Raport za I dekadę września - potworne topnienie już się kończy

2020 rok zapisze się jako pierwszy po rekordowym 2012, kiedy rozmiary arktycznej czapy polarnej skurczyły się poniżej 4 mln km². Tegoroczny sezon topnienia kończy się na solidnym drugim miejscu, z niewielką w stosunku do 2012 roku różnicą. Taka sytuacja była możliwa za sprawą rekordowych temperatur, jakie panowały w lipcu i w sierpniu. Początek września przyniósł też sztorm, który tworząc ułożony w poprzek Oceanu Arktycznego dipol doprowadził do dalszych spadków w zlodzeniu arktycznych wód. 

Zobacz mapę koncentracji arktycznego lodu morskiego w tak zwanych fałszywych barwach.    

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

Początek września kontynuował dramatyczne zmiany w Arktyce. Rekordowo wcześnie granica lodu po stronie Oceanu Atlantyckiego przekroczyła 85^oN. Pierwszy raz stopiło się tak dużo lodu od strony Atlantyku przy jednocześnie bliskich rekordowych wartości rozmiarach całej czapy polarnej. Jak pokazuje mapa, powstał ogromny obszar pozbawionych lodu wód, umożliwiający swobodną żeglugę morską. Takie zdarzenie odbije się później we wzorcach pogodowych w Europie i Ameryce Północnej.  Animacja obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje zmiany zasięgu i koncentracji lodu morskiego w dniach 31 sierpnia - 10 września 2020. 

 Zmiany tempa zwiększania/zmniejszania się zasięgu lodu morskiego w 2020 roku w zestawieniu ze zmianami z 2012, 2016 i 2019 roku oraz średniej z ostatnich 10 lat.

Tempo topnienia (spadek zasięgu lodu morskiego) było w pierwszej dekadzie września wyraźnie szybsze od średniej z ostatnich 10 lat, jak i w ogóle od średnich wartości z poprzednich dekad. Lód wycofywał się także szybciej  w stosunku do zmian z 2012 roku. 

 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

Wynoszące blisko 55 tys. km²/dziennie w skali 10 dni września tempo spadku zasięgu lodu było wyraźnie szybsze na tle wielu lat i poprzednich dekad, co pokazuje powyższy wykres. Dystans do 2012 roku się zmniejszył. 10 września zasięg lodu według NSIDC wyniósł 3,78 mln km², to jedynie 0,29 mln km² więcej niż w 2012 roku dla tego samego dnia, a także jedynie 0,39 mln km² więcej niż w czasie wrześniowego minimum 2012. Tak więc ten sezon naprawdę mógł zakończyć się rekordem. 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

Czapa polarna jest wyraźnie mniejsza od średniej z lat 1981-2010 - to aż 2,68 mln km² różnicy. Procentowa wartość dla 10 września wyniosła aż 41,5%. Dane JAXA także pokazują dramatyczny spadek na początku września. Tu różnica względem 2012 roku na 10 września wyniosła 0,31 mln km². Pozostałe lata są daleko w tyle. Mapa JAXA przedstawiająca czapę polarną z 10 września ilustruje, jak ogromne są teraz różnice względem nawet średniej z pierwszej dekady tego wieku, nie mówiąc już o latach 80. XX wieku.

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

Inaczej wygląda sytuacja co do rzeczywistej powierzchni lodu. Tu od końca sierpnia zmian prawie w ogóle nie ma. I pod tym względem należy już mówić o końcu sezonu roztopów. Minimalna wartość powierzchni lodu miała miejsce 7 września - 2,65 mln km². Od tamtego dnia zanotowany został wzrost. To są dane dzienne. Natomiast średnia 5-dniowa pokazuje, że minimum miało miejsce 10 września - 2,69 mln km² - trzecia najmniejsza w historii pomiarów powierzchnia. Przyczyną takiego stanu rzeczy są warunki pogodowe, w wyniku których lód topił się na początku września bardzo powoli, ale szybko spadał zasięg ze względu na rozkład wiatrów. Mapa obok pokazuje odchylenia powierzchni lodu względem średniej 2000-2019. 

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

Lód do września zniknął ze wszystkich akwenów za wyjątkiem rzecz jasna Basenu Arktycznego. Także Morza Beauforta, cieśnin Archipelagu Arktycznego i Morza Grenlandzkiego, na którym powierzchnia lodu jest bardzo mała, zbliżona do wartości z poprzednich lat. Z kolei na Morzu Beauforta powierzchnia lodu jest wyraźnie większa niż w ostatnich latach, ale też znacznie mniejsza niż w 2013 roku. Prawdopodobnie minimum dla tego regionu przypadło na 4 września.

  Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w Arktyce w 2007, 2012, 2016 i 2020 roku dla 31 sierpnia - 9 września. NOAA/ESRL

Lato 2020 było w Arktyce rekordowo ciepłe, ale początek września nie cechował się już tak ekstremalnymi wartościami. Co nie znaczy też, że odchylenia temperaturowe były niskie. Jak pokazuje zestawienie map, temperatury na znacznym obszarze Arktyki pozostały wysokie. Najcieplej było nad Morze Karskim, gdzie temperatury były nawet 6^oC wyższe od średniej wieloletniej. W praktyce oznacza to temperatury sięgające 5-6^oC. Podobna sytuacja miała miejsce w 2016 roku nad Morzem Łaptiewów i Wschodniosyberyjskim. Bezprecedensowe temperatury są od wielu dni notowane na Wyspie Wize leżącej na pograniczu Morza Karskiego i Basenu Arktycznego, co pokazuje wykres obok. 

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

Na Wyspie Wize wrzesień jest kolejnym miesiącem, kiedy to notuje się non stop rekordowe temperatury sięgające nawet 6^oC. Dopiero teraz, 11 września ta passa została w końcu przerwana. Tam powinien już być mróz. Oczywiście Arktyka nie jest wolna od mrozu, gdyż cyrkulacja atmosferyczna w ciągu ostatnich dni doprowadziła do sporego spadku temperatur nad pokrywą lodową Oceanu Arktycznego. W dniach 8-10 września temperatury w wielu miejscach spadły do -6^oC, a w chwili obecnej nawet -10^oC. Te temperatury występują tam, gdzie lód przetrwał letnie topnienie. Tam, gdzie lodu nie ma od kilku tygodni jak nad Morzem Łaptiewów, temperatury sięgają nawet 4-5^oC. Animacja obok ilustruje przemieszczanie się mas powietrza i zmiany ich temperatur w pierwszej dekadzie września 2020 roku. 

 Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002 powierzchni arktycznych wód dla 9 września w latach 2014-2020. DMI 
 

Koniec sezonu roztopów 2020 charakteryzują wysokie temperatury wód. Najwyższe odchylenia o największym obszarze mają miejsce po stronie rosyjskiej, a więc tam, gdzie lód zaczął topić się najwcześniej i najszybciej zniknął. Te wody nie stanowią dużego zagrożenia dla lodu o ile nie wieje silny wiatr, który daje wysokie, długie fale marskie zalewające krę lodową.  Wiatr też transportuje wodę morską, szczególnie gdy w grę wchodzi jego fragmentacja. Obserwacje pokazują też, że kiedy woda np. na Morzu Łaptiewów jest niezwykle ciepła jak w tym roku, to nawet wiatr wiejący od lodu stanowi problem - przenosi i rozprasza lód na ciepłe wody, w których kra lodowa się później roztapia. Tak było w tym roku - woda była wystarczająco ciepła, by silny wiatr wiejący od czapy polarnej powodował topnienie lodu. Normalnie taka sytuacja powinna prowadzić do zamarzania, do zwiększania się powierzchni lodu.

 Grubość lodu morskiego w latach 2015-2020 dla 10 września. Naval Research Laboratory, Global HYCOM

Słabe roztopy na Morzu Beauforta sprawiły, że sąsiadujący z nim od wschodu gruby na 2-2,5 metra pak lodowy przetrwał. Grubość czapy polarnej nie spadła poniżej 2 metrów. Problem w tym, że nie jest droga prowadząca do odnowy czapy polarnej. Od strony Oceanu Atlantyckiego nie ma już grubego lodu. Jeszcze w 2018 roku taki lód znajdował się wzdłuż Wyspy Ellesmere'a i Grenlandii, a jego utratę zaczęto notować od 2017 roku. Teraz jest tam cienki na 1-1,5 metra pokruszony lód - to doskonały sposób na zniszczenie czapy polarnej przy użyciu dodatniego dipola arktycznego w kolejnych latach. 

Morze Łaptiewów 10 września 2020 roku. NASA Worldview

Pak lodowy Basenu Arktycznego powyżej 85^oN od strony Morza Barentsa.

Kra lodowa w Basenie Arktycznym przy Wyspie Ellesmere'a i Grenlandii.

I pomyśleć, że jeszcze 9 miesięcy temu trwała odbudowa tego lodu z racji występowania najsilniejszego od lat wiru polarnego. Na ostatnim zdjęciu satelitarnym NASA widać zdewastowaną najstarszą część czapy polarnej. 

Ten potworny sezon roztopów już się kończy. Teraz zacznie się pół roku spokoju, przynajmniej w teorii, bo kolejny zimny wir polarny może się nie pojawić. A jeśli nawet, to co to da? Ten sezon pokazał, że jakoś dało się uniknąć pobicia rekordu z 2012 roku. Gdyby nie wir polarny, gdyby nie spokojna pogoda w sierpniu, to dziś zasięg lodu spadłby poniżej 3 mln km². Dodatkowo obecne rozmiary czapy polarnej są tak małe, że należy szykować się na wszelkiej maści anomalie w pogodzie. 

Zobacz także:

• Raport z III dekady sierpnia - sezon nie bez dramatycznych zmian, wtorek, 1 września 2020 Trzecia dekada sierpnia podobnie jak poprzednia upłynęła pod znakiem przewagi układów wysokiego ciśnienia skupiających się w sektorze pacyficznym i po stronie rosyjskiej.
• Raport z II dekady sierpnia - megatopnienie ponownie się wyłania, piątek, 21 sierpnia 2020