Cyklon w Arktyce - dobrze, że dopiero teraz

Gdyby taki sztorm miał miejsce trzy tygodnie temu, to wrześniowe minimum osiągnęłoby wartości rzędu 4,2-4,5 mln km². W przypadku ciepłego lipca, to mogłoby dojść do pobicia rekordu. Ostatnie dni nad Oceanem Arktycznym to silne wiatry generowane przez rozległy układ niskiego ciśnienia. Mapa obok (kliknij, aby powiększyć) przedstawia aktualny obraz pokrywy lodowej. Jeszcze dwa tygodnie temu można było mówić o paku lodowym Morza Beauforta, teraz jest tam tylko kra lodowa. To tylko dwa tygodnie, po tym jak czerwiec i lipiec upływały pod znakiem bardzo słabych warunków dla topnienia w regionie. 

Zmiany powierzchni lodu morskiego na Morzu Beauforta i Czukockim w 2021 roku. NSIDC
*Przedstawione dane uwzględniają większy obszar arktycznych akwenów niż geograficzny. Obejmują część wód Basenu Arktycznego. Morze Beauforta ma 476 tys. km² a Czukockie 620 tys. km².

Ten wiatr wcale nie był taki silny - układ niskiego ciśnienia był znacznie słabszy niż w 2012 roku. Wykres pokazuje, jak szybko w ciągu ostatnich dni topił się lód na Morzu Beauforta. To są skutki tego, co działo się w ostatnich kilkunastu latach, kiedy wody Oceanu Arktycznego zaczęły gromadzić ciepło. 

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

Całościowo też wygląda to inaczej. Efekt topnienia powoduje, że zasięg lodu (extent) sukcesywnie się kurczy. Aktualnie to 5,3 mln km². 

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

Silny wiatr wykorzystuje siłę fizyczną w połączeniu z ciepłem wody morskiej. Zarówno ciepłem z obecnego sezonu topnienia, jak i z poprzednich sezonów, jeśli wiatr jest odpowiednio silny. Widać, był silny. Tempo topnienia nie jest już tak powolne jak kilka tygodni temu. Do tego koncentracja lodu morskiego utrzymuje się bardzo blisko rekordowych wartości.

Dzisiejsze i prognozowane warunki pogodowe w Arktyce i obszarach rozciągających się wokół niej na 31 sierpnia i 1 września 2021 roku. Tropical Tidbits

Spokoju w arktycznej pogodzie nie będzie. Obniżające się temperatury nad czapą polarną, a jednocześnie wysokie poza jej granicami będą tworzyć gradient, którego owocem będzie silny sztorm, który utrzyma się co najmniej do 1 września. W dniach 27-29 sierpnia sztormowy wiatr występował sporadycznie, teraz ulega szybkiemu wzmocnieniu. Dodatkowo niż baryczny przesuwa się nad biegun północny, przez co w centralnej części czapy polarnej będzie prowadzić do degradacji lodu. Choć niskie temperatury, spadające już do -5^oC mogą spowodować lokalne zamarzanie, to siła wiatru i tak zrobi swoje. Jak pokazuje mapa obok, wiatr 31 sierpnia może w porywach osiągnąć prędkość nawet 80 km/h, a to już dla cienkiej pokrywy lodowej siła destrukcyjna. 

Rozdrobniona kra lodowa w północnej części Morza Beauforta 29 sierpnia 2021 roku. NASA Worldview

Kra lodowa w Basenie Arktycznym na północ od Morza Beauforta (84^oN). NASA Worldview

Duża część Morza Beauforta to drobna, rozproszona kra lodowa. Pak lodowy znajduje się przy Wyspie Banksa. Dalej na północ lodu jest więcej, ale też ma on postać kry lodowej. Sztorm nie spowoduje gwałtownego topnienia ze względu na temperatury powietrza, ale należy oczekiwać, że za kilka dni zasięg lodu spadnie do 5 mln km². Być może nawet poniżej tej wartości.  Warto dodać, że jeśli chodzi o pogodę, to warunki dla topnienia w okresie czerwiec-sierpień były łagodniejsze niż w 2013 roku. 

Zobacz także:

• Cyklon ujawnił słabość czapy polarnej, piątek, 27 sierpnia 2021 Choć czapa polarna w Arktyce kurczy się dość wolno, to warunki pogodowe odsłaniają faktyczny stan arktycznej kriosfery. Od kilku dni w Arktyce utrzymuje się rozległy niż baryczny, a jego obecność znacznie pogorszyła stan lodu. 
• Za dwa tygodnie koniec sezonu topnienia, środa, 18 sierpnia 2021

Cyklon ujawnił słabość czapy polarnej

Choć czapa polarna w Arktyce kurczy się dość wolno, to warunki pogodowe odsłaniają faktyczny stan arktycznej kriosfery. Od kilku dni w Arktyce utrzymuje się rozległy niż baryczny, a jego obecność znacznie pogorszyła stan lodu. 

