Zatoka Hudsona zamarza z wielkim opóźnieniem

W ciągu ostatnich dni, postępy w zamarzaniu arktycznych wód były znaczące. To rezultat ponownego umocnienia się wiru polarnego. Skutkowało to spadkiem temperatur nad Oceanem Arktycznym. Szybko zaczęły zamarzać akweny: Morze Beringa, Barentsa i Karskie. Z drugiej strony notowane są historyczne rekordy w Zatoce Hudsona. Od wielu dni w Kanadzie panują znacznie wyższe niż zwykle temperatury. Mapa pokazuje (kliknij, aby powiększyć) skalę anomalii temperaturowych na 28 grudnia 2023 roku. Co najmniej 10°C cieplej niż być powinno. W praktyce oznacza to bardzo lekki mróz.

Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego w 2023 roku w zestawieniu ze zmianami z wybranych lat oraz średniej 1981-2010. Wykres pokazuje zapis dziennych odczytów w 5-dniowej średniej. NSIDC

W ciągu ostatnich dni tempo zamarzania znacznie przyspieszyło. W wyniku czego zasięg lodu morskiego ponownie znalazł się poza pierwszą dziesiątką. Aktualnie jest 17. najmniejszym w historii pomiarów. Nie jest to jednak nic wielkiego, gdyż raptem dwa lata temu także wartości o tej porze były podobne. Podobnie było w 2014 roku. 

Zmiany powierzchni lodu morskiego w Zatoce Hudsona w 2023 roku. JAXA/AMSR2

*Przedstawione dane uwzględniają większy obszar arktycznych akwenów niż geograficzny.

Zupełnie inaczej wygląda sytuacja w Zatoce Hudsona. Jak pokazuje wykres, notowane są tam historyczne rekordy. Zatoka Hudsona leży poza Oceanem Arktycznym, i w sumie poza samą Arktyką. Przez jej środek przebiega 60°N. To podobne szerokości geograficzne co w przypadku Bałtyku, jednak warunki dla zamarzania są tam inne niż w przypadku Bałtyku. Zatoka Hudsona powinna być zamarznięta od ponad dwóch tygodni, a nie jest. Wschodnie wybrzeże, jak pokazuje mapa po lewej, jest wolne od lodu. Takie coś nie powinno mieć miejsca, podobnie jak w przypadku Morza Labradorskiego. Wzdłuż wybrzeży Labradoru powinien formować się lód. Z klimatycznego punktu widzenia nie ma to żadnego znaczenia, gdyż lodowy obszar jest niewielki, ale dla tamtejszej fauny już tak. 

Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w Ameryce Północnej w dniach 20-26 grudnia 2023 roku. NOAA/ESRL

Słabe zamarzanie to oczywiście wynik działania temperatur. W dniach 20-26 grudnia temperatury nad Zatoką Hudsona były od 2 do 6°C wyższe od średniej. W praktyce oznacza to słaby mróz i często występujące w ciągu dnia odwilże. W Inukjuak - osadzie leżącej na wschodnim wybrzeżu w dniach 23-24 temperatura w ciągu dnia sięgała zera stopni. W pozostałe dni panował lekki mróz. Zamiast temperatur na poziomie -22°C było -10°C. Słaby mróz oznacza, że ogrzana latem woda wolniej się wychładza. 

Zatoka Hudsona 27 grudnia 2023 roku. NASA Worldview

Według prognoz Zatoka Hudsona powinna zamarznąć w ciągu najbliższego tygodnia. Temperatury mają spaść do bardziej normalnych wartości. Choć tak się stanie, to nie zmieni się ogół problemu. Akwen ten zamarznie bowiem miesiąc później niż zwykle. 

NOAA Arctic Report Card 2023

Amerykańska Narodowa Służba Oceaniczna i Atmosferyczna (NOAA) opublikowała obszerny raport na temat stanu arktycznej kriosfery i klimatu Arktyki. Raport ten przedstawia obraz zmian, jakie zaszły w Arktyce w ciągu ostatnich miesięcy, oraz to, jak ma się bieżąca sytuacja względem poprzednich lat i dekad.  Coraz częstsze ekstremalne zjawiska pogodowe podyktowane postępującym ociepleniem klimatu zmieniają obraz Arktyki. Jednak możliwości adaptacyjne do nowych warunków leżą w możliwości współpracy międzyludzkiej. 

