Trwają przygotowania do ogromnych roztopów w najbliższych latach

Zespół badawczy ze Scripps Institution of Oceanography na Uniwersytecie Kalifornijskim i z Uniwersytetu w Bangor opublikował badania mówiące o bezprecedensowych ilościach ciepłej wody, która przedostaje się z Oceanu Spokojnego do Arktycznego. Rezultatem tego zjawiska może być przyspieszenie topnienia czapy polarnej od spodu. Tymczasem niekorzystne warunki atmosferyczne powodują pozorne spowolnienie spadku zasięgu lodu morskiego, ale przyspieszają za to spadek jego ilości. Mapa obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje aktualny zasięg lodu morskiego w Arktyce.

Zjawisko związane z letnim topnieniem lodu morskiego i nagrzewaniem się wód w związku ocieplającym się klimatem jest obserwowane od kilku lat. Zmiany te obserwowano w latach 2014-2017 mierząc ilość gromadzonej w arktycznym basenie kanadyjskim ciepłej wody, która jest zdolna roztopić centralną część czapy polarnej Oceanu Arktycznego.

Napływ cieplej wody z Oceanu Spokojnego do Arktycznego przez Kanion Barrow: a) mapa z zaznaczonym miejscem badań, b) hybrydowy obraz satelitarny z nałożoną mapą temperatur wód powierzchniowych na Morzu Beauforta 15 września 2018 roku. Niebieska linia pokazuje izobatę głębokości 100 m, fioletowa 1000 m, c) rozszerzony widok fragmentu pokazanego wyżej obrazu satelitarnego, gdzie przedstawione są temperatury wód zmierzone w dniach 14-17 września 2018. Czarne odcinki na mapie to obszary pomiarów za pomocą boi, poniżej pokazane są zarysy pomiarów do głębokości 100 metrów. MacKinnon i inni, 2021

W związku z postępującą antropogeniczną zmianą klimatu rosną temperatury wód morskich, a także rośnie ilość energii gromadzonej przez światowy ocean. Woda ta dostaje się poprzez Cieśninę Beringa do Oceanu Arktycznego. Należy też dodać, że proces jest wzmacniany sezonowo przez coraz dłużej wolne od lodu wody Morza Czukockiego. Sfinansowane przez Biuro Badań Marynarki Wojennej USA badania pokazują, że arktyczny lód morski, który jest źródłem globalnej stabilności klimatu, może wkrótce zniknąć.

"Tempo przyspieszającego topnienia lodu morskiego w Arktyce było trudne do dokładnego przewidzenia, częściowo ze względu na wszystkie złożone lokalne sprzężenia zwrotne między lodem, oceanem i atmosferą; ta praca pokazuje dużą rolę w ociepleniu, jaką odgrywa woda oceaniczna jako część tych sprzężeń zwrotnych" - powiedziała Jennifer MacKinnon, oceanografka kierująca zespołem badawczym.

Wyniku pomiarów 24-kilometrowego odcinka wód do głębokości 140 metrów pokazujące strumień ciepła dostający się do wód Morza Beauforta. Po lewej rozkład temperatur, po prawej zasolenia.  MacKinnon i inni, 2021

Woda, która dostaje się z Oceanu Spokojnego, przynosi nie tylko większe temperatury, tym samym gromadząc energię cieplną. To także zmiana właściwości wód Oceanu Arktycznego. Ocean Arktyczny jest obszarem wód silnej stratyfikacji uwarunkowanej obecnością czapy polarnej. Tutaj powierzchniowe wody są zimne i słodkie, podczas gdy w większości obszarów oceanów na Ziemi jest na odwrót. Naukowcy obserwują, jak ciepła i słona przy tym woda wpływa do Oceanu Arktycznego przez podwodny Kanion Barrow. Woda ta jest słona, więc z tego powodu może zanurzać się pod świeżą warstwę zimnej i stosunkowo słodkiej wody powierzchniowej, która styka się z lodem morskim. W ciągu ostatnich lat zaobserwowano bardzo duży wzrost ilości tych ciepłych słonych wód.

Te kieszenie ciepłych wód zwane są jako bomby cieplne, które są na tyle stabilne, że mogą trwać przez całe miesiące, a nawet lata wirując w pobliżu bieguna północnego. Ta woda, mimo że jest słona, rozprasza się z czasem i topi pokrywę lodową od spodu. Ponieważ ilość tej energii cieplnej rośnie, to z każdym kolejnym rokiem zdolność do regeneracji lodu będzie słabnąć, a przyspieszać będzie jego topnienie od spodu. 