Warunki pogodowe w Arktyce i obszarach rozciągających się wokół niej 24-26 sierpnia 2021 roku. Tropical Tidbits

Od 10 sierpnia warunki pogodowe w Arktyce ponownie stawały się coraz bardziej niżowe. Wcześniejszy wyż zanikł. Początkowo niskie ciśnienie generowało słaby wiatr, ale w ciągu ostatnich kilku dni zaczął się nasilać. Rozległy układ cyklonalny miejscami dawał wiatr mający siłę sztormu. W rezultacie czego lodowy pak szybko uległ poważnej fragmentacji. 

Kra lodowa w Basenie Arktycznym w pobliżu granicy z Morzem Beauforta 26 sierpnia 2021. NASA Worldview

Zdjęcie satelitarne przedstawia obszar lodu, który w połowie sierpnia miał postać paku lodowego. Ale coraz częściej wiejące silne wiatry sytuację tę zaczęły szybko zmieniać. Teraz to tylko kra lodowa.

Kra lodowa w Basenie Arktycznym przy granicy z Morzem Beauforta 26 sierpnia 2021. Sentinel 1 SAR

Kra lodowa w Basenie Arktycznym od strony Morza Czukockiego 26 sierpnia 2021. Sentinel 1SAR

Zdjęcia radarowe wykonane przez satelitę Sentinel ujawniają słabość pokrywy lodowej Oceanu Arktycznego. Tak duże zmiany w ciągu 10-12 dni są tyle zagadkowe (na pierwszy rzut oka), gdyż warunki dla topnienia w regionie Beauforta i Czukockiego były słabe. Wszystko jednak jest oczywiste, to grubość czapy polarnej. Mapa HYCOM z Laboratorium Marynarki Wojennej USA (kliknij, aby powiększyć) ilustruje stan grubości lodu morskiego na Morzu Beauforta, Czukockim i części Basenu Arktycznego 26 sierpnia. Lód nie zniknął, ale stał się niezwykle cienki. Świadczy to o tym, że do Arktyki trafiają duże ilości ciepła morskiego. Woda topi lód od spodu, ale w obecnym stanie klimatu Ziemi nie jest zdolna, by samodzielnie stopić lód. Na razie.

 

Zmiany powierzchni lodu morskiego na Morzu Beauforta i Czukockim w 2021 roku. NSIDC
*Przedstawione dane uwzględniają większy obszar arktycznych akwenów niż geograficzny. Obejmują część wód Basenu Arktycznego. Morze Beauforta ma 476 tys. km² a Czukockie 620 tys. km².

 

Działanie silnego niżu barycznego pokazują oczywiście wykresy. Teraz okazuje się, że topnienie na Morzu Beauforta jest tak samo szybkie jak w ostatnich latach.

 

Dzisiejsze i prognozowane warunki pogodowe w Arktyce i obszarach rozciągających się wokół niej na 28-29 sierpnia 2021 roku. Tropical Tidbits

Stan czapy polarnej dalej będzie się pogarszać, gdyż warunki pogodowe nie ulegną zmianie. Dziś i przez kolejne dwa dni dużą część Oceanu Arktycznego będzie wypełniać niż. Wiatr miejscami będzie osiągać prędkość sztormową.

Prognozowane do 29 sierpnia uśrednione dobowe temperatury w Arktyce, oraz ich odchylenia od średniej 1979-2000. Climate Reanalyzer

Stan pokrywy lodowej nie przybierze na szczęście takich rozmiarów jak rok temu. Cyrkulacja cyklonu sprawia, że temperatury schodzą już poniżej zera. Dzieje się to na razie miejscami, a nie na całym obszarze. W niektórych miejscach jest to już około -4^oC a nawet -5^oC. Wciąż jednak występują rozlegle obszary o temperaturze -1^oC, a nawet zera stopni. Niż baryczny zaciągający zimno z Grenlandii i coraz krótszy dzień sprawią, że ostatecznie cały obszar nad lodem w takiej czy innej postaci będzie charakteryzował się temperaturami średnio na poziomie -2^oC, a miejscami już nawet -8^oC. Należy się więc spodziewać, ze za kilka dni sezon topnienia się zakończy. 