Arktyka jest coraz cieplejsza, czapa polarna i pokrywa śnieżna z dekady na dekadę stają się coraz mniejsze. Region staje się też coraz wilgotniejszy, do którego wkraczają warunki typowe dla umiarkowanych szerokości geograficznych. Koncentracja na partnerstwach lokalnych i międzynarodowych, długoterminowych obserwacjach i sprawiedliwych rozwiązaniach klimatycznych zapewnia społecznościom Arktyki mechanizmy radzenia sobie z szybko zmieniającą się sytuacją. Ten problem dotyczy także i nas.

Temperatury powietrza

Region arktyczny (60–90° N) w 2023 cechował się jak poprzednich latach wysokimi temperaturami. Rok 2023 był szóstym najcieplejszym od 1900 roku. Arktyka doświadczyła najcieplejszego lata w historii.

Arktyczne (60-90° N) i globalne (90° S-90° N) anomalie temperatury powietrza  (w °C) uśrednione dla obszarów lądowych i morskich. Wartości te obejmują okres międzyroczny (np. październik 2022-wrzesień 2023). Dane NASA GISTEMP v4 pochodzą z NASA Goddard Institute for Space Studies, a dane ERA5 pochodzą z Copernicus Climate Change Service.

Biorąc pod uwagę zapisy z GISTEMP i ERA5, roczna anomalia w 2023 roku wyniosła odpowiednio 0,76°C i 0,77°C dla Arktyki, plasując się na 6. miejscu najcieplejszych lat od 1900 roku. Jeśli chodzi o dane z GISTEMP, 2023 roku jest 14. z rzędu, w którym temperatury w Arktyce przekroczyły średnią z lat 1991-2020, podczas gdy osiem najcieplejszych lat w Arktyce miało miejsce od 2016 roku. 

Sezonowe anomalie temperatury powietrza na powierzchni (w °C) dla (a) jesieni 2022 r., (b) zimy 2023 r., (c) wiosny 2023 r. i (d) lata 2023 r. Anomalie temperatury przedstawiono w odniesieniu do  średnich z lat 1991-2020. Dane dotyczące temperatury powietrza z reanalizy ERA5 pochodzą z serwisu Copernicus Climate Change Service.

W Barrow czyli Utqiaġvik 5 grudnia 2022 roku zanotowano rekordową temperaturę 4,4°C dla okresu 30 października - 22 kwietnia. Lato 2023 było w Arktyce najcieplejsze w historii. Duża była tutaj rolą tego, co działo się w kanadyjskiej Arktyce. 

Pokrywa śnieżna

Od dłuższego czasu zasięg występowania pokrywy śnieżnej na półkuli północnej się kurczy, co jest związane z ocieplającym się klimatem. Zmiany są jednak widoczne latem, a nie zimą. Przyczyną jest oddziaływanie letnich temperatur w połączeniu ze ekspansją komórki Haddleya.

Odchylenia powierzchni pokrywy śnieżnej dla maja i czerwca w latach 1967-2023 względem średniej 1991-2020. Wykres przedstawia dane dla Ameryki Północnej – czarny kolor oraz Eurazji – kolor czerwony. Krzywe pokazują 5-letnią średnią, zaś kółka średnie wartości miesięczne. NOAA, Climate Data Record (CDR)

Pokrywa śnieżna od jesieni do wiosny ma bezpośredni wpływ na wiele procesów zachodzących na powierzchni lądu w Arktyce, w tym na budżet energii powierzchniowej, reżim termiczny gruntu, wieczną zmarzlinę oraz ekosystemy lądowe i słodkowodne. Na te zmienne wpływ ma także to, jak szybko wiosną znika śnieg, i jak długo nie ma go w półroczu letnim. W 2023 roku, w maju pokrywa śnieżna w Ameryce Północnej zajmowała rekordowo mały obszar, co potem przełożyło się na sezon pożarowy w Kanadzie. Akumulacja śniegu zimą 2022/23 była wyższa niż zwykle na obu kontynentach, zwłaszcza w Eurazji. Od 2010 r. w czerwcu w Eurazji pokrywy śnieżnej nie było prawie całkowicie (z wyjątkiem jej pozostałości w górach) przez 11 z 14 lat; ten brak czerwcowej pokrywy śnieżnej w ogóle nie wystąpił w latach 1967–2009.