Zarys dryfu arktycznego lodu morskiego w dniach 26-28 kwietnia 2021 roku. EUMETSAT, Ocean and Sea Ice

Swoje też robią warunki atmosferyczne. Ostatnie dni w Arktyce, to występowanie dodatniego dipola arktycznego, który fizycznie wpływa na ilość lodu morskiego. Dipol z racji pory roku, a tym samym temperatur nie redukuje powierzchni/zasięgu lodu morskiego. Nawet go zwiększa, co jest widoczne na Morzu Barentsa i Grenlandzkim. Mapa obok przedstawia zmiany powierzchni lodu na Morzu Barentsa. Dipol redukując ilość lodu, powodując to, że przemieszcza się on w pobliże ciepłych wód Oceanu Atlantyckiego, przyspieszy potem letnie topnienie. W środkowej, a przede wszystkim pacyficznej części Oceanu Arktycznego czapa polarna stanie się cieńsza. To jak bardzo, będzie zależeć od czasu trwania dipola.

Zobacz także:

• Kiedy zniknie wieloletni lód, będzie już koniec, czwartek, 14 stycznia 2021 Obszar paku lodowego ciągnącego się wzdłuż północnych brzegów Grenlandii i Wyspy Ellesmere'a to miejsce zwane "ostatnim bastionem lodowym". Niektórzy naukowcy uważają, że ten fragment lodu miałby szanse przetrwać antropogeniczną zmianę klimatu.

Złe przeczucia – wstrząsające prognozy NOAA mogą naprawdę się sprawdzić

Ryzyko silnych, a nawet rekordowych roztopów na Oceanie Arktycznym latem tego roku rośnie z każdym dniem. Od końca grudnia zeszłego roku rysowane przez NOAA prognozy topnienia pokrywy lodowej na lato 2021 nie uległy większym zmianom. O tym, że do megatopnienia może dojść, świadczy obecny rozwój sytuacji.

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

Patrząc na same, dotychczasowe zmiany zasięgu lodu morskiego trudno jest oczywiście stwierdzić, że tak będzie. W ostatnich latach wiosenne zlodzenie było wyraźnie mniejsze niż w 2012 roku, kiedy to miało miejsce rekordowe topnienie. Aktualnie zasięg lodu wynosi niecałe 13,6 mln km² i jest prawie taki sam jak np. rok temu czy w 2017 roku.

Zarys dryfu arktycznego lodu morskiego w dniach 18-24 kwietnia 2021 roku. Zmiany przedstawione są w 3-dniowych średnich. EUMETSAT, Ocean and Sea Ice

Od samego zasięgu lodu ważniejszy jest jego dryf podyktowany ułożeniem układów barycznych, a tym samym kierunkiem i siłą wiatru. W ciągu ostatnich dni skala eksportu lodu w kierunku cieśniny Fram była nieduża, ale w ciągu ostatnich dwóch-trzech dni zaczęła się zwiększać. Im większy obszar objęty eksportem lodu w kierunku cieśniny Fram, tym większe straty w lodzie. Jeśli jeszcze do tego dodamy grubość pokrywy lodowej, to skutki tego mogą być dość poważne. Jak pokazuje mapa z modelu HYCOM obok, grubość czapy polarnej wygląda źle. Dominuje lód o grubości do dwóch metrów. Pak lodowy, który ma około trzech metrów zajmuje niewielką część czapy polarnej. Taki lód jest podatny na działanie określonych wzorców pogodowych.

 

Prognozowane warunki pogodowe w Arktyce i obszarach rozciągających się wokół niej na 26-29 kwietnia 2021 roku. Tropical Tidbits

 

Prognozy krótkoterminowe wskazują, że przez najbliższe dni warunki dla utraty lodu morskiego (spadek jego objętości) będą sprzyjające. W dniach 26-29 kwietnia będzie się utrzymywał niekorzystny wzór baryczny - dodatni dipol arktyczny. Ten wzór baryczny oznacza transport lodu od strony Pacyfiku do Atlantyku, a tym samym do lub w pobliże cieśniny Fram. Do tego wciąż będziemy mieli do czynienia ze skutkami rozpadu wiru polarnego. Dipol tylko wzmocni te skutki. Efekt będzie taki, że Polska w dalszym ciągu będzie doświadczać działania niskich temperatur w różnej skali (zależnie od dnia i regionu). W tym czasie w Arktyce sytuacja będzie wyglądać inaczej. Pokazuje to animacja obok. Wyższe niż zwykle temperatury przyspieszą topnienie lodu. Spowolnią także dalszy przyrost jego miąższości, który postępuje w amerykańskiej części Oceanu Arktycznego. Dane PIOMAS pokazują, że maksimum średniej grubości lodu w latach 80. i 90. XX wieku przypadało na drugą połowę maja. W ostatnich latach następuje to już wcześniej. 