 

Zobacz także:

• Za dwa tygodnie koniec sezonu topnienia, środa, 18 sierpnia 2021 Sezon roztopów prawdopodobnie zakończy się już za dwa tygodnie, a tym samym wrześniowe minimum wypadnie o rekordowo wczesnej porze. Duże zachmurzenie w lipcu, a teraz spadek temperatur i ujemny dipol arktyczny wystudzą topnienie lodu morskiego w Arktyce.
  

 

Dawniej tak silnych roztopów w Arktyce nie było

Sezon topnienia czapy polarnej w Arktyce wciąż trwa. Choć można stwierdzić, że jest najsłabszy od kilku lat, to nie aż tak, jak może się wydawać na pierwszy rzut oka. Patrzymy głównie na zasięg lodu (extent) na wykresie, ale są jeszcze inne parametry. Przede wszystkim kłania się tu obszar, jaki zajmuje czapa polarna na Oceanie Arktycznym. Dziś możemy mówić o słabym sezonie roztopów. 50 czy 100 lat temu takie topnienie jak dziś, byłoby czymś bezprecedensowym. Od 2005 roku pokrywa lodowa kurczy się poniżej 6 mln km², a w ciągu ostatnich 10 lat tylko dwa razy osiągnęła wartość nieznacznie przekraczającą 5 mln km². Ten rok będzie trzeci i prawdopodobnie ostatni, kiedy w jednej dekadzie rozmiary czapy polarnej nie spadły poniżej 5 mln km².  

 

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

 

Aktualnie zasięg lodu ma 5,58 mln km² i do 1 września powinien skurczyć się do 5,3 mln km², mniej więcej tyle samo, co w 2013 i 2014 roku. Wrześniowe minimum powinno spaść do 5,1 mln km². Jeśli spojrzymy na zmiany zasięgu lodu z przeszłości, to zobaczymy, że obecny sezon roztopów jest zdarzeniem nadzwyczajnym. Na podstawie danych zebranych przez polarników czy żeglarzy wiemy, że przez cały XX wiek topnienie czapy polarnej ani razu nie zbliżyło się do wartości września 2013, 2014 czy tegorocznego. Warunki klimatyczne po prostu na to nie pozwalały. Dopiero w latach 90. XX wieku dało się już zauważyć, że coś się dzieje, że ocieplenie klimatu wywiera widoczny wpływ na Arktykę.   

 

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

 

Innym parametrem jest powierzchnia (area) lodu morskiego, która w ciągu ostatniego tygodnia wcale tak powoli nie schodziła. Przyczyną są warunki pogodowe, które wpływają na to, jak szybko topnieje lód. Jeśli chodzi o temperatury, to region w ciągu ostatnich dni nie był zbyt ciepły. Bardzo zimno było nad Morzem Beauforta, a mimo to wciąż notuje się tam spadek powierzchni lodu. Widać, że temperatury atmosfery nie są główną przyczyną topnienia lodu, a temperatury wód. Ważną rolę odgrywa przy tym wiatr i jego siła. Wiatr miesza wodę, jeśli jest silny i trwa długo wynosi na powierzchnię ciepła wodę. Wpływa też fizycznie na lód, szczególnie gdy ma miejsce niż baryczny rozpraszający krę lodową. Z tego tytułu w ciągu ostatnich kilku dni zaobserwowano spadek koncentracji lodu.  

Dzisiejsze i prognozowane warunki pogodowe w Arktyce i obszarach rozciągających się wokół niej na 24-25 sierpnia 2021 roku. Tropical Tidbits

Warunki pogodowe zmieniły się, powstał ujemny dipol arktyczny, ale nie wyhamował ona wcale topnienia lodu. Przynajmniej jeśli chodzi o jego powierzchnię. Trwałe niże baryczne spowodowały spadek powierzchni lodu, a przede wszystkim jego koncentracji do bardzo niskich wartości. Mapa obok przedstawia wczorajszą (22 sierpnia) sytuację pogodową w Arktyce. W amerykańskiej części Oceanu Arktycznego znalazł się rozległy cyklon - zimny niż baryczny, ale jednocześnie układ, który tak naprawdę zaczął poprawiać topnienie lodu. Jutro i potem 25 sierpnia niż baryczny zajmie centrum. Dipol zniknie, ale rozpraszanie lodu wciąż będzie miało miejsce. Temperatury nie wzrosną, ale też nie spadną, więc topnienie kry z wykorzystaniem wody morskiej będzie trwało nadal. 

