Sierpień 2021 - rozpad na Morzu Beauforta

Topnienie czapy polarnej w Arktyce w ubiegłym miesiącu było wolniejsze niż w ostatnich latach. Z tego powodu tegoroczne wrześniowe minimum będzie najprawdopodobniej jednym z najwyższych od 2007 roku. Z drugiej strony, zaskakująco szybko rozpadł się w drugiej połowie sierpnia pak lodowy Morza Beauforta. 

Średni zasięg arktycznej pokrywy lodowej w sierpniu 2021 roku. Fioletowa linia pokazuje średni zasięg lodu z lat 1981-2010 dla sierpnia. Sea Ice Index - NSIDC

Niewątpliwie przyczyną tego stanu rzeczy są warunki pogodowe, które wpływają na tempo topnienia lodu. W rezultacie średni dla sierpnia zasięgu lodu morskiego wyniósł 5,75 mln km², co oznacza 10-tą najmniejszą w historii pomiarów wartość - 1,03 mln km² więcej niż w rekordowym 2012 roku i 1,45 mln km² mniej niż wynosi średnia 1981-2010. Choć topnienie było słabe, miało liczne podobieństwa. Tak samo jak roku temu doszło do dramatycznych zmian w rosyjskim sektorze. Tak samo jak wtedy doszło do powolnych zmian na Morzu Beauforta, przy czym w drugiej połowie sierpnia lód na tym akwenie zaczął szybko się rozpadać.  Mapa obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje anomalie koncentracji lodu morskiego dla sierpnia 2021 roku.

Zmiany zasięgu i koncentracji arktycznego lodu morskiego w sierpniu 2021 roku. NSIDC/Sea Ice Analysis Tool

Choć topnienie czapy polarnej całościowo było powolne, to po drodze doszło do zaskakujących zmian. Na koniec sierpnia spore obszary Morza Beauforta i Czukockiego były pokryte rozdrobnioną krą lodową - lód o koncentracji przeważnie 25-50%, a miejscami tylko do 75%. Mapa obok pokazuje stan na początek września. Zasięg lodu wciąż jest spory, ale może tam jeszcze dojść do roztopów. Mimo słabych roztopów niezwykle niski zasięg lodu ma miejsce w wodach cieśniny Fram. Od lipca. Otwarte wody występują nawet na północ od Grenlandii.  

Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego w 2021 roku w stosunku do ostatnich lat i średniej 1981-2010.

O ile na początku sierpnia lód topił się szybko, to po 9 sierpnia tempo spadku zlodzenia było dosyć powolne. Średnie tempo spadku zasięgu lodu morskiego w sierpniu 2021 roku wyniosło 33 tys. km²/dzień, wolniej od średniej wieloletniej, która wynosi 57,3 tys. km²/dzień. 

Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 dla sierpnia 2021 roku. Wartość anomalii na poziomie ciśnienia 925 hPa (750 m.n.p.m). NOAA/ESRL

Sierpień nie był w Arktyce taki jak lipiec. Za dodatnie odchylenia temperaturowe odpowiadał ujemny dipol arktyczny (mapa obok przedstawia średnie dla sierpnia ciśnienie atmosferyczne w Arktyce). Ujemny dipol generalnie obniża temperatury, co faktycznie miało miejsce w trzeciej dekadzie miesiąca, ale spadek był wyraźny w pacyficznym sektorze Oceanu Arktycznego. I tam temperatury były co najmniej 1^oC niższe od średniej, nad Morzem Beauforta 3^oC niższe od średniej wieloletniej. Z kolei w atlantyckiej części Oceanu Arktycznego było 2^oC cieplej. Dipol podwyższał temperatury w zachodniej części Syberii i europejskiej części Rosji za sprawą rozległego systemu wysokiego ciśnienia z centrum nad rosyjską częścią Basenu Arktycznego. W zachodniej części Syberii z tego tytułu było nawet 5^oC więcej niż zwykle. Często występowały upały.  

 

Zmiany średnich miesięcznych temperatur w latach 1975-2021 dla sierpnia (obszar - 65-90^oN). Wykres przedstawia zmiany roczne (cienka krzywa) i zmiany wygładzonej średniej 5-letniej (grubsza krzywa). NOAA/NCEP

Sierpień był wyraźnie cieplejszy w stosunku do lipca, kiedy to średnia miesięczna wartość była o 0,02^oC niższa. Sierpniowe odchylenie wyniosło +1,08^oC, tym samym sierpień w Arktyce był piąty najcieplejszy w historii pomiarów. Cztery pozostałe lata przypadły na rok 2011, 2018, 2019 i 2020. 