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

Nie będziemy wybiegać zanadto w przyszłość, bo prognozy mogą się nie sprawdzić. Najbliższe dwa miesiące pokazują poważne zmiany. O ile w maju zmiany jeszcze nie będą zbyt widoczne, to w czerwcu będzie miało miejsce już na tyle szybkie topnienie, że pokrywa lodowa będzie znacznie mniejsza niż wynosi średnia. Stan lodu, jego koncentracja, a także grubość będą w gorszym stanie niż wynosi średnia wieloletnia. 

Jak więc widać, ryzyko rekordowych roztopów rośnie. Mamy już trzecią dekadę kwietnia, a więc do miesięcy letnich zostało już niewiele czasu. Skoro od dłuższego czasu te prognozy nie uległy większym zmianom, to najprawdopodobniej ich treść dojdzie do skutku. 

Jeśli padnie rekord, dojdzie do nasilenia się postępujących zmian w klimacie regionalnym, a następnie globalnym. Zmiany te ulegną wzmocnieniu. Możemy sobie zadać pytanie, czy ostatni szczyt zwołany przez Joe Bidena nie odbył się o 10 lat za późno? Pomijając już kwestie, czy rządy faktycznie zaczną działać tak, jak deklarują, bo historia z ostatnich kilkunastu lat pokazuje, ze różnie z tym bywa.

Zobacz także:

• Dipol arktyczny przyspiesza spadek objętości lodu morskiego, środa, 21 kwietnia 2021 Czapa polarna w Arktyce ewidentnie się już topi. Wstępne dane z modelu PIOMAS pokazują, że szczyt prawdopodobnie miał miejsce 3 kwietnia i od tego momentu objętość lodu zaczęła stopniowo się kurczyć.
• Wstrząsające prognozy NOAA nadal są aktualne, czwartek, 28 stycznia 2021

Dipol arktyczny przyspiesza spadek objętości lodu morskiego

Czapa polarna w Arktyce ewidentnie się już topi. Wstępne dane z modelu PIOMAS pokazują, że szczyt prawdopodobnie miał miejsce 3 kwietnia i od tego momentu objętość lodu zaczęła stopniowo się kurczyć. Do 15 kwietnia nastąpił spadek o 147 km³. Stan pokrywy lodowej w Arktyce w ciągu ostatnich lat uległ pogorszeniu na skutek zmian klimatycznych. Aktualnie także zachodzą zmiany, które należy określić jako niepokojące. Mapa obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje aktualny zasięg i koncentrację arktycznego lodu morskiego. 

 

Grubość lodu morskiego w roku 2016, 2018 i 2021 dla 20 kwietnia. Naval Research Laboratory, Global HYCOM

 

Zestawienie map z modelu HYCOM z Laboratorium Marynarki Wojennej USA pokazuje, że w ciągu ostatnich lat doszło do zauważalnych zmian w grubości pokrywy lodowej. Zamiast lodu o grubości ponad 2 metrów zaczyna dominować lód nieprzekraczający 2 metrów. Im cieńszy, tym łatwiej się topi i ulega fragmentacji. Ta zaś sprzyja dalszemu topnieniu.  

 

Zmiany grubości arktycznego lodu morskiego w dniach 5-20 kwietnia 2021 roku.

Jeśli otworzymy powyższą mapę w osobnym oknie i powiększymy ją, to da się zobaczyć dwie zmiany. Pierwszą z nich jest powstanie dwóch punktów o bardzo niskiej grubości lodu. Oczywiście na ten moment z uwagi na to, że jest to model a nie pomiar bezpośrednio na powierzchni, można to uznać za błąd. Ale czy na pewno? Z uwagi na temperatury wód pod lodem, fakt gromadzenia się energii cieplnej w wodach Oceanu Arktycznego. Drugą jest eksport lodu przez cieśninę Fram. Widać to na animacji HYCOM, jak lód wędruje w kierunku owego przesmyku. Mapa obok przedstawia zarys dryfu lodu od 12 do 20 kwietnia w 3-dniowych średnich. Przez cały ten okres w mniejszym lub w większym stopniu miał miejsce dryf lodu do cieśniny Fram a następnie przez nią. Jest to zjawisko, które sprzyja ubytkowi lodu morskiego, ale o tej porze nie przekłada się na spadek zasięgu/powierzchni. Choć w obecnej sytuacji nie jest to już takie oczywiste.

