Raport z II połowy kwietnia - czapa polarna zaczyna się rozpuszczać po mroźnej zimie

W drugiej połowie kwietnia 2020 roku temperatury w Arktyce wzrosły, a układy baryczne na skutek rozpadu troposferycznego wiru polarnego wygenerowały wiatr, który wzmocnił topnienie pokrywy lodowej. Wiatr szybko pogorszył stan lodu, choć nie był wcale silny. Pomiary, a szczególnie zdjęcia satelitarne pokazują, że miniona zima z silnym wirem polarnym jest już tylko wspomnieniem. Zmiany do jakich doszło już na początku marca przywróciły Arktykę z powrotem do niebezpiecznego punktu wyjścia. Tym samym ponownie pojawia się perspektywa rekordowych roztopów. 

Zobacz mapę koncentracji arktycznego lodu morskiego w kolorowej wersji.   

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

To co się ostatnio działo w Arktyce nie musi przesądzać o możliwych rekordowych roztopach, ale zmiany są dość niepokojące. Topnienie w drugiej połowie kwietnia przebiegało inaczej niż w marcu. O ile w marcu szybko znikał lód z Morza Ochockiego czy Zatoki Św. Wawrzyńca to w kwietniu, a szczególnie w drugiej jego połowie do gry weszło topnienie na Morzu Barentsa, Karskim, a nawet na Morzu Łaptiewów. Choć przy tym ostatnim to oficjalnie należy mówić o wietrze i powstawaniu wiatrowej połyni, to z drugiej strony takie zmiany, które maja miejsce już w kwietniu są dość niepokojące. Animacja obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje zmiany zasięgu i koncentracji lodu morskiego w dniach 15-30 kwietnia 2020

 Zmiany tempa zwiększani/zmniejszania się zasięgu lodu morskiego w 2020 roku w zestawieniu ze zmianami z 2012 i średniej z ostatnich 10 lat. 

Zmiany jakie miały miejsce w ciągu ostatnich paru tygodni pokazują, że w Arktyce jest coś nie tak. Mamy niezbyt szybkie tempo spadku zasięgu lodu morskiego, a jednocześnie szybki spadek jego powierzchni. To każe zadać pytanie, co tak naprawdę spowodowało przyspieszenie topnienia, bo sam w sobie wiatr nie jest jedynym winowajcą. Wykres obok pokazuje, że możliwą przyczyną jest woda. Jesienne zamarzanie było szybkie. Na tyle szybkie, że duża część ciepła została uwięziona pod lodem. I teraz widać tego skutki w postaci potężnego spadku koncentracji lodu. 

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

30 kwietnia zasięg arktycznego lodu morskiego wyniósł 13,3 mln km² i jak pokazuje wykres nie był rekordowo niski, ale znalazł się w grupie najmniejszych w historii pomiarów wartości. Średnia 1981-2010 dla 30 kwietnia wynosi 14,18 mln km², co stanowi różnicę wynoszącą 0,875 mln km², czyli 6,17% względem obecnego roku. Tempo spadku zasięgu lodu w drugiej połowie kwietnia nie było szybkie, czapa polarna skurczyła się o nieco ponad 0,5 mln km², tyle i ile wynosi średnia wieloletnia. Mapa NSIDC obok ilustruje aktualne różnice w zlodzeniu arktycznych wód względem średniej 1981-2010.

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

Zmiany w zasięgu lodu nie były tak szybkie jak w marcu, bo wtedy stopił się nadmiar lodu. Zmiany szły w parze razem z powierzchnią lodu. Szybko znikał lód Morza Ochockiego, Zatoki Św. Wawrzyńca, Morza Labradorskiego czy Beringa. Spowolnienie w kwietniu dało tylko to, że zasięg lodu nie jest rekordowo niski. I na tym kończą się dobre informacje. Pomijając już to co pokazują mapy, zachodzą niepokojące zmiany w powierzchni. Ale oczywiście rzucamy okiem na mapy.  Nawet patrząc na okres odniesienia obejmujący początek tego wieku, widać, że granica lodu przebiega teraz inaczej. Jeszcze większe różnice są względem lat 80. XX wieku, co nie powinno nas dziwić odnośnie tego, czemu mamy takie zimy i taką okropną sytuację hydrologiczną.