Zniszczony przez wiatr i wodę pak lodowy na północnych krańcach Morza Beauforta 22 sierpnia 2021 roku. NASA Worldview

Zdjęcie satelitarne pokazuje efekt działania cyklonu, który nie generował silnego wiatru, ale mimo to doszło do rozpadu paku lodowe. W kolejnych dniach pak lodowy będzie coraz bardziej przypominał swobodnie dryfująca krę lodową. To znacząco nie zmieni stanu czapy polarnej, i zasięg lodu we wrześniu poniżej 5 mln km² nie spadnie. Nie będzie to jednak aż taki słaby sezon roztopów, jak mogłoby się wydawać jeszcze dwa trzy tygodnie temu. Szczególnie gdy zwróci się jeszcze uwagę na grubość lodu. Po raz kolejny bez względu na to, co działo się z pogodą, jak szybko kurczyła się powierzchnia lodu, jego miąższość znacznie spadła. Według danych modelu HYCOM to, co przetrwa ten sezon topnienia, będzie mieć mniej niż 1,5 metra grubości.

Zobacz także:

• Za dwa tygodnie koniec sezonu topnienia, środa, 18 sierpnia 2021 Sezon roztopów prawdopodobnie zakończy się już za dwa tygodnie, a tym samym wrześniowe minimum wypadnie o rekordowo wczesnej porze.
• Najsłabszy sezon topnienia od lat, środa, 21 lipca 2021
  

Deszcze na Grenlandii - skutki widać nawet z komosu

Grenlandia w tym roku przeżywa dwie skrajności. Pierwszą jest czerwiec i większość lipca, kiedy było chłodno i pochmurno. Drugą z kolei jest koniec lipca wraz z sierpniem, kiedy było ciepło, często też słonecznie, co skutkowało silnymi roztopami. Ostatnie dni, a więc druga połowa sierpnia to czas silnych roztopów, które nawet 19-20 sierpnia obejmowały co najmniej 18-20% powierzchni lądolodu według danych NSIDC. Dane DMI (Duński Instytut Meteorologiczny) Portalu Polarnego pokazały znacznie większe wartości. O tej porze roku topnienie na wyspie zanika, obejmując zwykle kilka procent powierzchni lądolodu. Do tego jeszcze w centrum Grenlandii spadł deszcz.

Zasięg topnienia grenlandzkiego lądolodu w procentach jego powierzchni w 2021 roku względem średniej 1981-2010. NSIDC

O ile czerwiec i większość lipca nie wyróżniały się niczym, to druga połowa miesiąca, a potem sierpień przyniosły zmiany, które wykroczyły poza to, co dotychczas widzieliśmy. Szczególnie w sierpniu, kiedy 14 dnia miesiąca zakres topnienia objął ponad 50% powierzchni lądolodu. Dane DMI pokazały wtedy wartość 52,2%, z kolei 15 sierpnia nastąpił szczyt - 57,5%. Jest to wartość rekordowa dla tego dnia i pory roku (połowa sierpnia. Ostatni raz tak duży zasięg topnienia miał miejsce w 2012 roku, ale działo się to na początku sierpnia. Wcześniej podobne zdarzenia miały miejsce w latach 2003 i 2004.

Topnienie na Grenlandii w połowie sierpnia 2021. Górne mapy pokazują zasięg topnienia. Dolna lewa mapa pokazuje skumulowaną liczbę dni, kiedy na danym obszarze topił się lądolód do 16 sierpnia. Wykres przedstawia zmiany zasięgu roztopów w ciągu ostatnich lat. Czerwone kółko oznacza moment wystąpienia opadów.

W dniach 14 i 15 sierpnia rozległe topnienie objęło nawet centrum wyspy, sięgając stacji obserwacyjnej Summit, położonej na wysokości 3216 metrów daleko za kołem polarnym. 

Dzienne zmiany strat/zysków masy grenlandzkiego lądolodu wyrażonej w gigatonach w okresie 2020-2021, oraz skumulowany bilans masy powierzchniowej (SMB) od 1 września w zestawianiu ze zmianami z rekordowego okresu 2011/12. Wykres nie uwzględnia masy traconej, gdy lodowce cielą się i lód trafia do morza. DMI/Polarportal

Tak duży zasięg topnienia, to też duże straty, za którymi stoją wysokie temperatury i deszcz. 15 sierpnia wyspa straciła 7,3 mld ton lodu, siedem razy więcej niż normalnie o tej porze roku. Według danych DMI w dniach od 16 do 20 sierpnia topiło się codziennie po 2-4 mld ton lodu. 20 sierpnia wyspa straciła 3,76 gigaton lodu.  Mapy obok (kliknij, aby powiększyć) pokazują dzienny bilans strat/zysków grenlandzkiego lądolodu w przełożeniu na opady (ekwiwalent wody w mm) w milimetrach. Czerwony kolor oznacza straty, niebieski zyski. Ten rok najwyraźniej wyjdzie jednak na dość spory minus. 