Prognozowane warunki pogodowe w Arktyce i obszarach rozciągających się wokół niej na 22-23 i 26-27 kwietnia 2021 roku. Tropical Tidbits

Niewykluczone, że dipol arktyczny i związany z nim eksport lodu przez cieśninę Fram stanie się w tym sezonie dość powszechnym, albo przynajmniej często występującym zjawiskiem. Prognozy wskazują, że w trzeciej dekadzie kwietnia dodatni dipol arktyczny będzie dominować.
 

Pokrywa lodowa Basenu Arktycznego na pograniczu Morza Łaptiewów i Wschodniosyberyjskiego 20 kwietnia 2021 roku. NASA Worldview

 

Kra lodowa na Morzu Czukockim 20 kwietnia 2021 roku.

 

Skutki są widoczne gołym okiem, gdy spojrzy się na zdjęcia satelitarne. Odrywa się popękany pak lodowy od litego mającego grubość około 3 metrów lodu przybrzeżnego Wschodniego Syberyjskiego Szelfu Kontynentalnego. Kruszy się lód na Morzu Czukockim, powstają rozległe połynie wiatrowe, które raczej już nie znikną, a zaczną się tylko powiększać.

Jak więc widać, zmiany są niepokojące. Choć owszem, nie przesadzają jeszcze o niczym

 

Zobacz także:

• Odwilż zaczyna dotykać Ocean Arktyczny, niedziela, 18 kwietnia 2021 Efekty rozpadu wiru polarnego i rosnących temperatur są teraz bardzo widoczne. Nad Ocean Arktyczny dotarła rozległa masa ciepłego powietrza.

 

Odwilż zaczyna dotykać Ocean Arktyczny

Efekty rozpadu wiru polarnego i rosnących temperatur są teraz bardzo widoczne. Nad Ocean Arktyczny dotarła rozległa masa ciepłego powietrza.

Warunki pogodowe w Arktyce i obszarach rozciągających się wokół niej 18 kwietnia 2021 roku. Tropical Tidbits

Doszło do silnego odchylenia fali Rossby'ego nad zachodnią Kanadą, w wyniku czego do Arktyki zaczęło płynąć ciepłe powietrze. Dodatkowo powstał wzór baryczny generujący wiatr sprzyjający redukcji lodu morskiego na Morzu Beringa, Czukockim i Beauforta. Z kolei nad Europą znajduje się słabnący fragment wiru polarnego, dzięki czemu w tym roku nie ma w Polsce suszy.

Średnia dobowa temperatura na półkuli północnej 18 kwietnia 2021 roku. Climate Reanalyzer 

Źródłem ciepłych mas powietrza w dużym stopniu jest Ocean Spokojny. Adwekcja doprowadziła do wzrostu temperatur w Jukonie, Terytoriach Północno-Zachodnich oraz na Alasce. W Old Crow na północy prowincji Jukon wczoraj zanotowano 8,6^oC, dziś jest podobnie. To niewiele mniej niż ostatnio notuje się w Polsce, a są to dwa zupełnie inne światy. Nad Oceanem Arktycznym (obszar oznaczony czerwonym kółkiem) znalazł się niewielki obszar z całodobową średnią powyżej zera. Mamy dopiero kwiecień. Na Wyspie Wrangla z kolei wciąż panuje mróz, ale dziś zanotowano tam w ciągu dnia 0,7^oC, średnia dobowa wyniosła -2^oC. Panują bardzo wysokie dodatnie odchylenia temperaturowe, co pokazuje mapa obok (kliknij, aby powiększyć).

