Raport z II połowy października - wir polarny wzmocnił zamarzanie

W październiku zaczął rozwijać się wir polarny nad Oceanem Arktycznym. Początkowo nie dawał wyraźnych rezultatów, ale ze względu na jego trwałość, sytuacja w Arktyce nieco się poprawiła. Jak pokazuje mapa obok, wir polarny w drugiej połowie października był niewielki, ale jego położenie dało możliwość szybkiego zamarznięcia rosyjskich akwenów. Sytuacja wydaje się być w porządku, ale kolejne tygodnie pokażą, jak będzie wyglądać dalszy sezon zamarzania. Ostatnie lata pokazują, że takie wzloty nie oznaczają wcale wyraźnej poprawy w kolejnych tygodniach i miesiącach. Ze względu na globalne ocieplenie nie ma możliwości zmiany trendu. 

Zobacz mapę koncentracji arktycznego lodu morskiego w kolorowej wersji.   

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

Zmiany są piorunujące, bo w bardzo szybkim czasie zamarzło niemal całe Morze Łaptiewów, które w tym roku cechowało się bardzo wysokimi temperaturami. To samo dotyczy Morza Karskiego, które zamarzało w drugiej połowie października szybciej niż w 2012 roku. Ze względu na ułożenie cyrkulacji atmosferycznej, znacznie wolniejsze zmiany miały miejsce po stronie amerykańskiej. Animacja obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje zmiany zasięgu i koncentracji lodu morskiego w dniach 16-31 października 2019.  

Zmiany tempa zwiększani/zmniejszania się zasięgu lodu morskiego w październiku 2019 roku w zestawieniu ze zmianami z 2016 i średniej z ostatnich 10 lat.  

Centrum troposferycznego wiru polarnego w drugiej połowie października przeniosło się nad Morze Karskie, co możemy zobaczyć na wspominanej na początku mapie. Wraz z napływem mroźnego powietrza znad Syberii zaowocowało to błyskawicznym zamarzaniem płytkich wód rosyjskich akwenów morskich. 

  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

Akweny morskie szybko pokrywały się śryżem, a potem właściwym lodem morskim. Jeszcze w połowie października zasięg lodu liczył 5,1 mln km², ale już ostatniego dnia miesiąca wartość ta wzrosła do 7,33 mln km². Mimo to, wartość ta jest wciąż znacząco mniejsza od średniej wieloletniej, bo różnica między 2019 a średnią 1981-2010 wynosi 2,34 mln km², a więc 24%. Samo tempo zamarzania oczywiście było imponujące - to 40% szybciej  niż wynosi średnia dla drugiej połowy października. 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 

Dane JAXA pokazują ładny wzrost, który warto tu dodać, jest reakcją na rekordowe wartości, które zaczęły pojawiać się w drugiej dekadzie października. Przykładowo 17 października różnica względem rekordowego wtedy 2007 roku wynosiła 0,4 mln km². Mimo przyspieszenia zamarzania, zarówno NSIDC jak i JAXA pokazują, że zasięg lodu jest drugim najmniejszym w historii pomiarów. Mimo zmiany sytuacji, zlodzenie Oceanu Arktycznego, jak pokazują to mapy NSIDC i JAXA wciąż jest znacząco mniejsze niż kiedyś. Taki stan rzeczy w zależności od punktu odniesienia musiałby trwać całą zimę lub kilka lat, by sytuacja w Arktyce uległa wyraźnej poprawie. 

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

O tym, że na zmiany zasięgu lodu nie miał wpływu sam wiatr, a spadek temperatur, świadczą zmiany powierzchni. Po niezwykle powolnym przyroście w pierwszej połowie października doszło do przyspieszenia. Wir polarny odegrał swoją rolę, ale w sumie tylko dlatego, że jego centrum przemieściło się nad rosyjską część Oceanu Arktycznego, gdzie występowały ogromne obszary wolnych od lodu wód. Mapa obok pokazuje odchylenia powierzchni lodu względem średniej 2007-2016. Jak możemy zauważyć, odczytując mapę, taki obrót sytuacji w Arktyce to wciąż etap nadrabiania zaległości, a nie realna poprawa sytuacji. 

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

Nawet w przypadku błyskawicznie zamarzającego Morza Łaptiewów i Wschodniosyberyjskiego jest to nadrabianie zaległości. Nie mówiąc już o stronie amerykańskiej, gdzie na Morzu Beauforta zamarzanie stanęło w miejscu, a lód zaczął się nawet topić. Z kolei w cieśninach Archipelagu Arktycznego powierzchnia lodu jest rekordowo mała. Na wszystkich akwenach Arktyki widać, że krzywa 2019 w ostatnich dniach znajduje się poniżej lub w dolnej części obszaru odchyleń standardowych średniej 1981-2010, a to znaczy, że powierzchnia lodu jest mniejsza niż być powinna. 

Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w Arktyce w latach 2007-2019 dla 15-30 października. NOAA/ESRL
 

Wir polarny spowodował spadek temperatur nad Oceanem Arktycznym. Jako że latem lód topił się szybko i spore połacie arktycznych wód były wolne od lodu, to efektem są wyższe niż zwykle temperatury. Tam, gdzie rezydowała komórka polarnego powietrza odchylenia są tylko nieznacznie wyższe od średniej - maksymalnie 2^oC. Poza obszarem działania wiru polarnego, a zwłaszcza tam, gdzie miała miejsce adwekcja ciepła z południa, odchylenia w drugiej połowie października sięgały 5-6^oC powyżej średniej 1981-2010. Powyższe zestawienie map przedstawia uśrednione wartości dla drugiej połowy października. Animacja obok ilustruje przemieszczanie się mas powietrza i zmiany ich temperatur w dniach 15-25 października. 

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

Jak pokazuje powyższy wykres, temperatury wokół bieguna północnego obniżały się bardzo szybko. Od połowy miesiąca wartości te spadły o ponad 5^oC. Wciąż jednak pozostają powyżej średnich wartości z XX wieku. Na koniec miesiąca w obszarze Basenu Arktycznego temperatury sięgały nawet -25^oC. Nad zamarzającymi akwenami Wschodniego Syberyjskiego Szelfu Kontynentalnego wir polarny spowodował duży spadek temperatur ze średnio -3^oC do -9^oC. Nie był to więc ogólnie duży spadek, ponieważ zamarzające wody oddawały ciepło do atmosfery. 

 Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002 powierzchni arktycznych wód dla 31 października w latach 2014-2019. DMI
 

Odchylenia temperaturowe powierzchni wód arktycznych są wysokie, ale zimne powietrze powoduje szybkie wychładzanie. I tu należy zwrócić uwagę na to, że obecność wiru polarnego nie oznacza, że sytuacja wraca do normy. Błyskawiczne pokrywanie się powierzchni Oceanu Arktycznego lodem oznacza, że większość ciepła morskiego nie wydostanie się do atmosfery w procesie powolnego wychładzania, któremu dodatkowo sprzyjałyby sztormy. Pozostanie ono pod lodem. W ten sposób pak lodowy będzie wolniej przyrastać. Dodatkowo ciepło to może odstać się na dno, szczególnie w przypadku płytkich mórz szelfowych i tam ogrzewać hydraty metanu. Tak więc nie ma tu rozwiązania w obliczu ocieplającego się klimatu. Jedyne rozwiązanie to trwały spadek temperatur i ich powrót do normy. 

Grubość lodu morskiego w latach 2014-2019 dla 30 października. Naval Research Laboratory, Global HYCOM

To samo dotyczy grubości pokrywy lodowej. Nie wygląda to dobrze nawet na tle ostatnich kilku lat. Jeszcze w 2014 roku występował o tej porze roku duży obszar grubego na ponad 2 metry lodu. Od 2016 roku postępuje wyraźna redukcja grubego na ponad 2 metry paku lodowego, który o określonej powierzchni pojawia się coraz później. Zmiany z ostatnich dni to fluktuacja, która może przywrócić stan lodu do czasów sprzed 3-4 lat. Oczywiście, jeśli obecna sytuacja w Arktyce utrzyma się przez kolejne miesiące.  

 Mozaika zdjęć pokrywy lodowej Morza Beauforta i Basenu Arktycznego z 29-31 października 2019 roku. Sentinel, Sea Ice Denmark

Mozaika zdjęć pokrywy lodowej atlantyckiej części Basenu Arktycznego z 29-31 października 2019 roku. Sentinel, Sea Ice Denmark

Tak więc wir polarny wzmocnił zamarzanie, co nie znaczy, że sytuacja w Arktyce się normuje. Tak jak było to w ciągu ostatnich lat,  takie przywracanie nie trwa długo, co najwyżej 3-4 miesiące. Potem dochodzi do załamania sytuacji z powodu wcześniejszych nadmiernych roztopów i cała praca mroźnych mas powietrza idzie na marne.

Zobacz także:

• Raport z I połowy października - wir polarny nie ratuje Arktyki, środa, 16 października 2019  To kolejny sezon zamarzania, który przynajmniej na obecną chwilę wygląda bardzo źle. Chociaż w pierwszej połowie października zaczął formować się wir polarny i mocno spadły temperatury, to mroźna komórka polarna objęła niewielki obszar Oceanu Arktycznego. Satelitarne dane pokazują, że czapa polarna przekroczyła kolejny kamień milowy na drodze prowadzącej do całkowitego zaniku lodu morskiego w ciągu najbliższa dekad, a być może kilkunastu lat.  
• Raport z III dekady września - ocean powoli oddaje ciepło, wtorek, 1 października 2019