Pierwsze przeszkody w zamarzaniu Arktyki

Warunki dla zamarzania arktycznych wód w grudniu były dobre, tak samo jest w styczniu, ale tu już zaczynają się pojawiać problemy typowe dla obecnego stanu klimatu. Komórka polarna nie obejmuje całej Arktyki, mimo iż wir polarny przez cały grudzień i początek stycznia był silny. Z tego więc powodu, temperatury nie wszędzie spadają do odpowiednio niskich temperatur, a troposferyczny wir polarny, bezpośrednio kształtujący pogodę nie jest na tyle solidny, by umożliwiać dalsze efektywne zamarzanie. Po prostu jest za ciepło. Mapa obok (kliknij, aby powiększyć) przedstawia aktualny zasięg lodu morskiego w Arktyce. 

Temperatury w Arktyce na wysokości 10 hPa odzwierciedlające ułożenie i stan stratosferycznego wiru polarnego w dniach 16-22 grudnia 2019 roku. Po prawej: prędkość wiatru w m/s na wysokości 10 hPa. NOAA/ESRL

W grudniu stratosferyczny wir polarny był silny, temperatury spadały w jego centrum nawet do -90^oC, a wiatr osiągał prędkość 360 km/h. Sytuacja na przełomie grudnia i stycznia niewiele się zmieniła, także ułożenie samo wiru. Oznacza to, że warunki dla zamarzania teoretycznie są i będą dobre. Ale teoretycznie, ponieważ lód dociera do miejsc, gdzie woda jest tak ciepła, że musi minąć sporo czasu, by się wychłodziła. Do tego jeszcze, nie przez cały czas warunki atmosferyczne dają możliwość łatwego zamarzania arktycznych wód. 

Warunki pogodowe w Arktyce w dniach 7-11 stycznia 2020 roku. Fioletowe odcienie na mapie pokazują, gdzie znajduje się rdzeń troposferycznego wiru polarnego. Wetterzentrale

Wir polarny nie znajduje się nad centrum Oceanu Arktycznego, i mimo swojej siły nie jest duży. Powyższa animacja pokazuje to, co działo się z pogodą w Arktyce i wokół niej w ciągu ostatnich dni. Widać na przykład modelowe zachowanie się cyrkulacji strefowej z racji silnego wiru, przez co w Europie nie ma zimy. Sytuacja ta jest podkręcana przez globalne ocieplenie. W efekcie na przykład południe Finlandii jest pozbawione śniegu. Widać też próbę rozbicia troposferycznego wiru polarnego, bo w grudniu stratosferyczny wir polarny nie rozciągał się nad Morzem Czukockim. Arktyka nie jest więc całkowicie wolna od silnego meandrowania prądu strumieniowego, co ilustrują poniższe prognozy. Mapa obok pokazuje zmiany temperatur w Arktyce w ciągu ostatnich kilku dni na wysokości 850 hPa, co odzwierciedla ruch mas powietrza. Widać, że bardzo zimne masy powietrza nad Morzem Beringa były w ciągu ostatnich dni wypychane na północ.

Prognozowane warunki pogodowe w Arktyce na 15 i 16 stycznia 2020 roku. Tropical Tidbits

Wir polarny jest silny, ale nie zajmuje całej Arktyki, więc nadnaturalne meandrowanie prądu strumieniowego od czasu do czasu ma miejsce. I tak też stanie się w połowie stycznia, co pokazuje powyższa mapa. Na tle tego, co działo się w ciągu ostatnich lat, będzie to zdarzenie umiarkowane, ale mające wpływ na dalsze zamarzanie, przynajmniej jeśli chodzi o Morze Beringa i częściowo Czukockie oraz Beauforta. 

Powierzchnia lodu morskiego w 2019/2020 roku względem wybranych lat. Dane NSIDC, wykres Nico Sun 

Zamarzanie spowolniło, bo granica lodu dociera do miejsc, gdzie woda nie wychłodziła się do wartości pozwalających na dalszą kontynuację zamarzania. Resztę robią lokalne zmiany pogodowe. Na przykład na północy Oceanu Atlantyckiego wir polarny powoduje, że powstają teraz potężne niże baryczne, które ingerują w pak lodowy za pomocą silnego wiatru. Po pierwsze wiatr łamie cienki lód, a po drugie wprawia go w dryf, i tym samym przesuwa jego granicę dalej na północ. Mapa obok pokazuje odchylenia powierzchni lodu względem średniej 2007-2016.

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

Po stronie pacyficznej polarne masy powietrza mają ograniczone możliwości ekspansji. Po stronie atlantyckiej nawet jeśli jest zimno, to działa silny wiatr. Efekt pokazują te dwa wykresy. Na Morzu Beringa tempo zamarzania wyhamowało, w ciągu następnych dni może dojść nawet do spadku zasięgu i powierzchni lodu. Z kolei na Morzu Barentsa lód wycofuje się, a podobne zdarzenie, nasilone przez brak zimy na północnym zachodzie Rosji powoduje wycofywanie się lodu na Morzu Karskim. 1 stycznia jego powierzchnia na Morzu Karskim wynosiła 0,83 mln km², i w ciągu 10 dni spadła do 0,81 mln km². 

 Mozaika zdjęć pokrywy lodowej Morza Barentsa z 8-10 stycznia 2020 roku. Sentinel, Sea Ice Denmark

To pierwsza w drugiej połowie sezonu zamarzania sytuacja, gdzie przyrost lodu zaczyna napotykać przeszkody. Na razie obecne zdarzenia należy traktować jako naturalne - gdzieś zamarza dobrze, gdzieś indziej nie. W styczniu tempo zamarzania wyraźnie hamuje, ale jak pokazują wykresy, szczególnie pierwszy dotyczący całościowej powierzchni - nawet w sytuacji obecności, wydawałoby się bardzo silnego wiru polarnego nie ma możliwości, by Arktyka wróciła do stanu sprzed. Klimat na Ziemi jest ciepły, więc czapa polarna prędzej czy później napotka przeszkody w zwiększaniu swoich rozmiarów w trakcie nocy polarnej.

Zobacz także:

• Raport z II połowy 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.
• Gwałtowne ocieplenie w Arktyce - zamarzanie Morza Czukockiego stanęło w miejscu, czwartek, 12 grudnia 2019