Wstrząsające prognozy NOAA

Narodowa Służba Oceaniczna i Atmosferyczna (NOAA) poza samą analizą i raportowaniem regionalnego i globalnego stanu klimatu, przedstawia także prognozy sezonowe, w tym prognozy dotyczące zmian zasięgu lodu morskiego. Prognozy z drugiej połowy grudnia 2020 na okres letni 2021 są po prostu przerażające.

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

Rzućmy najpierw okiem na to, co ostatnio działo się w Arktyce. O ile w pierwszej połowie grudnia tempo zamarzania było szybkie, to po 20-tym zwolniło. Jeszcze przed Świętami warunki atmosferyczne sprzyjały generalnie zamarzaniu, ale granica lodu dotarła do miejsc, gdzie woda nie zdążyła się wychłodzić. Po 20-tym warunki atmosferyczne zaczęły się stopniowo zmieniać. Troposferyczny wir polarny rozpadł się, a znad Oceanu Atlantyckiego wlało się wilgotne i przede wszystkim ciepłe powietrze, które na Święta podniosło temperaturę do -1^oC w polskiej stacji polarnej na Svalbardzie. 

Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002 powierzchni arktycznych wód dla 27 grudnia 2020 roku. DMI

Czynniki atmosferyczne związane z ruchami mas powietrza i wiatrem zaczęły hamować dalsze zamarzanie. Do tego jak wyżej wspomniano, doszły temperatury wód. Te, jak pokazuje powyższa mapa są wyraźnie wyższe od średniej wieloletniej. Woda morska musi się wychłodzić by mogła zamarznąć, średnio do -1,5^oC, ponieważ słona zamarza w niższej temperaturze. 

Wróćmy teraz do prognoz NOAA, które przewidują rekordowe topnienie lodu w okresie letnim 2021.

Prognozowane na okres styczeń-wrzesień 2021 odchylenia i zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego w mln km². NOAA: Seasonal climate forecast from CFSv2

Ze względu na działanie wiru polarnego w okresie październik-grudzień, odchylenie zasięgu lodu do kwietnia nie będzie duże. Średnie arktycznej kriosfery w marcu będą podobne do tych z 2019 roku, większe niż w latach 2016-2018. Może nawet osiągnięte zostaną wartości z roku 2012, ale raczej nie. Już teraz widać problemy z zamarzaniem, zaczyna słabnąć wir polarny, który prawdopodobnie rozpadnie się na początku stycznia. Prognozę należy traktować ostrożnie i zmiany zlodzenia w danym okresie na mniej więcej. W drugiej połowie wiosny topnienie znacznie przyspieszy. Będzie to spowodowane powstaniem potężnych wyżów barycznych i szybkim topnieniem śniegu na półkuli północnej. Być może też w grę będzie wchodzić dość rzadko widoczny w ostatnich latach dodatni dipol arktyczny i towarzyszący temu silny eksport lodu przez cieśninę Fram.

Prognozowane na okres czerwiec-wrzesień 2021 odchylenia koncentracji i zasięgu arktycznego lodu morskiego. NOAA: Seasonal climate forecast from CFSv2

Szybkie stopienie śniegu na Syberii i na Alasce spowoduje nagrzanie się powierzchni lądu. Nad rozgrzanym lądem znajdą się ciepłe masy powietrza, które bez problemu będą docierać nad Ocean Arktyczny, powodując tworzenie się stawów topnienia (woda na powierzchni lodu powstała na skutek topnienia śniegu i opadów atmosferycznych w tym obecności mgieł). W grę pewnie wejdą też dymy z pożarów lasów borealnych, gdzie opadająca sadza zmniejszy albedo powierzchniowe czapy polarnej. Lód będzie się szybko roztapiać. W tak szybkim tempie, że już w lipcu osiągnięte zostanie wrześniowe minimum z 2007 czy 2016 roku, a nawet 2012.  Według takich prognoz we wrześniu czapa polarna skurczy się nawet do 1 mln km², powierzchnia będzie jeszcze mniejsza. W praktyce oznacza to brak czapy polarnej. Biorąc pod uwagę kształt czapy polarnej dipol i eksport lodu przez cieśninę Fram nie będzie latem występować. W grę będą wchodzić trwałe wyże baryczne, a potem silne sztormy. Najprawdopodobniej dojdzie do pełnego wykorzystania możliwości energii cieplnej, która od lat jest gromadzona w wodach okołoarktycznych, a w ostatnich latach także arktycznych. 

Zmiany średniej letniej temperatury w latach 1948-2020 w ^oC. Climate Reanalyzer

Czy ta prognoza nie jest przesadzona? Przede wszystkim NOAA wcześniej takiego czegoś nie pokazywała. Najczęściej też było tak, że prognozy na drugą połowę lata nie sprawdzały się w tym sensie, że były niedoszacowane. A więc topiło się więcej. Na sezon 2020 prognoza była nawet trafna, zwłaszcza w kontekście tego, gdzie stopi się więcej a gdzie mniej. Musimy zdać sobie sprawę, że temperatury w Arktyce rosną. Od 2007 roku średnia temperatura latem niemal każdego roku przekracza 7^oC. Rosną też temperatury arktycznych wód, co stwierdza raport NOAA, rośnie ilość energii cieplnej w oceanach. To wszystko sprawia, że rośnie ryzyko megatopnienia. Z każdym kolejnym rokiem szansa na nowy rekord wrasta.

Ryzyko rekordowego topnienia w 2021 jest wyższe niż 50%. Ale realizacja prognozy o takiej skali raczej niewielka. Raczej mało prawdopodobne by doszło do tak dużego tąpnięcia na wykresie. Krzywa na wykresie musiałaby zejść poniżej 2000 km³. Choć z drugiej strony, gdyby tak się stało, to czerwona krzywa pokazująca wieloletni trend i ekstrapolację nie zmieni się. Wciąż zero będzie wyznaczone na początek lat 30. tego wieku, bo trend wytyczył kurs ciągnąc za sobą sezonowe zmiany. Po megatopnieniu z 2021 roku z pewnością nastąpi duże odbicie, tak jak w 2013 roku. W latach 2022-2028 wrześniowe minimum będzie oscylować w okolicy 3 mln km², potem znów dojdzie do tąpnięcia i spadku już poniżej 1 mln km². 

Taka sekwencja zdarzeń związana z czynnikami pogodowymi, jakie kształtowały sytuacje w Arktyce przez ostanie lata, jest możliwa. W każdym bądź razie czapa polarna i tak się roztopi, więc prognozę NOAA należy traktować poważnie. Temperatury wody i atmosfery wzrosną w końcu na tyle, że nawet w sytuacji braku wyżów barycznych i dodatniego dipola arktycznego lód morski w pewnym momencie po prostu się rozpuści. W ten sposób wzmocnieniu ulegnie globalne ocieplenie (metan, hydraty, zmarzlina) a  paryskie porozumienie klimatyczne i neutralność klimatyczna UE będzie nas ratować już tylko przed masowym wymieraniem.