Odchylenia temperaturowe od średniej 1979-2000 na półkuli północnej z wyróżnieniem Grenlandii 14 sierpnia 2021 roku. Mapa po prawej pokazuje wzory układów barycznych dla tego dnia. Climate Reanalyzer

Za silne roztopy na wyspie odpowiedzialne są oczywiście temperatury. Ciepłe masy powietrza dosłownie rozlały się nad grenlandzkim lądolodem. Jedna trzecia wyspy doświadczyła ocieplenia powyżej zera, co oznacza odchylenie sięgające 10-11^oC. Oczywiście za taki obraz sytuacji nie odpowiada tylko samo w sobie globalne ocieplenie. Podobnie jak pod koniec lipca, w połowie sierpnia powstał podobny wzór baryczny, który zaciągnął ciepłe masy powietrza znad Oceanu Atlantyckiego i częściowo znad wschodniej części USA. Globalne ocieplenie z kolei nakręca skalę zjawiska. Rośnie temperatura wód Oceanu Atlantyckiego, mimo zwalniającego Golfsztromu. Grenlandia będzie więc doświadczać więcej tego typu zdarzeń. Jak pokazuje mapa NOAA obok, cała wyspa doświadczyła temperatur przekraczających średnią o 1^oC.  

 

Warunki pogodowe na Summit 14-15 sierpnia 2021 roku. Górny wykres przedstawia temperatury na wysokości 2 metrów, na dole wartości ciśnienia. NOAA

To sytuacja bezprecedensowa. Po pierwsze Summit leży na wysokości ponad 3000 m.n.p.m. a przy tym znajduje się za kołem polarnym. Po drugie, stało się to dopiero w połowie sierpnia, kiedy na Grenlandii robi się już zimno. Temperatura wzrosła do 0,48^oC. Taki wzrost temperatur wywołał deszcz. W dużej mierze marznący i mający niewielkie znaczenie, ale opady występowały nie tylko tam.

Temperatury na stacji South Dome (miejsce stacji pokazane na mapie obok) z oznaczonym szeregiem czasowym występowania temperatur powyżej zera. Dolny wykres przedstawie dane opadowe dla stacji Crawford Point. Geological Survey of Denmark and Greenland (GEUS)  

Pomiary z innych stacji, które są niżej położone pokazują, że opady nie były chwilowe, a występowały dłużej niż jeden dzień. Dodatnie temperatury i opady deszczu występowały nad dużą częścią grenlandzkiego lądolodu. Same zaś opady na Summit to zdarzenie, do którego doszło pierwszy raz w znanej nam historii. "Nie ma wcześniejszych doniesień o opadach w tym miejscu, które znajduje się na wysokości 3216 metrów nad poziomem morza", napisało na Twitterze NSIDC, zauważając, że ilość lodu utraconego w ciągu jednego dnia była siedmiokrotnie większa niż średnia dzienna dla tej pory roku.

Zachodnia część Grenlandii 20 sierpnia 2021 roku z widocznymi obszarami wody roztopowej. NASA Worldview

Zmiany widać teraz gołym okiem z kosmosu. "Grenlandia, podobnie jak reszta świata, zmienia się", powiedział w rozmowie z "The Washington Post" Ted Scambos, glacjolog z Uniwersytetu Colorado w Boulder.  "Zaobserwowaliśmy na Grenlandii trzy przypadki topnienia w ciągu dekady, a przed 1990 rokiem zdarzało się to mniej więcej raz na 150 lat. A teraz opady deszczu pojawiły się na obszarze, gdzie deszcz nigdy nie padał. To jest coś, co trudno sobie wyobrazić bez wpływu globalnych zmian klimatycznych", dodał. 

Woda na pokrywie lodowej Grenlandii 20 sierpnia 2021. Sentinel-2

Deszcz stanowi poważne zagrożenie dla lodu, nie tylko topi śnieg przyczyniając się do zwiększenia ilości wody roztopowej, ale ma również dodatkową zdolność do zaburzania długoterminowej dynamiki pokrywy lodowej. Deszcz odsłania, a następnie tworzy warstwę lodu, która jest ciemniejsza, a przez to bardziej absorbująca ciepło niż zwykły biały, zbity lód lodowca. Po zamarznięciu tworzy ona również gładką barierę, zapobiegającą przesiąkaniu wody roztopowej pod powierzchnię. Może to następnie zalać powierzchnię lądolodu, powodując jeszcze większe topnienie i spływ powierzchniowy na wyższych wysokościach.

