Zamarzanie postępuje, a śniegu wciąż u nas nie ma

Zamarzanie w Arktyce postępuje w stosunkowo szybkim tempie, ponieważ warunki atmosferyczne nie uległy zmianie. Wir polarny w stratosferze nie rozpadł się w grudniu, ani też na początku stycznia, dzięki czemu wciąż w Arktyce występuje solidna komórka polarnego powietrza. Temperatury były i w dalszym ciągu są niskie, ale mimo tego faktu są to wartości powyżej średniej wieloletniej. Mapa obok przedstawia aktualny zasięg lodu morskiego. 

 Wysokość geopotencjału w Arktyce ilustrująca rozmieszczenie troposferycznego wiru polarnego, oraz odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w dniach 15-24 stycznia 2020 roku. NOAA/ESRL

Zarówno w pierwszej połowie stycznia jak i w drugiej warunki atmosferyczne dawały możliwość zamarzaniu arktycznym akwenom morskim. Wir polarny (mapa obok, kliknij, aby powiększyć) pod koniec grudniu był silny, prędkość wiatru na sporym obszarze przekraczała 300 km/h, a temperatura stratosfery na dużym obszarze wynosiła od -70 do nawet - 85^oC. Także na początku stycznia wir polarny był w dobrym stanie. Oznacza to, że cały styczeń w Arktyce upłynie pod znakiem dobrych warunków dla zamarzania. Sytuacja nie zmieni się także w pierwszych dniach lutego. Oczywiście lokalnie będą występować problemy z zamarzaniem, czy to tego czy innego akwenu, a temperatury choć niskie, będą w wielu miejscach o 2-4^oC wyższe od średniej.

 Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2020 roku względem wybranych lat oraz średniej 1981-2010. Wykres pokazuje zapis dziennych odczytów w 5-dniowej średniej. NSIDC

I tak, jak pokazuje to wykres danych z NSIDC tempo przyrostu zlodzenia było szybkie.  26 stycznia zasięg lodu morskiego wyniósł 14,04 mln km², to jedynie 0,7 mln km² mniej od średniej 1981-2010, co stanowi różnicę jedynie 4,72%.

Powierzchnia lodu morskiego w 2020 roku względem wybranych lat. Dane NSIDC, wykres Nico Sun

Dotychczasowe tempo zamarzania dla drugiej połowy stycznia według danych NSIDC wyniosło blisko 55 tys. km²/dziennie podczas gdy średnia wieloletnia liczy niecałe 38 tys. km². W styczniu zamarzanie wyraźnie hamuje, bo sezon zamarzania zbliża się powoli do końca, a dni stają się coraz dłuższe. Także dane dotyczące rzeczywistej powierzchni lodu pokazują wyraźny wzrost. W ciągu ostatnich dni doszło do silnego wyhamowania, ale całościowo nie zmienia to znaczącego solidnego trendu wzrostowego. Mapa obok pokazuje odchylenia powierzchni lodu względem średniej 2007-2016. Ze względu na najprawdopodobniej niniejszy transport oceanicznego ciepła, na Morzu Barentsa występuje dużego nagromadzenie lodu. 

 Powierzchnia lodu morskiego na Morzu Beringa i Barentsa w 2020 roku w stosunku do lat 2007-2019. NSIDC

*Przedstawione dane uwzględniają większy obszar arktycznych akwenów niż geograficzny. Obejmują część wód Basenu Arktycznego. Morze Barentsa ma 1,4 mln km².

Taka sytuacja to dobry czas dla negacjonistów klimatycznych, którzy twierdzą, że Arktyka zamarza na kość i stoimy u bram kolejnej małej epoki lodowej. Przede wszystkim zamarzanie nie postępuje wszędzie bardzo szybko. Na Morzu Beringa od 10 stycznia powierzchnia lodu pozostaje praktycznie niezmieniona. Na Morzu Barentsa z kolei doszło do szybkiego przyrostu, ale w ciągu ostatniego tygodnia ma miejsce pauza. Szybkie zamarzanie w ciągu ostatnich dni postępowało na Morzu Labradorskim, które napędzą jednocześnie atlantyckie niże wędrujące w kierunku Europy. 