Opady

Ocieplenie klimatu w Arktyce oznacza wzrost opadów, zarówno śniegu jak i deszczu. Wzrost średnich wartości opadów w Arktyce widoczny jest każdej porze roku. Występują tylko rozbieżności co do regionów, gdzie w jednym trendu nie ma, a w innym jest. 

Zmiany średnich dla trzymiesięcznego okresu w roku opadów w Arktyce (60-90°N) w latach 1951-2023. Dane wyrażone są jako procentowe odchylenia w stosunku do średniej 1991-2020. Dane: ERA5 i GPCC

Arktyka doświadczyła znaczących dodatnich anomalii jeśli chodzi o opady w sezonie 2022/2023 (październik-wrzesień). Od wielu lat obserwuje się stopniowy wzrost ilości opadów. W wielu miejscach, jak np. na Alasce zima była wyjątkowo wilgotna. Na co raz większych obszarach występują opady o charakterze intensywnym. W przeszłości też miały one miejsce, ale na znacznie mniejszych obszarach. Strefa zjawisk typowych dla naszego klimatu przesuwa się stopniowo na północ. Okres październik 2022 - wrzesień 2023 był szóstym najwilgotniejszym od 1950 roku 

Grenlandzki lądolód

Pod wpływem ocieplającego się klimatu Grenlandia traci lód, który przyczynia się do wzrostu poziomu oceanów na Ziemi. Na razie jej udział jest niewielki, ale dalsze ocieplenie znacznie ten proces przyspieszy.

Zmiany masy grenlandzkiego lądolodu w gigatonach od kwietnia 2002 do września 2023 roku. Dane pomiarowe z satelitów GRACE

W sezonie 1 września 2022 - 31 sierpnia 2023 Grenlandia straciła 156 mld ton lodu (gigaton). To 60 Gt mniej niż wynosi średnia z lat 2002-2023. Inaczej mówiąc, topnienie było 28% słabsze niż w latach 2002-2023. Sezon topnienia nie był zbyt silny jak na ostatnie lata głównie za sprawą czerwca. Jednak liczba dni, kiedy miało miejsce topnienie lądolodu była wyraźnie wyższa do średniej. Skumulowany obszar czasu trwania topnienia był drugim co do wielkości w historii pomiarów. 70% wartości z rekordowego 2012 roku, 5,7 razy większy w stosunku do wielolecia. Powodem stosunkowo słabej utraty lodu były chłodne warunki pogodowe latem (głównie w czerwcu), oraz wilgotna i ciepła jesień 2022. Średnia temperatura jesienią na Grenlandii wyniosłą -23,2°C, co stanowi anomalię na poziomie +7,4°C.

Arktyczny lód 

Najważniejsza zmienna dla Arktyki - zasięg lodu morskiego i jego zmiany. Od wielu lat występuje trend spadkowy. W ostatnich latach został on mocno zahamowany, ale jest to tylko sytuacja chwilowa. Dalszy wzrost temperatur na Ziemi wymusi dalsze, jeszcze większe topnienie lodu.

Średni miesięczny zasięg lodu morskiego (jasnoniebieski) dla (a) marca 2023 roku i (b) września 2023. Medianę zasięgu dla lat 1991-2020 zaznaczono ciemnoniebieskim konturem.