"Podczas roztopów procesy te mogą zachodzić w częściach pokrywy lodowej, które zazwyczaj nie doświadczają roztopów, co sprawia, że wpływ jest bardziej rozległy", powiedziała Lauren Andrews, glacjolog z NASA.  "Sprzężenia zwrotne takie jak te zaczynają zbierać swoje żniwo", dodała.

Na podstawie: National Snow and Ice Data Center, Science Alert

Zobacz także:

• Ekstremalna fala ciepła na Grenlandii, sobota, 14 sierpnia 2021 Jak widać, sezon topnienia grenlandzkiego lądolodu okazuję się nie być wcale taki słaby. Szykuje się kolejny skok topnienia związany z bardzo silną adwekcją ciepłych mas powietrza. 
• Szczyt topnienia na Grenlandii przypadnie na koniec lipca, wtorek, 27 lipca 2021
  

Za dwa tygodnie koniec sezonu topnienia

Sezon roztopów prawdopodobnie zakończy się już za dwa tygodnie, a tym samym wrześniowe minimum wypadnie o rekordowo wczesnej porze. Duże zachmurzenie w lipcu, a teraz spadek temperatur i ujemny dipol arktyczny wystudzą topnienie lodu morskiego w Arktyce. 

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

W okresie od 8 do 17 sierpnia średnie tempo spadku zasięgu lodu morskiego wyniosło 41,9 tys. km²/dziennie - o 1/3 wolniej niż wynosi średnia 1981-2010. Powierzchnia lodu (area) skurczyła się w ciągu ostatniego tygodnia o mniej niż 200 tys. km². Atmosferyczne warunki dla topnienia pokrywy lodowej są zerowe. Ujemny dipol arktyczny to wzór, który hamuje utratę lodu morskiego. Wiatr wieje od Atlantyku, zaciągając łagodne i wilgotne powietrze zwiększając zachmurzenie. Do sektora pacyficznego, w tym nad obszar Morza Beauforta trafia chłodne powietrze. Do tego dochodzi wiatr i dryf lodu, w ramach którego nie ma eksportu lodu przez cieśninę Fram.

 

Zmiany powierzchni lodu morskiego na Morzu Beauforta i Czukockim w 2021 roku. NSIDC
*Przedstawione dane uwzględniają większy obszar arktycznych akwenów niż geograficzny. Obejmują część wód Basenu Arktycznego. Morze Beauforta ma 476 tys. km² a Czukockie 620 tys. km².

 

Wcześniejsze chłodne warunki, a teraz ujemny dipol, który dodatkowo generuje wiatr przenoszący lód w stronę lądu, to przepis na hamowanie roztopów w sierpniu. Dryf lodu w stronę lądu oznacza jego częściowe roztapianie się, jednak woda nie wszędzie jest ciepła. Zwiększa się przy tym lokalny zasięg kry lodowej, a powierzchnia lodu kurczy powoli, gdyż topi go już tylko praktycznie woda. Pokazane jest to na powyższych wykresach.  

Prognozowane warunki pogodowe w Arktyce i obszarach rozciągających się wokół niej na 19-23 sierpnia 2021 roku. Tropical Tidbits

W ciągu najbliższych dni według prognoz ujemny dipol arktyczny po krótkim ustaniu będzie dalej gościć nad Oceanem Arktycznym. Taki wzór będzie sprzyjał odradzaniu się troposferycznego wiru polarnego. Geopotencjał obrazujący stan warunków atmosferycznych będzie stopniowo się obniżać. Mapa obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje prognozowane do 23 sierpnia uśrednione odchylenie wysokości geopotencjału. Im niższa, tym chłodniejsze warunki i głębszy, bardziej aktywny układ niskiego ciśnienia. Ciemnoniebieski kolor nad Oceanem Arktycznym, to powoli tworzący się wir w troposferze - obszar zimnego powietrza. Innymi słowy, warunki te doprowadzą do zatrzymania topnienia lodu na początku września. 

Prognozowane do 23 sierpnia uśrednione dobowe temperatury w Arktyce, oraz ich odchylenia od średniej 1979-2000. Climate Reanalyzer

Oczywiście obszar Oceanu Arktycznego nie ochłodzi się mocno. Część regionu na skutek cyrkulacji atmosferycznej dipola będzie nawet ciepła. Z kolei nad Morzem Łaptiewów za dodatnie odchylenia odpowiadać będzie wysoka temperatura wód. Dipol i rodzący się wir polarny w końcu wystudzą temperatury w Arktyce i zatrzymają dalsze topnienie lodu. Teraz jego zasięg wynosi 5,77 mln km², a wrześniowe minimum jeśli spadnie poniżej 5 mln km², to o niewielką wartość, wynoszącą około 4,9 mln km².  