 Powierzchnia pokrywy śnieżnej w 2020 roku dla Ameryki Północnej, Grenlandii, Europy i Azji w zestawieniu ze zmianami z 20120 roku. NSIDC, grafika Nico Sun

Kolejna sprawa to śnieg, którego w dużej części Europy nie ma. Znacznie mniejsza niż zwykle powierzchnia pokrywy śnieżnej występuje na całej półkuli północnej. Jeszcze kilka dni temu anomalia wynosiła 0,6 mln km², teraz zbliża się do 1,5 mln km². Ta sytuacja w ciągu najbliższych dni się nie zmieni. W Polsce dojdzie do lokalnych opadów na wschodzie, ale potem pokrywa śnieżna szybko zniknie. Jak więc widać, nie patrząc zresztą na mapy i wykresy, Minimum Maundera i mała epoka lodowa prędko nie nadejdą. Wyczerpują się możliwości wynikające z zaniku plam słonecznych na Słońcu. Widać to za oknem.

Lód morski na Morzu Beringa 26 stycznia 2020 roku. NASA Worldview

Powierzchnia lodu rosła w ciągu ostatnich tygodni. Z drogiej strony, jak pokazuje zdjęcie, stan pokrywy lodowej m.in. na Morzu Beringa nie jest idealny mimo przecież dobrych warunków atmosferycznych dla zamarzania.

Zobacz także:

• Czapa polarna rośnie, a u nas permanentny brak zimy, środa, 22 stycznia 2020 Czapa polarna w Arktyce zwiększa swoje rozmiary bez przeszkód dzięki wciąż silnej komórce polarnego powietrza. Są jednak miejsca, gdzie lód nie poszerza swoich granic, bo temperatury wody czy powietrza na to nie pozwalają. Tak jest przede wszystkim na Morzu Beringa.
  
  

Czapa polarna rośnie, a u nas permanentny brak zimy

Czapa polarna w Arktyce zwiększa swoje rozmiary bez przeszkód dzięki wciąż silnej komórce polarnego powietrza. Są jednak miejsca, gdzie lód nie poszerza swoich granic, bo temperatury wody czy powietrza na to nie pozwalają. Tak jest przede wszystkim na Morzu Beringa. Tymczasem ceną za dobrą kondycję zamarzania arktycznego jest katastrofa klimatyczna, przed jaką stoi Polska i inne kraje regionu. 

 Powierzchnia lodu morskiego w 2020 roku względem wybranych lat. Dane NSIDC, wykres Nico Sun

Warunki dla zamarzania arktycznych wód są na tyle dobre, by lód mógł zwiększać swój areał, co pokazuje powyższy wykres.  Szybko postępuje zamarzanie Morza Ochockiego ze względu na działanie lodowatych wiatrów znad wschodniej Syberii, a także Morza Baffina i Labradorskiego. Na Ziemi Baffina mrozy sięgają nawet -40^oC. W ciągu ostatniego tygodnia doszło do sporego odbicia na Morzu Barentsa. Tam także ostatnio panują niskie temperatury, między Nową Ziemią a Svalbardem średnie wartości oscylują w okolicy -20^oC. Mapa obok pokazuje odchylenia powierzchni lodu względem średniej 2007-2016. Według danych NSIDC tempo zamarzania w Arktyce było w dniach 1-21 stycznia minimalnie szybsze od średniej wieloletniej.