Zasięg lodu morskiego  w ostatnich latach jest o około 50% niższy niż w latach 80-tych XX wieku. W 2023 roku było podobnie, ale nie odnotowano przy tym rekordu. Szczególnie chodzi tu o wrześniowe minimum. Tempo topnienia do końca kwietnia było powolne, potem utrzymywało się na poziomie zbliżonym do średniej. W lipcu i sierpniu przyspieszyło. Północny Szlak Morski, wzdłuż północnego wybrzeża Rosji, otwierał się stosunkowo wolno ze względu na słabe roztopy u wybrzeży Morza Karskiego i Wschodniosyberyjskiego, ale pod koniec sierpnia wzdłuż wybrzeża na całej trasie zaobserwowany stan otwartych wód. Przejście Północno-Zachodnie szybko się otworzyło, chociaż lód nadal w dużej mierze blokował zachodni kraniec północnej trasy przez Cieśninę M'Clure’ego w trakcie sezonu topnienia. Niemniej jednak zasięg na wodach tego szlaku morskiego był jednym z najniższych w historii pomiarów.

Zmiany obszaru, jaki zajmuje lód wieloletni i mający mniej niż 4 lata od 1985 roku do dziś. Powyżej mapy przedstawiające rozmieszczenie lodu wieloletniego i jednorocznego pod koniec sezonu topnienia w 1985 i 2023 roku.

2023 rok nie był rekordowy jeśli chodzi o roztopy w Arktyce. Dotyczy to także udziału lodu wieloletniego w stosunku do całej powierzchni czapy polarnej. Mimo to, jak pokazuje wykres, nad udział wieloletniego lodu jest niewielki, niemal rekordowy. Podobne zmiany obserwuje się w przypadku grubości lodu, który jest coraz cieńszy. W 2023 roku szczególnie cienka pokrywa lodowa występowała w sektorze amerykańskim, w tym na Morzu Beauforta. Wpływ na grubość lodu pod koniec sezonu topnienia mają to, co działo się w trakcie zimy, a potem w czasie letnich roztopów. 

Temperatura Oceanu Arktycznego

Temperatury powierzchni wód na Oceanie Arktycznym w czasie lata wynikają głównie z ilości napływającego promieniowania słonecznego, a dokładnie ilości promieniowania pochłoniętego przez powierzchnię. Jednak z powodu wzrostu ilości dwutlenku węgla wymuszenie radiacyjne rośnie, a więc ilość energii pochłanianej i potem oddawanej do atmosfery wzrasta. Zmienności pogodowe sprawiają, że nie każdego roku arktyczne wody pochłaniają dużą ilość energii cieplnej.

Temperatury arktycznych wód: a) średnia temperatura powierzchni morza w sierpniu 2023 roku. Obszar oznaczany na biało na obu mapach, to uśredniony dla sierpnia 2023 zasięg lodu morskiego. Czarna linia na mapie to izoterma wód o wartości 10°C, b) odchylenia temperatury w sierpniu 2023 roku w stosunku do średniej 1991-2020, c) różnice względem sierpnia 2022 roku. NOAA/NSIDC Climate Data Record of Passive Microwave Sea Ice Concentration, Version 3

W sierpniu 2023 roku średnia temperatura wód Morza Barentsa, Karskiego i Beauforta wynosiła około 11°C, a w przypadku Czukockiego i Łaptiewów około 8°C. Większość arktycznych wód pod koniec sezonu topnienia była wyraźnie cieplejsza od średniej. Szczególnie wody Morza Beauforta, które były nawet 5°C cieplejsze od średniej z lat 1991-2020. Duża była tutaj nie tylko zasługa tego, co działo się w kanadyjskiej Arktyce. Wpływ na temperatury wód miała rzeka Mackenzie, które na skutek fal upałów w głębi lądu dostarczała ciepłą wodę do Oceanu Arktycznego. Wykres obok pokazuje, że Ocean Arktyczny ociepla się w średnim tempie 0,05°C rocznie, czyli 0,5°C na dekadę. W ciągu ostatnich 40 lat temperatury arktycznych wód wzrosły o 2°C, dwukrotnie więcej niż w światowym oceanie. 

