Raport za I połowę stycznia - rozproszenie

Początek 2021 roku w Arktyce ujawnia problemy zamarzających wód Oceanu Arktycznego i przyrostu lodu morskiego. Tempo wzrostu zasięgu lodu było w pierwszej połowie stycznia szybkie, ale zmiany faktycznej powierzchni okazały się wolniejsze w stosunku do zmian zasięgu. Przyczyną są temperatury wód i grubość pokrywy lodowej. Słaby wir polarny zaczął mieszać w okołoarktycznej pogodzie i na niższych szerokościach geograficznych, a jego rozpad już zaczyna skutkować zmianami w pogodzie. Animacja obok ilustruje destabilizację troposferycznego wiru polarnego, co skutkowało ekstremalnymi warunkami pogodowymi m.in. w Hiszpanii. 

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

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

Arktyczny lód morski zajmuje stosunkowo duży jak na ostatnie lata obszar. Zamarza szybko m.in. Morze Beringa. Spore zlodzenie występuje już na Morzu Ochockim. Z drugiej strony występuje duży niedobór lodu w sektorze atlantyckim. Na początku roku zaobserwowano wycofanie się lodu na Morzu Karskim i Barentsa, co jest związane z warunkami pogodowymi, temperaturami wód i grubością pokrywy lodowej. Animacja obok (kliknij, aby powiększyć) przedstawia zmiany zasięgu i koncentracji arktycznego lodu morskiego w pierwszej połowie stycznia 2021.

Zmiany tempa zwiększania/zmniejszania się zasięgu lodu morskiego w 2020/21 roku w zestawieniu ze zmianami z 2012/13, 2016/17 i 2019/20 roku oraz średniej z ostatnich 10 lat.

Tempo przyrostu zasięgu lodu morskiego w pierwszej połowie stycznia 2021 było szybkie, co wiązało się z działaniem układów niskiego ciśnienia nad zewnętrznymi akwenami regionu arktycznego.  

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2021 roku i wyszczególnienie względem wybranych lat oraz średniej 1981-2010. Wykres pokazuje zapis dziennych odczytów w 5-dniowej średniej. NSIDC

Podyktowane warunkami pogodowymi i na razie brakiem ekstremalnie wysokich temperatur tempo przyrostu lodu morskiego oddaliło perspektywę ustanowienia nowych rekordów, tak jak miało to miejsce w latach 2016-2018. Wtedy ekstremalne wzorce pogodowe skutecznie hamowały zamarzanie powierzchni arktycznych wód, a także sumaryczny wzrost ilości lodu.

 

15 stycznia zasięg lodu morskiego wg danych NSIDC wyniósł 13,33 mln km², to trzecia ex aequo z 2011 rokiem najmniejsza w historii pomiarów wartość. Ta wartość jest o 0,43 mln km² większa niż w rekordowym wtedy 2017 roku i 1,04 mln km² mniejsza od średniej 1981-2010, co stanowi różnicę 7,2%. Mapa NSIDC obok ilustruje aktualne różnice w zlodzeniu arktycznych wód względem średniej 1981-2010.

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2021 roku względem lat 2005-2020 i średnich dekadowych. JAXA

Dane JAXA pokazują bardzo szybki ja na tę porę roku wzrost zasięgu lodu morskiego. Do tego faktu doszło po pierwsze ze względu na początkowe rozmiary czapy polarnej i opóźnienie w zamarzaniu. Zmiana kierunku wiatru i nagłe ochłodzenie spowodowało szybkie zamarznięcie miejsc, które od kilku tygodni powinny być już zamarznięte.  Mimo tego faktu w dalszym ciągu obserwuje się zauważalnie mniejsze zlodzenie niż w ubiegłym stuleciu, co pokazuje mapa obok. Nawet na Morzu Beringa, na którym zasięg lodu morskiego szybko przyrastał, obecna jego granica znajduje się w innym miejscu niż w latach 80. XX w. Oczywiście względem ostatnich 10 lat akurat teraz nie widać zmiany, co pewnie wykorzystają wciąż działający na przekór losu negacjoniści klimatyczni. Pamiętać należy też o okresowej fluktuacji. Teraz zasięg jest spory. Tylko co będzie za miesiąc, albo za pół roku?

 

Powierzchnia lodu morskiego w 2021 roku względem wybranych lat. Dane NSIDC, wykres Nico Sun

 

Zasięg lodu (extent) szybko rósł na skutek działania wiatru i zimnego powietrza. Ale jak widzimy na wykresie, powierzchnia (area) rosła wolniej w stosunku do zasięgu. Cienki lód topił się pod wpływem wiatru, który wcześniej zwiększył jego zasięg. Wiatr wykorzystuje potencjał cieplny wód, a także fizycznie wpływa na pokrywę lodową. Lód może się topić o tej porze roku, bo wciąż są anormalnie ciepłe wody, które nie mają problemu z roztapianiem bardzo cienkiej warstwy powstającego śryżu i kry lodowej. Mapa obok pokazuje odchylenia powierzchni lodu względem średniej 2000-2019. Powierzchnia pokrywy lodowej w połowie stycznia 2021 była drugą najmniejszą w historii pomiarów. Do stanu takiego czapa polarna doszła w sytuacji względnie dobrych, bo znacznie lepszych niż w latach 2016-2018 warunków atmosferycznych, które wzmacniają zimowe zamarzanie. 