 Powierzchnia lodu morskiego na Morzu Beringa w 2020 roku w stosunku do lat 2007-2019. NSIDC

Nie wszędzie jednak arktyczne wody zamarzają bez problemu, tak jest głównie na Morzu Beringa. Tam na początku roku zamarzanie jeszcze postępowało, potem jak widać na wykresie doszło cofnięcia się granicy lodu morskiego. 

 Powierzchnia pokrywy śnieżnej w 2020 roku dla Ameryki Północnej, Grenlandii, Europy i Azji w zestawieniu ze zmianami z 2012 roku. NSIDC, grafika Nico Sun

Ceną dobrego zamarzania w Arktyce są zmiany poza nią. Dobrze, że w Arktyce sytuacja wygląda inaczej, ale w dzisiejszych czasach, w obliczu globalnego ocieplenia nie ma nic za darmo. Jeśli gdzieś jest zimno jak na dzisiejsze czasy, to gdzie indziej jest nadzwyczaj ciepło. Zimne powietrze i wir polarny przyczyniają się do powstawania cyrkulacji strefowej. W wyniku działania tego zjawiska do Europy płyną atlantyckie masy powietrza, docierają one nawet do Uralu, do wybrzeży Morza Białego i Barentsa. Efektem jest brak śniegu.  Mapa obok ilustruje anomalie powierzchni pokrywy śnieżnej - cała Europa jest na czerwono. Śniegu nie ma w Polsce, niewiele jest go w Skandynawii. 

Ilość śniegu na półkuli północnej w ekwiwalencie wody w 2019/20 roku. Canadian Cryospheric Information Network

Jego ilość na półkuli północnej jest oczywiście duża. Przyczyną jest wzrost temperatur na Dalekiej Północy, a tym samym wzrost ilości wilgoci w atmosferze. Stąd też olbrzymie opady śniegu w Nowej Fundlandii. Zamiast -40^oC i mniej mamy -30^oC i więcej, a im wyższa temperatura tym więcej mieści w powietrzu pary wodnej, co przekłada się na opady śniegu. Dlatego też zwykle na Syberii śniegu pada mało w styczniu i w lutym, kiedy temperatury są najniższe. Albo też na Antarktydzie, gdzie opady atmosferyczne nie różnią się zbytnio od tych na Saharze. 

Bezśnieżna i sucha zima sprawia, że wysychają mokradła na Podlasiu.

W Europie prawie w ogóle nie ma śniegu. Poza wyjątkiem północnych krańców Skandynawii, czy niektórych miejsc na Półwyspie Iberyjskim, gdzie śnieg poleży kilka dni. Brak śniegu i mrozu wynikający z podkręconej przez globalne ocieplenie cyrkulacji strefowej to nie tylko problem dla tych, co chcą jeździć na sankach. Brak zimy to:

• Przedwczesna wegetacja, w wyniku czego rośliny mogą wymarznąć gdy przyjdzie silny przymrozek w marcu lub bezśnieżny atak silnego mrozu w lutym.  
• Wegetacja oznacza brak hibernacji dla roślin. To jak sen dla człowieka, rośliny są na wiosnę osłabione.
• Dodatnie temperatury i brak śniegu sprzyjają pasożytom szkodzącym roślinom.
• Brak śniegu to brak uzupełniania wód gruntowych i podziemnych pod koniec lutego i w marcu, kiedy śnieg się topi. Jak i też w całym okresie zimowym, kiedy występują okresy odwilży, po czym dochodzi do nowych opadów.
• Brak śniegu wystawia glebę na działania wiatru, szczególnie gdy wcześniej mało padało. Ziemia się wysusza.
• Brak śniegu oznacza też niski poziom wód w rzekach.
• Słabe zimy powodują obumieranie świerków w Polsce, także w górach. Bez ochronnego lasu w górach, wiatry i deszcze błyskawicznie zlikwidowałyby cienką, z trudem wytworzoną warstwę gleby. Świerk nie zostałby więc zastąpiony przez „wspinające” się z dołu wraz z ociepleniem, inne gatunki drzew.
• Słaba zima uderza w te gatunki zwierząt, które hibernują, zapadają w sen zimowy, np. niedźwiedzie i nietoperze. Ten problem w przypadku nietoperzy jest widoczny szczególnie w północno-wschodniej części Polski, gdzie też nie ma zimy.