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

Dochodzimy teraz do samej powierzchni, która jest tematem przewodnim. Samego zasięgu jednak nie pomijamy, jest też zmienną, która wiele mówi i jest podawaną w raportach NSIDC i NOAA wartością. Choć w sumie to obie instytucję badając Arktykę powinny wszystkie swoje pomiary rzucić właśnie na powierzchnię lodu, a nie na zasięg. 29 kwietnia powierzchnia lodu osiągnęła rekordową wartość. 30 kwietnia rekord został zdjęty, ale różnice są wciąż niewielkie - 28 tys. km² między 2016 a 2020 rokiem. To co niepokoi odnośnie powierzchni, to mała koncentracja lodu a więc stosunek powierzchni do zasięgu. Bo ta spadła właśnie na skutek dużego spadku powierzchni i wolniejszego spadku zasięgu. Mapa obok pokazuje odchylenia powierzchni lodu względem średniej 2007-2016. 

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

W drugiej połowie kwietnia dosłownie z kopyta ruszyły roztopy na akwenach na których powinien jeszcze panować spokój. To Morze Karskie, gdzie ostatnio doszło do gwałtownych roztopów, a także Barentsa na którym wraz z częścią Basenu Arktycznego znajduje się większa niż w ostatnich latach ilość lodu. A nawet Morze Wschodniosyberyjskie, na którym nic się nie powinno o tej porze jeszcze dziać. Zanotowano tam rekord powierzchni lodu - 1,219 mln km², poprzedni rekord należy do roku 2011 - 1,222 mln km². 

 Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w Arktyce w latach 2007-2020 dla 15-29 kwietnia. NOAA/ESRL

W drugiej połowie kwietnia doszło do bardzo dużego wzrostu temperatur w Arktyce. Odchylenia w rosyjskiej części Oceanu Arktycznego sięgały nawet 9-10^oC. Druga połowa kwietnia była nawet cieplejsza niż w 2019 i 2016 roku. Ale o tej porze roku temperatury powietrza za wyjątkiem akwenów takich jak Morze Beringa czy południowej części Morza Barentsa nie odgrywają jeszcze dużej roli. W niemal całej Arktyce wciąż jeszcze panują spore mrozy. Średnie wartości dla ostatnich dni kwietnia w Arktyce nawet w dzisiejszych czasach to około -15^oC. Nawet w regionie Cieśniny Beringa panuje jeszcze 2-4 stopniowy mróz.  Animacja obok ilustruje przemieszczanie się mas powietrza i zmiany ich temperatur w dniach 15-25 kwietnia 2020 roku. 

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

Zatem temperatury powietrza nie topią jeszcze śniegu i znajdującego się pod nim lodu, nie nagrzewają też wód stykających się z lodem. Ale wiatr, który przyczynia się do jego fragmentacji, otwiera szczeliny i połynie, tworzy się kra z prześwitami. Jeśli nie panuje wtedy mocny mróz, te luki w lodzie albo zamarzają powoli, albo nie zamarzają już wcale. A jeśli do tego dodamy fakt ciepłych wód pod lodem, to szczeliny i połynie pozostaną i będą się szybko powiększać, gdy temperatury wzrosną powyżej zera. W tej chwili temperatury w Arktyce ponownie spadają, więc pokazana wcześniej dziura w lodzie Morza Łaptiewów powinna zamarznąć.

 Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002 powierzchni arktycznych wód dla 30 kwietnia w latach 2014-2020. DMI

Temperatury powierzchniowe wód pozostają niskie, są nawet niższe niż w ostatnich latach. Wygląda więc na to, że temperatura powierzchni wód nie ma żadnego znaczenia dla topnienia lodu, chyba, że mamy tu na myśli wpływ na pogodę. Wyższe temperatury wód ze lezącymi w sąsiedztwie wciąz jeszcze wyziębionymi lądami, to większa tendencja do powstawania niżów barycznych, a tym samym chmur blokujących dostęp do promieniowania słonecznego nad Oceanem Arktycznym. Animacja obok pokazuje, że w ciągu ostatnich dwóch tygodni nie zaszły większe zmiany w odchyleniach temperaturowych.