 

Powierzchnia lodu morskiego na Morzu Beringa i Barentsa w 2021 roku w zestawieniu ze zmianami w latach 2007-2020. NSIDC
* Przedstawione dane uwzględniają większy obszar arktycznych akwenów niż geograficzny. Obejmują część wód Basenu Arktycznego. Morze Barentsa ma 1,4 mln km².

 

Na zewnętrznych akwenach powierzchnia lodu przyrasta wolniej niż zasięg. Na Morzu Beringa zmiany są dość widoczne, ale pokrywa lodowa w dalszym ciągu ma znacznie mniejsze rozmiary niż w pozostałych latach, choć nie ma też rekordowo małych rozmiarów. Na Morzu Barentsa obserwujemy skutki "atlantyfikacji" regionu. Tam także powierzchnia lodu jest znacząco mniejsza niż w latach wcześniejszych.  

Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 na półkuli północnej w latach 2001-2010 i 2011-2020 dla stycznia NASA/GISS

Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w Arktyce w 2020 i 2021 roku dla 1-13 stycznia. NOAA/ESRL

W ciągu dosłownie paru dekad Arktyka mocno się ociepliła na skutek wzrostu globalnej temperatury i zaniku lodu morskiego. W latach dwutysięcznych średnia temperatura w Arktyce w przypadku stycznia była o 1,56^oC wyższa od średniej 1981-2010, w drugiej dekadzie tego wieku nastąpił wyraźny wzrost o 1,15^oC. W zeszłym roku na skutek działania wiru polarnego w stratosferze, temperatury nad Oceanem Arktycznym były niższe w stosunku do ostatnich lat. Ale cyrkulacja strefowa wykorzystując potencjał globalnego ocieplenia, doprowadziła do skrajnie wysokich temperatur w Europie i na Syberii. W tym roku na skutek słabszego działania wiru polarnego sytuacja wygląda inaczej.

Zmiany średnich temperatur wokół bieguna północnego (80-90^oN) w 2021 roku względem średnich z poszczególnych dekad. DMI, grafika Nico Sun

W tym miesiącu mimo wyraźnego spadku, temperatury w Arktyce są zbliżone do wartości z ostatnich lat. Średnie wartości wokół bieguna północnego utrzymywały się na poziomie około -20^oC. 

Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002 powierzchni arktycznych wód dla 15 stycznia w latach 2015-2021. DMI

Temperatury wód w Arktyce pozostają wysokie, choć nie są ekstremalnie wysokie. Istnieje szereg czynników warunkujących temperatury wód o tej porze roku, kiedy to sezon topnienia dawno się zakończył. Jednym z nich jest wiatr, który przenosi lód pływający na niższe szerokości geograficzne. Mamy wzrost zasięgu lodu, ale powierzchnia rośnie wolniej, bo woda topi lód albo po prostu utrudnia zamarzanie. Energia cieplna pochodząca z wody wytraca się, spowalniając rozwój lodu morskiego. 

 

Grubość lodu morskiego w latach 2016-2021 dla 15 stycznia. Naval Research Laboratory, Global HYCOM

Część ciepła morskiego zostaje uwięziona pod szybko zamarzającym Oceanem Arktycznym. Oczywiście ciepło to w różnym stopniu trafi potem do atmosfery, ale to, co zostaje, spowalnia przyrost lodu. Na obrzeżach z kolei działa wiatr i fale morskie. Zestawienie map z Laboratorium Marynarki Wojennej USA pokazuje, że grubość lodu, oraz powierzchnia obszarów o danej grubości spadły na przestrzeni raptem kilku lat.

Pokrywa lodowa w Basenie Arktycznym od strony Oceanu Atlantyckiego w dniach 13-15 stycznia 2021. Sentinel-1 AB, Sea Ice Denmark

Pokrywa lodowa Morza Łaptiewów 15 stycznia 2021 roku. Zdjęcie wykonane jest w obrazie uzyskanym przy pomocy pomiaru tzw. temperatury jasnościowej. NASA Worldview

Na zdjęciach satelitarnych możemy zobaczyć, jak wygląda pokrywa lodowa nawet w trakcie nocy polarnej. Odpowiedni zakres pasm (podczerwień, temperatura jasnościowa), pozwala zobaczyć to, co nie jest widoczne gołym okiem. Svalbard jak widać, jest w dużym stopniu wolny od lodu. Z kolei na wschodzie Morza Łaptiewów powstało rozległe pęknięcie w paku lodowym.

Podsumowując, szybki wzrost zasięgu lodu morskiego nie przekłada się na poprawę stanu czapy polarnej. Owszem, później może dojść do zmarznięcia luk, ale pamiętajmy, że za dwa miesiące zaczyna się dzień polarny. 

Zobacz także: 

• Raport za II połowę grudnia - granice zamarzania, piątek, 1 stycznia 2021 Przez większość grudnia 2020 roku tempo zamarzania arktycznych wód było szybsze niż zwykle. 
• Raport za I połowę grudnia - szybkie zamarzanie raczej wiele nie zmieni, środa, 16 grudnia 2020