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

Oczywiście taka sytuacja nie musi rzutować na dalszy sezon topnienia. Mamy dopiero kwiecień, topnienie zaczęło się miesiąc temu. Są miejsca, gdzie lodu bardzo szybko ubywa, a są też miejsca, gdzie go przybywa. Powodem jest to, że temperatury powietrza a przede wszystkim wód są jeszcze niskie. Na Dalekiej Północy znajduje się śnieg, który stanowi czynnik klimatotwórczy. To miejsca, gdzie temperatury nocami wciąż spadają nawet do kilkunastu stopni poniżej zera. Mapa obok pokazuje zmiany zasięgu i koncentracji lodu oraz ubytki i zyski między 10 a 17 kwietnia. Jak widać, w tych dniach nie nastąpiło jeszcze zdecydowane topnienie, które na wykresie wykazałoby sumaryczny spadek. Jednak ta sytuacja się zmieni za kilka dni. Powierzchnia i zasięg lodu w Arktyce nie są obecnie rekordowo małych rozmiarów, ale są jednymi z najmniejszych w historii pomiarów satelitarnych. 

 

Pokrywa lodowa na Morzu Czukockim 17 kwietnia 2021 roku. NASA Worldview 

Kolejne dni nie będą sprzyjać hamowaniu roztopów na znacznym obszarze arktycznych wód. Pojawi się silna presja baryczna i temperaturowa na pacyficzny sektor czapy polarnej. Zatrzymaniu ulegną zmiany w sektorze atlantyckim. Jednocześnie skrajny rozpad wiru polarnego w troposferze wyeliminuje w tym roku (miejmy nadzieję) ryzyko suszy w Polsce. 

Zobacz także: 

• Ryzyko megatopnienia - problem znów wraca, poniedziałek, 12 kwietnia 2021 Ponownie pojawia się ten sam problem, co rok temu, czy w latach wcześniejszych: szybkie topnienie lodu, ekstrema pogodowe, które to napędzają, wzrost temperatur i szybki zanik śniegu wokół Oceanu Arktycznego.

Raport za I połowę kwietnia - pierwsze spustoszenia zostały już dokonane

Pierwsza połowa kwietnia 2021 roku cechowała się w Arktyce stosunkowo szybkimi roztopami, co miało związek z zarówno sporym jak na ostatnie lata obszarem zajmowanym przez lód, jak i warunkami pogodowymi. Te ostatnie są związane z jednej strony ze wzrostem temperatur (od prawie miesiąca panuje dzień polarny), a z drugiej strony Arktyka doświadcza skutków rozpadu i osłabiania komórki polarnego powietrza. Wir polarny w troposferze rozpadł się, co ilustruje animacja obok. Skutkiem tego były szybkie zmiany na Morzu Karskim i Barentsa wzmocnione przez ocieplający się od wielu lat klimat. 

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

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

W ciągu kilkunastu dni doszło do dużych zmian na Morzu Barentsa i Karskim. Sztormy, które nawiedziły region w pierwszej połowie miesiąca, poważnie zredukowały powierzchnię pokrywy lodowej w tej części Arktyki. Siła zmian była związana także z grubością paku lodowego. Spore też zmiany zaszły w Zatoce Hudsona, Morzu Baffina i Ochockim. Są to jednak zmiany, które tyczą się akwenów zewnętrznych, gdzie temperatury swój punkt odwilży przekraczają najwcześniej. Mimo tego faktu kwestia topnienia lodu poza Oceanem Arktycznym nie jest elementem wykluczającym postępujące od lat negatywne zmiany.  Animacja obok (kliknij, aby powiększyć) przedstawia zmiany zasięgu i koncentracji arktycznego lodu morskiego w pierwszej połowie kwietnia 2021.

 

Zmiany tempa zwiększania/zmniejszania się zasięgu lodu morskiego w 2021 roku w zestawieniu ze zmianami z 2012 i 2020 roku oraz średniej z ostatnich 10 lat.

 

Obszary poza Oceanem Arktycznym doświadczają zmian klimatycznych, tym samym zmiany w zlodzeniu (wieloletni trend) także szybko postępują w tychże regionach. Ostatnimi laty przykładem było Morze Beringa. Powyższy wykres pokazuje, że przez prawie całą pierwszą połowę kwietnia zasięg lodu morskiego bardzo szybko się kurczył.