 Finlandia i Szwecja 21 stycznia 2020 roku. Prawie połowa Szwecji jest pozbawiona śniegu, oraz jedna trzecia Finlandii. Bałtyk jest pozbawiony lodu, jego niewielki skrawek ciągnie się wzdłuż wybrzeży Zatoki Botnickiej. NASA Worldview

Największy jednak problem to kwestia wody. Obecnie na obszarze od Kujaw, województwa zachodniopomorskiego poprzez województwo pomorskie, wielkopolskie oraz na połowie obszaru regionu łódzkiego, jak również warmińsko-mazurskiego, dane wskazują na bardzo intensywną suszę atmosferyczną i rolniczą, donoszą Wody Polskie. Według raportu Wód Polskich sytuacja nie wygląda dobrze. 

Zobacz także:

• Wir polarny i cyrkulacja strefowa w cieplejszym klimacie, niedziela, 5 stycznia 2020 Nad Arktyką cały czas utrzymuje się wir polarny, dzięki czemu panują tam niskie temperatury, miejscami spadające do -40^oC. Ale w świecie cieplejszego klimatu nic nie ma za darmo. Kiedy dobrze dzieje się w Arktyce (przynajmniej teoretycznie), to gdzie indziej sytuacja wygląda inaczej. U nas praktycznie nie ma zimy, śnieg leży tylko w górach.

Raport za I połowę stycznia - zimne wzorce pogodowe pomagają utrzymać tempo zamarzania

Styczeń 2020 roku utrzymuje jak na razie wzorce pogodowe z grudnia i listopada 2019 roku, dzięki czemu tempo zwiększania się powierzchni lodu jest duże. Aczkolwiek w pierwszej dekadzie stycznia zaobserwowano znaczne spowolnienie tempa zamarzania. W drugiej dekadzie miesiąca nastąpiło ponownie przyspieszenie. Solidna komórka polarnego powietrza utrzymywała się w pierwszej połowie stycznia bez większych przeszkód. Jako że w grudniu stratosferyczny wir polarny nie rozpadł się, to w tym miesiącu nie należy oczekiwać poważnego załamania tempa przyrostu pokrywy lodowej. Występowały i będą występować jedynie 2-3 dniowe epizody, kiedy to troposferyczny wir polarny będzie się rozpadać, po czym ponownie dojdzie do stabilizacji. Z drugiej strony temperatury w pierwszej połowie stycznia nie były wcale niskie. 

Zobacz mapę koncentracji arktycznego lodu morskiego w kolorowej wersji. 

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

Utrzymujące się od wielu tygodni dobre warunki dla zamarzania spowodowały, że takie akweny jak Morze Karskie, Beringa i Barentsa cechują się dość sporą jak na ostatnie lata pokrywą lodową. Jak pokazuje powyższa mapa, pokrywa lodowa otoczyła m.in. Wyspę Św. Wawrzyńca na Morzu Beringa. Zupełnie inna jest też sytuacja na Morzu Barentsa, gdzie pak lodowy zajmuje większy obszar niż w latach 2016-2018. Animacja obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje zmiany zasięgu i koncentracji lodu morskiego w dniach 1-15 stycznia 2020.

   Zmiany tempa zwiększani/zmniejszania się zasięgu lodu morskiego w styczniu 2020 roku w zestawieniu ze zmianami z 2017 i średniej z ostatnich 10 lat. 

Wir polarny spowodował, że zarówno w grudniu jak w pierwszej połowie stycznia tempo zamarzania w Arktyce było przeważnie wysokie.