 

Tak, to jest jednak najsłabszy sezon topnienia - powtórka z 2013 roku. W zeszłym roki mieliśmy najsilniejszy sezon topnienia od lat, omal nie doszło do pobicia rekordu.

Zobacz także:

• Najsłabszy sezon topnienia od lat, środa, 21 lipca 2021 Wszystko wskazuje już na to, że to będzie jeden z najsłabszych sezonów topnienia w ciągu ostatnich 10 lat. Oczywiście z obecnej perspektywy. 
• Zmiana sytuacji w Arktyce - to nie jest rok 2013, a perspektywa megatopnienia jest nieuchronna, sobota, 3 lipca 2021 
  

Raport za I połowę sierpnia - impet topnienia zmalał

Pierwsze dni sierpnia 2021 wykazywały spore topnienie pokrywy lodowej Oceanu Arktycznego na skutek działania wyżu barycznego w rosyjskim sektorze Oceanu Arktycznego i nad samą Syberią, na której szalały potężne pożary tajgi. Powstała silna presja pogodowa, ale uformowanie się ujemnego dipola arktycznego i spadku temperatur powyżej 80^oN zaczęło mocno hamować tempo topnienia lodu. Animacja obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje zmiany wzorca pogodowego w pierwszej połowie sierpnia. Brak wcześniejszej presji, a więc niskie temperatury w lipcu są, teraz czynnikiem, który będzie spowalniać tempo dalszego topnienia. 

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

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

Topnienie oczywiście nie zakończy się w sierpniu. Ewentualne zmiany w pogodzie, silniejszy wiatr, a także potencjał cieplny wód, będą prowadzić do dalszego topnienia lodu. Będzie się to działo już w niewielkim tempie. Powolna redukcja lodu, powolne przesuwanie się jego granicy na północ nie oznacza, że teraz czapa polarna wygląda dobrze. W niektórych miejscach od strony euroazjatyckiej lód wycofywał się bardzo szybko. Od Morza Barentsa po Wschodniosyberyjskie rozciąga się nienaturalnie wielki obszar wód, które nie są pokryte lodem.  Animacja obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje zmiany zasięgu i koncentracji arktycznego lodu morskiego w pierwszej połowie sierpnia 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.

Dane JAXA pokazują, że tempo spadku zasięgu lodu było w pierwszej połowie sierpnia bardzo powolne. Na tyle powolne, że dotychczasowe tempo topnienia całego sezonu jest o 2,7% wolniejsze od średniej z ostatnich 10 lat. 

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

Według danych NSIDC 15 sierpnia zasięg arktycznego lodu morskiego wyniósł 5,84 mln km², co stanowi 10-tą najmniejszą w historii pomiarów wartość. To sporo, ale z drugiej strony pozostałe w 9 najmniejszych wartości dla połowy sierpnia miało miejsce w tym wieku, a nie poprzednim. Liczyć trzeba od 2007 roku, kiedy miało miejsce pierwsze w tym stuleciu rekordowe topnienie lodu o dużej skali, potem rok 2011 i 2012 - kolejny historyczny rekord. Tempo spadku zasięgu lodu w pierwszej połowie sierpnia tego roku była bardzo powolne, wyniosło jedynie 58,4 tys. km²/dziennie, podczas gdy średnia wynosi 70 tys. km²/dziennie. Wciąż jednak zlodzenie arktycznych wód jest wyraźnie mniejsze w stosunku do poprzednich dekad - 1,58 mln km² mniej niż wynosi średnia 1981-2010. Mapa NSIDC obok ilustruje aktualne różnice w zlodzeniu arktycznych wód względem średniej 1981-2010

 

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2021 roku w stosunku do wybranych lat i średnich dekadowych. JAXA

 

Według danych JAXA tempo topnienia lodu na skutek działania wyżu barycznego i napływu ciepła z południa było na początku miesiąca dość szybkie, ale potem spowolniło na skutek zmiany warunków pogodowych. Ujemny dipol arktyczny (układy niskiego ciśnienia w sektorze amerykańskim) zaczął obniżać temperatury i hamować dalsze topnienie lodu.   Mimo tego faktu topnienie postępowało nadal, a jak pokazuje mapa obok, różnice są i tak duże. W nieodległych latach 90. XX wieku czapa polarna wyglądała zupełnie inaczej niż dziś. 