 

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

Morze Karskie i Barentsa doświadczyły na początku tego sezonu roztopów dużych zmian, co przełożyło się na całościową zmianę zasięgu lodu morskiego. 15 kwietnia zasięg lodu (extent) według danych NSIDC liczył 13,82 mln km². Nie jest to rekordowy wynik, ale jest to też bardzo mało 875 tys. km² mniej niż wynosi średnia 1981-2010. Innymi słowy, w połowie kwietnia 2021 roku czapa polarna była o prawie 5% mniejsza. Wbrew pozorom jest to duża zmiana z punktu widzenia zmian klimatycznych, które zwykle zachodzą na przestrzeni tysięcy lat, a nie dekad. 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 zanotowały spory spadek, potem jednak na skutek działania czynników pogodowych oraz wciąż jeszcze niskich temperatur, doszło do odbicia. 15 kwietnia według JAXA zasięg lodu był siódmym najmniejszym w historii pomiarów, ale warto zaznaczyć, że jeszcze kilka dni temu wartości zlodzenia zaczęły wchodzić na rekord.  Całościowo różnice są bardzo niewielkie, ale regionalne są bardzo widoczne. Nawet względem lat 90. XX wieku widać, że granica lodu na Morzu Barentsa przebiegała gdzie indziej, to samo dotyczy Morza Beringa. Ze względu na grubość lodu, a także na temperatury, takie zmiany w zlodzeniu mogą jeszcze w tym miesiącu wystąpić. 

Powierzchnia lodu morskiego w 2021 roku na tle wybranych lat, średnich dekadowych oraz jej odchylenia w stosunku średniej 2000-2019. Dane NSIDC, wykres Nico Sun

Powierzchnia lodu (area) także notowała silny spadek, co było związane z działaniem czynników pogodowych wywierających wpływ na cienką pokrywę lodową. Warunki atmosferyczne się zmieniły, wpływ wciąż jeszcze niskich temperatur, zwłaszcza wód mocno zastopował dalsze topnienie. Jak pokazuje wykres, powierzchnia lodu pozostaje niewielkich rozmiarów, trzymając się blisko rekordowych wartości.
 

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

Zestawienie wykresów zmian powierzchni pokrywy lodowej pokazuje, że w pierwszej połowie kwietnia największe spadki miały miejsce na Morzu Barentsa. Następnie doszło do odbicia, ale zlodzenie tych wód na tle lat poprzednich dalej jest niewielkie.

 

 

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

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

W pierwszych 20 latach tego wieku klimat Arktyki mocno się ocieplił i dotyczy to w sumie wszystkich miesięcy w roku. W przypadku kwietnia z 0,69^oC w pierwszej dekadzie do 1,92^oC w drugiej. O tym, jaki będzie tegoroczny kwiecień, nie wiemy. Pierwsze 13 dni miesiąca były skrajne ze względu na rozpad wiru polarnego. Duża część Arktyki była ciepła, szczególnie nad Morzem Karskim. Tam średnie odchylenie wyniosło +7^oC.  Wzrost temperatur był krótkotrwały, ale silny. Na Wyspie Wize 11-12 kwietnia temperatury okazały się być rekordowo wysokimi - 11 kwietnia wzrosły do -1,4^oC. Z drugiej strony nad Morzem Beauforta było znacznie chłodniej niż zwykle. Animacja obok ilustruje przemieszczanie się mas powietrza i zmiany ich temperatur w dniach 7-16 kwietnia 2021. 

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

 

Zanotowano spory wzrost temperatur wokół bieguna północnego. Pod koniec marca średnia temperatura wynosiła około -25^oC, a w połowie kwietnia już 16,6^oC. Warto też zauważyć, że skrajności związane z rozpadem wiru polarnego, czego przyczyną były zeszłoroczne roztopy, objęły regiony leżące poza Arktyką. W Polsce temperatury są ostatnio bardzo niskie, ale w Rosji sytuacja jest zgoła inna. Na zachodzie Rosji, na naszych szerokościach geograficznych temperatury dziś przekroczyły 20^oC.

 

 

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

 

Temperatury powierzchniowe wód w pierwszej połowie kwietnie były tak wysokie jak w latach 2017-2019, ale i tak przeważały dodatnie odchylenia. Są też nieznaczenie wyższe niż rok temu o tej samej porze. Wpływ na temperatury wód mają różne czynniki: faza ENSO, transport ciepła przez prądy morskie (głównie Golfsztrom), wielkość czapy polarnej czy w końcu same warunki pogodowe, jakie występują w danym okresie. 

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

Grubość czapy polarnej w ciągu ostatnich kilku lat uległa pogorszeniu, jednak w tym roku sytuacja wygląda nieco lepiej w przypadku rosyjskiego szelfu kontynentalnego. Teoretycznie powinno to pomóc, ale jeśli popatrzymy na to, co jest dalej na północy, na w centrum Oceanu Arktycznego, to nie jest to takie oczywiste. 