Grubość lodu morskiego w latach 2015-2020 dla 30 kwietnia. Naval Research Laboratory, Global HYCOM  

Według danych modelu HYCOM stan lodu w tym roku nie uległ widocznej poprawie względem poprzedniego roku. O zimie 2019/20 można już zapomnieć i fakt silnego wtedy wiru polarnego uznać za niebyły. Szybkie zamarzanie jesienią spowodowało, że nie wszędzie lmiąższość lodu rosła z należytą prędkością. Tylko po stronie amerykańskiej sytuacja wygląda w miarę dobrze. Teraz zaczęły się roztopy. Jak pokazuje animacja obok, ograniczają się one na razie do obrzeży, ale już za kilka tygodni wszystko bedzie się roztapiać. Albo i już się roztapia, tylko że na mapach ze względu na niedoskonałość modelu tego nie widać. 

Zagęszczona (jeszcze) kra lodowa na Morzu Beringa 30 kwietnia 2020 roku. NASA Worldview

Widać za to na zdjęciach satelitarnych. Na Morzu Beringa mamy zbitę w kupę krę lodową, która istnieje jeszcze dzięki właśnie owej zimnej zimie 2019/20. Dwa kolejne zdjęcia to dramat.

Dryfująca kra lodowa na Morzu Karskim 30 kwietnia 2020 roku. NASA Worldview

Szczeliny i powstająca kra lodowa w Basenie Arktycznym między Svalbardem a biegunem północnym 30 kwietnia 2020. NASA Worldview

Lód na Morzu Karskim jest zdewastowany. Przyczyną jest fakt, że pak lodowy po zimie był cienki i wiatr go szybko pofragmentował, resztę zrobiła woda od spodu, a słaby mróz nie zasklepi kry lodowej. Ale najgorzej jest w przypadku Basenu Arktycznego, gdzie ostatnio powstały nie tylko szczeliny w lodzie, te mogoą powstawać nawet w marcu i w lutym kiedy przechodzą silne sztormy powstające na północnych krańcach Atlantyku. Na zdjęciu widać jednak powstającą krę lodową. O czym to świadczy? Choć w tej części Arktyki ostatnio wiało, to nie przechodził tam sztorm. Wygląda na to, że lód jest tam po prostu za cienki, a co dzieje się z wodą pod lodem, to można się tylko domyślać. 

Mamy więc Arktyką po solidnej zimie, z czapą polarną wątpliwej kondycji i wodą, której energia cieplna w większości pozostała pod lodem, i niepewny sezon topnienia. Logika podpowiada, że zimna zima i szybkie zamarzanie rozwiązuje problem. Tyle tylko, że przed Arktyką musiałoby być kilka takich zim, a pomiędzy nimi słaby sezon topnienia, tak aby ocean jesienią nie zamarzał błyskawicznie.

Pozostaje więc teraz czekać i przyglądać się, jak bedzie się rozwijać katastrofalna sytuacja w Arktyce i jakie przybieże rozmiary. Ale dlaczego to ważne? Zmiany w Arktyce wpływają m.in na wzorce pogodowe w naszych szerokościach geograficznych. Jeszcze mniejsza powierzchnia lodu będzie oznaczać jeszcze większe zawirowania w pogodzie, które nie są jak pokazują ostatnie lata korzystne. Szczególnie, gdy do gry wejdą hydraty metanu.

Zobacz także:

• Raport z I połowy kwietnia - pozornie spokojne zmiany na początku wiosny, środa, 15 kwietnia 2020 Po szybkim wycofywaniu się arktycznego lodu morskiego w marcu, w kwietniu doszło do spowolnienia, co jest zgodne o warunkami pogodowymi jakie zwykle występują o tej porze roku. Tempo topnienia w pierwszej połowie kwietnia było zbliżone do średniej wieloletniej. Jednocześnie rośnie presja na obszarach leżących wokół Oceanu Arktycznego, co jest bardzo widoczne na Syberii.
• Raport z II połowy marca - mocna korekta po mroźnej nocy, środa, 1 kwietnia 2020