 

 

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

Faktyczna powierzchnia lodu (area) także na początku miesiąca obniżała się dosyć szybko. Gorące masy powietrza znad Syberii i wiatr mocno redukowały krę lodową w rosyjskiej części Oceanu Arktycznego. Impet jednak spadł, jak pokazuje wykres.
 

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

Wcześniejsze wzorce pogodowe i potem ujemny dipol arktyczny mocno wystudziły topnienie na Morzu Beauforta i Czukockim. Jednocześnie skutki działania ciepła i wyżu nad rosyjską częścią Oceanu Arktycznego umacniały topnienie na Morzu Wschodniosyberyjskim i rosyjskiej części Basenu Arktycznego. 

 

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

Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w Arktyce w 2020 i 2021 roku dla 1-14 sierpnia. NOAA/ESRL

 

Z uwagi na radykalną zmianę wzorca pogodowego pod koniec lipca, który przeciągnął się na pierwsze dni sierpnia, średnie odchylenie temperaturowe w pierwszej połowie miesiąca wyglądało zupełnie inaczej niż w lipcu. Temperatury w rosyjskim sektorze Oceanu Arktycznego było od 3 do nawet 6^oC wyższe od średniej 1981-2010. Relatywnie chłodny ze względu na ujemny dipol arktyczny pozostał region amerykański, gdzie nad Morzem Beauforta temperatura była od 1 do 3^oC niższa od średniej wieloletniej. Animacja obok ilustruje przemieszczanie się mas powietrza i zmiany ich temperatur w dniach 1-12 sierpnia 2021. 

 

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

 

Na początku sierpnia duża adwekcja ciepła, oraz działanie wyżu (Słońce wtedy jeszcze daje dużą ilość energii) spowodowały wzrost temperatury w obszarze 80-90^oN, wykraczając nawet poza wartości średnich ostatnich lat. Potem jednak zmiana wzorca pogodowego, a mianowicie działanie ujemnego dipola doprowadziły do spadku temperatury, potęgowanego przez coraz mniejszą ilość energii słonecznej docierającej do powierzchni. 

 

Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002 powierzchni arktycznych wód dla 15 sierpnia w latach 2013-2021. DMI

Gorące powietrze w raz syberyjskim dymem podniosły dość szybko temperatury wód Morza Łaptiewów i części Wschodniosyberyjskiego, wykorzystując przy tym padające jeszcze pod dużym kątem promienie słoneczne. Animacja obok pokazuje, jak szybko zmieniły się wartości odchyleń temperaturowych na tych wodach. Ich potencjał jest teraz wykorzystywany dla dalszego topnienia. Roztopy są powolne, ale postępują. Sam zaś dym znad Syberii w pewnym stopniu ma właściwości gazu cieplarnianego, mimo iż blokuje część promieni słonecznych. Dym mógł podnieść temperaturę dolnej warstwy atmosfery, a ta zwiększyła temperaturę wód. Na początku sierpnia osadzające się pyły mogą doprowadzić jeszcze do szybkiego topnienia, ale efekt jest mniejszy niż w lipcu z uwagi na czas padania promieni słonecznych pod dużym kątem. Teraz pałeczkę w topnieniu przejmie wiatr, który może wykorzystać potencjał wód, zarówno tych powierzchniowych, jak i tych głębinowych. 

 

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

Generalnie czapa polarna wygląda fatalnie kolejny rok z rzędu. Dominuje lód, który ma mniej niż 1,2 metra i wciąż się topi od spodu, choć już dość powoli. Ewentualna radykalizacja warunków pogodowych w drugiej połowie sierpnia może zredukować w niemałym stopniu grubość jak i powierzchnię lodu, wykorzystując potencjał cieplny wód Oceanu Arktycznego.

Kry lodowe w Basenie Arktycznym w pobliżu północnych wybrzeży Grenlandii 15 sierpnia 2021 roku. NASA Worldview

Kry lodowe na Morzu Beauforta 15 sierpnia 2021 roku.

To jest słaby sezon topnienia, najsłabszy od 2014 roku, ale nie aż tak słaby, jak może się wydawać wielu negacjonistom klimatycznym. Patrząc na zdjęcia satelitarne, to trudno stwierdzić, by był zbyt słaby. 

 

Zobacz także:

• Raport za II połowę lipca - nie do końca słaby sezon roztopów, niedziela, 1 sierpnia 2021 Ten sezon topnienia pokrywy lodowej w Arktyce jest słaby, ale jak na ostatnie lata. Wielu naukowców wieszczyło rychły koniec czapy polarnej. 
• Raport za I połowę lipca - pod chmurami silnie wiało, piątek, 16 lipca 2021