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2020 roku i wyszczególnienie względem wybranych lat, oraz średniej 1981-2010. Wykres pokazuje zapis dziennych odczytów w 5-dniowej średniej. NSIDC

Według danych NSIDC 15 stycznia zasięg lodu morskiego Arktyki wyniósł 13,44 mln km² i był o 0,54 mln km² większy od rekordowego wtedy 2017 roku. Zmiany w 2017 były następstwem tego, co działo się jesienią 2016 roku. W stosunku do średniej 1981-2010 pokrywa lodowa jest o 0,93 mln km² mniejsza, co stanowi różnicę 6,46%. Średnie tempo zwiększania się zasięgu lodu morskiego w pierwszej połowie stycznia było zbliżone do średniej wieloletniej.  

Mapa NSIDC obok ilustruje aktualne różnice w zlodzeniu arktycznych wód względem średniej 1981-2010. Jak widać, są one zbliżone do średniej. 

 Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2020 roku względem lat 2005-2019 i średnich dekadowych. JAXA
 

Przez pierwsze 11 dni stycznia według danych JAXA tempo zamarzania było powolne, ale potem w wyniku lokalnych zmian pogodowych ponownie przyspieszyło. Chłodne warunki wynikające z długotrwałej obecności wiru polarnego sprawiają, że zarówno w grudniu jak i teraz w styczniu tylko co jakiś czas dochodzi do spowolnienia zamarzania arktycznych wód. Mimo tego faktu pokrywa lodowa jest w dalszym ciągu zauważalnie mniejsza niż w minionych dekadach. Szczególnie względem średnich wartości poprzedniego wieku. Mapa obok przedstawia aktualny zasięg lodu i średnią z lat 80. XX wieku. 

Powierzchnia lodu morskiego w 2020 roku względem wybranych lat. Dane NSIDC, wykres Nico Sun 
 

Podobnie na zaistniałe wzorce pogodowe reaguje też sama rzeczywista  powierzchnia lodu (area). Wartości powierzchni pokrywy lodowej w pierwszej połowie stycznia utrzymywały się powyżej wartości nawet z minionej dekady. Podobna sytuacja miała miejsce w drugiej połowie grudnia 2019. Mapa obok pokazuje odchylenia powierzchni lodu względem średniej 2007-2016. Całościowo ujemnych anomalii względem wymienionego okresu nie ma, i na przestrzeni ostatnich kilku tygodni sytuacja nie ulegała pogorszeniu, mimo cały czas występujących dość niskich temperatur. 

Zmiany powierzchni lodu morskiego na Morzu Beringa i Barentsa w 2020 roku. NSIDC

W skali całego regionu miało miejsce dobre tempo zamarzania, ale znalazły się akweny gdzie tempo zmian było powolne. Na przykład na Morzu Beringa, gdzie po szybkim wzroście na początku miesiąca doszło do znacznego spadku z powodu zmiany kierunku wiatru. Z kolei na Morzu Barentsa atlantyckie sztormy mocno stłumiły zamarzanie. 

 Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w Arktyce w latach: 2007, 2012, 2016 i 2020 dla 1-14 stycznia. NOAA/ESRL

Pierwsza połowa stycznia nie była tak ciepła jak w 2016 roku, ale średnie odchylenia były zbliżone do tych z 2007 i 2012 roku. Mimo iż panowały mroźne masy powietrza, których obecność wiązała się z działaniem wiru polarnego, to temperatury podciągały w górę dwa zjawiska. Pierwsze to, że co jakiś czas do Arktyki docierało ciepło, choć zdarzeń tych było bardzo mało. Drugim zjawiskiem o dużo większym wpływie było zamarzanie akwenów zewnętrznych, przede wszystkim Morza Czukockiego. To wiązało się z oddawaniem ciepła do atmosfery. W przypadku Morza Karskiego wpływ miała całkiem duża adwekcja ciepła związana z cyrkulacją strefową - permanentny brak zimy na północnym-zachodzie Rosji. To był jednak wyjątek. Animacja obok ilustruje przemieszczanie się mas powietrza i zmiany ich temperatur w dniach 1-10 stycznia 2020. 