 

Pokrywa lodowa na Morzu Łaptiewów 15 kwietnia 2021 roku. W górze widać lity pak lodowy ciągnący się wzdłuż wybrzeży Syberii. Niżej możemy zauważyć krę lodową. NASA Worldview

 

Na zdjęciu satelitarnym widać, gdzie lód jest cienki a gdzie gruby.  Pak lodowy przy wybrzeżu stopi się pewnie później, ale wszystko też będzie zależeć od wiatru. Dipol arktyczny, a przy tym eksport lodu przez cieśninę Fram mogą to zmienić. Szczególnie gdy temperatury na Syberii wzrosną do podobny co rok temu wartości.  

 

Kra lodowa na Morzu Karskim 15 kwietnia 2021 roku.

 

Pozostały fragment lodu na Morzu Barentsa. Wyżej widać pełen szczelin pak lodowy Basenu Arktycznego.

 

Na razie warunki pogodowe w tegorocznym sezonie topnienia dokonały silnej redukcji lodu na Morzu Barentsa i Karskim. Potem dojdą kolejne obszary. Z kolei prognozy NOAA, choć z pewnością obarczone błędem w dalszym ciągu pozostają przy swoim - silne, być może nawet rekordowe roztopy latem 2021.  

 

Zobacz także:

• Raport za II połowę marca - późny początek, czwartek, 1 kwietnia 2021 W tym roku sezon zamarzania skończył się dość późno. Amerykańskie dane pokazują, że maksimum miało miejsce 21 marca. Do tej pory czapa polarna straciła obszar porównywalny do powierzchni Polski.
• Raport za I połowę marca - marne w skutkach zlodowacenie, wtorek, 16 marca 2021
  

Ryzyko megatopnienia - problem znów wraca

Ponownie pojawia się ten sam problem, co rok temu, czy w latach wcześniejszych: szybkie topnienie lodu, ekstrema pogodowe, które to napędzają, wzrost temperatur i szybki zanik śniegu wokół Oceanu Arktycznego. Owszem, można założyć, że jest to dmuchanie na zimne, że szybkie zmiany teraz wywołają później odwrotny skutek do zamierzonego i rekordowego topnienia nie będzie. Ale czy na pewno?

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

Dane JAXA pokazują, że ostatnio doszło do bardzo dużego spadku zasięgu lodu morskiego. Jeszcze dwa-trzy tygodnie temu zlodzenie arktycznych wód jak na ostatnie lata było całkiem imponujące, teraz wartość jest drugą najmniejszą w historii pomiarów i prawdopodobnie może wejść na rekordowy poziom lub trzymać wartości ex aequo z rekordowym o tej porze roku 2019 roku.  

Powierzchnia lodu morskiego w 2021 roku na tle wybranych lat, średnich dekadowych oraz jej odchylenia w stosunku średniej 2000-2019. Dane NSIDC, wykres Nico Sun

Jeszcze gorzej jest w przypadku powierzchni lodu (area), gdzie w grę wchodzi nie tylko sam wiatr, który może fizycznie przesunąć granicę lodu, ale też temperatury. W przypadku Morza Barentsa i Karskiego w grę wchodziła nie tylko siła wiatru, ale energia cieplna wód. Animacja obok pokazuje zmiany z 1-11 kwietnia 2021 (można otworzyć w osobnym oknie i powiększyć ctrl+). Dostrzeżemy, że powierzchniowe odchylenia na północy Morza Barentsa stały się nawet ujemne, bo energia wody została zużyta na topnienie lodu. Z kolei w przypadku Zatoki Hudsona wpływ miały ciepłe masy powietrza. W miejscowości Kuujjuarapik leżącej na 55^oN nad brzegami Zatoki Hudsona temperatura ostatnio wzrosła do 11,5^oC. To bardzo dużo jak na tamtejszy region.

 

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

Sztormy wykorzystujące potencjał globalnego ocieplenia i do tego fakt mizernej grubości lodu poczyniły daleko idące zmiany. W ciągu ostatnich kilkunastu dni Morze Barentsa dwie trzecie swojego lodu. Efekt działania warunków pogodowych z zimy 2020/21 już zniknął, a problem tzw. atlantyfikacji narasta z każdym kolejnym rokiem. Także na Morzu Karskim i Zatoce Hudsona zanotowano duże zmiany. Animacja obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje zmiany zasięgu lodu morskiego na Morzu Barentsa i Karskim w dniach 7-11 kwietnia 2021. Granica lodu zbliża się do 80^oN, zdecydowanie za szybko. Im mniej lodu w tej części Arktyki, tym większe ekstrema pogodowe u nas objawiające się negatywnymi zmianami we wzorcach opadowych. 

