęć pokrywy lodowej Basenu Arktycznego z 28-30 września 2019 roku.  W lewym górnym rogu widoczna Wyspa Wrangla. Sentinel, Sea Ice Denmark

Jeśli sezon zamarzania, po dość silnych roztopach będzie tak samo słaby jak w ostatnich latach, to w kolejnym sezonie roztopów będzie trzeba czegoś więcej niż tylko spokojnych warunków pogodowych. 


Zobacz także:

• Arctic News - wyż baryczny docisnął drugie miejsce, piątek, 20 września 2019 Niezwykły sezon roztopów 2019 najwyraźniej się już skończył. Niezwykły, bo zasięg lodu morskiego spadł poniżej 4,2 mln km², do wartości identycznej, co w 2007 i 2016, przy wyraźnym braku czynnika, jakim jest wiatr i odpowiedni dryf lodu. Jakieś 80% topnienia w od maja do września zapewniały temperatury.
• Arctic News - "słaba" końcówka sezonu topnienia, wtorek, 10 września 2019