Średni miesięczny zasięg lodu morskiego dla sierpnia w latach 1979-2021.

Tempo topnienia było wyraźnie wolniejsze niż w ostatnich latach. Średnioroczne tempo spadku zlodzenia w trendzie wynosi dla sierpnia 2021 roku 75 tys. km², a więc 10,4% na dekadę w stosunku do średniej 1981-2010. Od 1979 roku zlodzenie arktycznych wód w przypadku sierpnia skurczyło się o 3,15 mln km².

Rozpad lodu na Morzu Beauforta
Gwałtowny rozpad lodu na Morzu Beauforta na skutek działania słabych sztormów jest dość zaskakujący w kontekście tego, co działo się wcześniej.

Zmiany grubości lodu na Morzu Czukockim w okresie od kwietnia do końca sierpnia 2021. he Cold Regions Research and Engineering Laboratory-Dartmouth Mass Balance Buoy Program

Jednak dane jednej z boi pokazują, że na Morzu Czukockim (tam też warunki atmosferyczne nie sprzyjały) w lipcu lód topił się od spodu bez żadnych przeszkód. Topił się dalej mimo spadających w sierpniu temperatur powietrza. Na koniec sierpnia topnienie zatrzymało się. Grubość lodu kry, która przetrwała topnienie spadła z 1,5 metra do 0,5 metra - mimo słabych dla topnienia warunków atmosferycznych. To tylko dane z jednej boi. Wiele innych obszarów lodu zniknęło. Świadczy to tym, że ilość energii cieplnej pod lodem jest na tyle już duża, że pozwala na topnienie lodu od spodu bez względu na to, co dzieje się nad lodem. Na razie ta ilość energii cieplnej jest za mała, by stopić krę na, której znajduje się boja. Dlatego też na koniec sierpnia dalsze topnienie już się zatrzymało. W przyszłości jednak sytuacja będzie już wyglądać inaczej. 

 

 

W miarę mocne zamarzanie na Antarktydzie?
Na Antarktydzie, a raczej wokół niej na Oceanie Południowym warunki dla zamarzania były sprzyjające. 

Średnie dla sierpnia 2021 anomalie koncentracji antarktycznego lodu morskiego.  Sea Ice Index - NSIDC

  

W przypadku Oceanu Południowego taki trend jak w Arktyce nie występuje. W sierpniu 2021 zasięg lodu na Oceanie Południowym był piątym najwyższy w historii pomiarów. Trend może jest przez kolejne lata się nie zmienić. Składa się na to kilka przyczyn. Podstawową są zmiany uwarstwienia oceanu. Gdy temperatura powierzchni Ziemi się podnosi, wzmaga się parowanie i rośnie wilgotność powietrza, a wraz z nią opady deszczu i śniegu. Zwiększone opady oznaczają, że wierzchnia warstwa oceanu staje się słodsza, a przez to lżejsza niż bardziej słona woda poniżej. Słodką warstwę na powierzchni zasila także woda z intensywnie topniejących lodowców szelfowych. Taki układ (cięższa woda niżej, lżejsza woda wyżej) nie sprzyja mieszaniu się warstw, a brak mieszania oznacza, że ciepła woda przestaje wypływać na wierzch i topić lód. Ponadto słodka woda zamarza łatwiej niż słona, co dodatkowo ułatwia tworzenie cienkiej warstwy lodowej na powierzchni oceanu zimą.

Zmiany masy antarktycznego lądolodu w latach 2002-2021. Dane pomiarowe z GRACE 2002-2017 i GRACE-FO 2018-2021.

Inaczej jest w przypadku lądolodu, który topi się bez względu na to, co dzieje się lodem morskim. W latach 2019/21 Antarktyda straciła 401 mld ton lodu. W sezonie 2020/21 mniej, ale i tak wciąż dużo, bo 231 mld ton. Tam topnienie postępuje sukcesywnie. 

Na podstawie National Snow and Ice Data Center: Beaufort breakup

Zobacz także:

• Lipiec 2021 - pochmurne i zimne letnie dni, czwartek, 5 sierpnia 2021 Tempo topnienia lodu morskiego, czyli spadku zlodzenia było w lipcu tego roku na tyle powolne, co wyzerowało szanse na pobicie rekordu z 2012. Cały lipiec był pochmurny ze względu na rozległe występujące obszary niskiego ciśnienia - w większym stopniu niż miesiąc wcześniej.
• Czerwiec 2021 - próbując pobić rekord, czwartek, 8 lipca 2021