Prognozowane warunki pogodowe w Arktyce i obszarach rozciągających się wokół niej 13-16 kwietnia 2021 roku. Tropical Tidbits

Prognozy są pesymistyczne. W Arktyce powstaje wzór pogodowy wraz z dodatnim dipolem arktycznym, który może przyspieszyć topnienie lodu. Dipol pojawi się 15 kwietnia. Innym problemem będzie wyparcie komórki polarnego powietrza z kanadyjskiej Arktyki, w tym Alaski. Zimno przemieści się nad Syberię. Taka sytuacja doprowadzi nie tylko do zmian na Morzu Beauforta, ale szybkiego topnienia śniegu. W przypadku Syberii zmiany nie będą miały istotnego znaczenia. Nie tylko dlatego, że zimne powietrze nie obejmie całego regionu, ale dlatego, że lód pokrywający rosyjskie wody jest cienki. Jeśli będzie tam zimniej dwa tygodnie dłużej, to przy obecnym stanie klimatu niewiele to pomoże. Animacja obok przedstawia prognozowane na 13-16 odchylenia temperatur od średniej 1979-2000. Znacznie też wzrosną temperatury nad Oceanem Arktycznym, które będą hamować wzrost grubości czapy polarnej, który o tej porze roku jeszcze ma miejsce. 

Prognozowane na 15 kwietnia temperatury w Kanadzie i na Alasce. Windy.com

 

Prognozowane na 15 kwietnia temperatury na Syberii. Windy.com

 

Dojdzie do dużego wzrostu temperatur w regionach leżących wokół Oceanu Arktycznego. Ilustrują to powyższe mapy. Co ciekawe, na skutek podzielonego i  słabnącego wiru polarnego w troposferze, w Polsce wciąż będzie zimno. W sumie to i bardzo dobrze, do zderzenia zimnego powietrza znad wciąż istniejącej czapy polarnej z ciepłym z południa przyniesienie opady deszczu, a nawet śniegu. Sytuacja hydrologiczna nie będzie się więc pogarszać. Kurcząca się komórka polarnego powietrza i przy tym ekspansja komórki Hadley'a będzie oznaczać duże problemy z opadami w Polsce.

 

Powierzchnia pokrywy śnieżnej w 2021 roku dla Ameryki Północnej, Europy i Azji w stosunku do średniej 2000-2019. NSIDC, grafika Nico Sun

W ciągu ostatnich tygodni wzrost temperatur był na tyle wysoki, by doprowadzić do szybkiego wycofania się pokrywy śnieżnej. Tym razem największe zmiany są widoczne w Ameryce Północnej. Im szybciej stopnieje śnieg, tym szybciej będzie się topić lód. Prognozowany wzrost temperatur w kanadyjskiej Arktyce i na Alasce spowoduje szybkie topnienie śniegu. Przewiduje się, że już na początku drugiej połowy kwietnia na Alasce w niektórych miejscach zniknie śnieg, co pokazuje grafika obok. Dlatego też należy oczekiwać tym razem przedwczesnych roztopów na Morzu Beauforta. Zdąży roztopić się gruby lód, który odłożył się po minionej nocy polarnej. Potem zostanie cienki lód po stronie rosyjskiej, który także w dużym stopniu się roztopi. Prognozy NOAA w dalszym ciągu podtrzymują perspektywę silnego topnienia latem 2021.

 

Zobacz także:

• Zakłócenia pogodowe w Arktyce, sobota, 10 kwietnia 2021 Wir polarny w troposferze uległ rozpadowi. Jedna z jego części znalazła się nad północną Europą, w wyniku czego w Polsce znacznie spadły ostatnio temperatury. Tam, gdzie znacznie się ochłodziło, gdzie indziej zrobiło się nadzwyczaj ciepło.
• Szykuje się uderzenie w region Morza Karskiego, niedziela, 4 kwietnia 2021 
• Złe przeczucia - w tym roku naprawdę może paść rekord topnienia, niedziela, 26 kwietnia 2020