 

 

 Zmiany średnich temperatur wokół bieguna północnego (80-90^oN) w 2020 roku względem średnich z poszczególnych dekad. DMI, grafika Nico Sun

Małej skali, ale znaczące napływy ciepła w połączeniu z zamarzaniem akwenów zaowocowały tym, że temperatury w Arktyce nie były wcale takie niskie. Choć z drugiej strony wartości spadające w wielu miejscach do -30^oC na denialistach klimatycznych mogą robić wrażenie. W pierwszej połowie stycznia średnia temperatura wokół bieguna północnego wynosiła -25^oC, a więc 5^oC więcej niż w XX wieku. Aktualnie, jak pokazuje to mapa obok, nad Ocean Arktyczny dotarła pierwsza w tym roku silna fala ciepła. To bardzo silna już adwekcja ciepła, ale zdarzenie to potrwa tylko parę dni. 

  Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002 powierzchni arktycznych wód dla 5 stycznia w latach 2014-2020. DMI

Nie na aktualnych danych DMI, ale zarówno w grudniu jak i na początku stycznia nie zaszły istotne zmiany w temperaturach wód, które pod wpływem działania mroźnego powietrza wychładzają się. Anomalie są jednak wciąż wysokie z uwagi na dużą ilość ciepła, jaka znajduje się w wodzie. 

 Grubość lodu morskiego w latach 2015-2020 dla 12 stycznia. Naval Research Laboratory, Global HYCOM 

Mimo iż warunki dla zamarzania i tym samym zwiększania się grubości lodu w grudniu i pierwszej połowie stycznia były dobre, to stan lodu nie poprawił się zauważalnie względem ostatnich lat. Jest lepiej jedynie względem 2017 roku, bo w okresie październik-grudzień 2016 roku panowały ekstremalnie wysokie temperatury. Na początku stycznia tego roku wciąż widać potężny obszar cienkiego lodu. Duża ilość ciepła morskiego hamuje przyrost grubości lodu mimo panujących nad lodem niskich temperatur. Przyczyną jest nie tylko to, że ocean przez ostatnie lata zgromadził dużą ilość ciepła, ale też szybkie zamarzanie jesienią. Z tego powodu ciepło zostało uwięzione pod pokrywą lodową.

 Mozaika zdjęć pokrywy lodowej  Morza Barentsa z 12-14 stycznia 2020 roku. Sentinel, Sea Ice Denmark

Tak więc powierzchnia i zasięg lodu rosną bez większych problemów, ale co innego należy mówić w przypadku grubości czapy polarnej. Do końca sezonu zamarzania zostały dwa miesiące, do końca właściwego sezonu topnienia (spadek objętości lodu) zostały jeszcze trzy miesiące. Do końca stycznia warunki dla zamarzania powinny się utrzymać z uwagi na obecność wiru polarnego. Jeśli ten nie rozpadnie się, to być może nawet do marca pogoda będzie w Arktyce spokojna. To powinno przygotować czapę polarną na następny sezon roztopów, ale ilość lodu i tak pozostanie jedną z najmniejszych w historii pomiarów. 

Zobacz także:

• Raport za II połowę grudnia - długa noc, środa, 1 stycznia 2020 Zamarzanie arktycznych wod w drugiej połowie grudnia było nieco szybsze niż zwykle ze względu na obecność silnego wiru polarnego. Stałe, niemal niezmienne utrzymywanie się wiru polarnego zagwarantowało niskie temperatury powietrza nad Oceanem Arktycznym.
• Raport za I połowę grudnia - szybkie zamarzanie z jednym dużym wyjątkiem, poniedziałek, 16 grudnia 2019