Roślinność w Arktyce

Za pomocą satelitów jesteśmy w stanie rejestrować zmiany w roślinności arktycznej. Dla mierzenia zmian w roślinności, poziomie wegetacji służą indeksy NDVI (Znormalizowany Różnicowy Wskaźnik Wegetacji). MaxNDVI to szczytowy poziom wskaźnika NDVI związany z maksymalnym w roku rozwoju arktycznej szaty roślinnej tundry. Poniżej przedstawione są dane pomiarowe od 1982 roku przez Zaawansowany Radiometr Bardzo Wysokiej Rozdzielczości (AVHRR), i od 2000 roku przez Spektroradiometr Obrazowania Umiarkowanej Rozdzielczości (MODIS).

Okołoarktyczne trendy (% zmian MaxNDVI): a) dla szeregu czasowego 1982-2022.  b) dla 2000-23.   Zasięg lodu morskiego w 15 sierpnia 2023 r. oznaczono jasnym cieniowaniem.

Od lat obserwuje się proces zazieleniania się tundry, a wiec pojawiania się tam gęstych traw i krzewów. W 2023 roku średni szczytowy poziom zazielenienia tundry był trzecim najwyższym w historii pomiarów. W stosunku do 2022 roku nastąpił wzrost, dokładnie o 9.8%. Dość wysoki poziom zmian zaobserwowano na Alasce i w kanadyjskiej Arktyce. 

Na podstawie: Arctic Report Card: Update for 2023

Zobacz także:

• NOAA Arctic Report Card 202, 18 grudnia 2022
  

Raport za I połowę grudnia 2023 - rozpad wiru rozgrzał Arktykę

Rozpad wiru polarnego, do jakiego doszło w trzeciej dekadzie listopada, doprowadził do wzrostu temperatur. W konsekwencji czego tempo zamarzania arktycznych wód wyhamowało. Jak pokazuje animacja obok, wir polarny zaczął ponownie się "sklejać" i umacniać. Temperatury zaczęły spadać, ale powoli i nie wszędzie. Tempo przyrostu lodu ponownie przyspieszyło, jednak zasięg/powierzchnia lodu cały czas pozostają zdecydowanie niższe od średniej, mimo wyjścia poza podium.

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

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

Wcześniejsze zapóźnienia w zamarzaniu spowodowały, że w połowie grudnia część Morza Czukockiego dalej była wolna od lodu. To zjawisko staje się normą, gdyż w przeszłości akwen ten był już w całości pokryty lodem. Początkowo w grudniu kontynuowane były warunki z drugiej połowy listopada. Później jednak temperatury zaczęły się obniżać, co spowodowało ponowne przyspieszenie zamarzania. Zupełnie inna sytuacja miała miejsce w przypadku Zatoki Hudsona. Tam z powodu skrajnie wysokich temperatur zapóźnienia się ogromne. Zatoka powinna być już zamarznięta, a jest dopiero w połowie pokryta lodem. 

 

Zmiany tempa zwiększania/zmniejszania się zasięgu lodu morskiego w 2023 roku w zestawieniu ze zmianami z 2012 i 2022 roku oraz średniej z ostatnich 10 lat.

W pierwszej dekadzie grudnia tempo zamarzania było powolne, potem zmiana warunków doprowadziła do jego przyspieszania. Dotyczyło to jednak części akwenów morskich regionu arktycznego.

Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego w 2023 roku i wyszczególnienie w zestawieniu ze zmianami z wybranych lat oraz średniej 1981-2010. Wykres pokazuje zapis dziennych odczytów w 5-dniowej średniej. NSIDC

Zasięg lodu morskiego 15 grudnia wyniósł 11,85 mln km², zaczął się więc oddalać od podium - szósta najmniejsza w historii pomiarów wartość. Całościowy przyrost lodu od wrześniowego minimum do połowy grudnia jest o 3,1% większy niż średnia z ostatnich 10 lat. To efekt zmian z października. W drugiej dekadzie grudnia doszło do przyspieszenia, dzienne zmiany przekraczały znacznie 100 tys. km². Różnice w stosunku do poprzedni lat, łącznie z 2012 roku są niewielkie.  Mapa NSIDC obok ilustruje różnice w zlodzeniu arktycznych wód względem średniej 1981-2010. W dalszym ciągu są one wyraźnie widoczne. 

Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego w 2023 roku w stosunku do wybranych lat i średnich dekadowych. Mapa przedstawia zasięg w zestawieniu ze średnią lat 90. XX wieku. JAXA

Także dane JAXA pokazują przyspieszenie zamarzania, ale różnice w stosunku do lat 90. XX wieku są spore - ponad 1 mln km². Statystyki mocno podbija Zatoka Hudsona.

Zmiany powierzchni lodu morskiego w 2023 roku w stosunku do zmian z wybranych lat, średnich dekadowych oraz jej odchylenia w stosunku średniej 2000-2019. Dane NSIDC, wykres Nico Sun

Warto zauważyć, że spadek temperatur w Arktyce nie był duży, a cały praktycznie region Oceanu Arktycznego doświadcza ostatnio dużych anomalii temperatur. Większość tych anomalnych wartości występuje tam, gdzie znajduje się wieloletni, a więc stały lód. Są jednak też miejsca takie jak Morze Czukockie, które nie mogą całkiem zamarznąć. No i wspomniana Zatoka Hudsona wraz z Morzem Baffina. W rezultacie przyrost powierzchni lodu jest łagodny. Duży wpływ ma wiatr, a co za tym idzie koncentracja lodu morskiego jest dość mała - zbliża się nawet do rekordowych wartości. Pomijając Zatokę Hudsona, nie wszędzie przyrost lodu był szybki. Morze Czukockie zaczęło zamarzać w drugim tygodniu grudnia, ale Barentsa nadal przegrywa z atlantyfikacją regionu. Atlantyfikacja to nie tylko zmiana właściwości wód, ale też warunków atmosferycznych.
 

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

Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w Arktyce w 2020, 2021 i 2023 roku dla 1-13 grudnia. NOAA/ESRL
 

Grudzień jest kolejnym miesiącem w Arktyce, który cechują bardzo wysokie temperatury. To już zjawisko charakterystyczne dla tego regionu w związku z ocieplającym się klimatem. Temperatury nad centralną częścią Oceanu Arktycznego były nawet 9^oC wyższe od średniej wieloletniej. Wir polarny wypchał zimno, prowadząc do dużych spadków temperatur w Eurazji. Wielokrotnie temperatury wokół bieguna północnego w pierwszej połowie grudnia utrzymywały się na poziomie -20^oC, powinno być około -30^oC.  Animacja obok ilustruje przemieszczanie się mas powietrza i zmiany ich temperatur w dniach 1-15 grudnia 2023. 

 

Zmiany średnich temperatur wokół bieguna północnego (80-90^oN) w 2023 roku względem średniej z lat 1958-2002. DMI

Wykres pokazuje, że w pewnym momencie wokół bieguna północnego temperatury były ponad 10^oC wyższe niż w XX wieku. Na razie nie ma powtórki z lat 2016-2017, ale temperatury i tak są w Arktyce znacznie wyższe od średniej. A takie coś wpływ na wzorce pogodowe poza Arktyką.

Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002 powierzchni arktycznych wód dla 15 grudnia w latach 2015-2023. DMI

Odchylenia temperatur wód nadal są znacznie wyższe od średniej. Przy czym należy wciąż pod uwagę to, że to są anomalie powierzchniowe, wynikające z faktu, że dane miejsce powinno mieć -1,5^oC, a ma 0^oC, więc odchylenia z racji braku lodu, który powinien być, wynosi +1,5^oC. Oczywiście chodzi tu o temperaturę wody, bo sam lód na powierzchni ma nawet -40^oC. 

 

Grubość lodu morskiego w latach 2015-2023 dla 15 grudnia. Naval Research Laboratory, Global HYCOM

Wysokie temperatury spowodowały, że grubość lodu nie jest tak duża, jak być powinno. Mimo w miarę łagodnego lata 2023 i wcześniejszych warunków czapa polarna nie odzyskuje gabarytów sprzed 10-15 lat.

Mozaika zdjęć satelitarnych Morza Barentsa w 13-15 grudnia 2023. Sentinel-1 AB, Sea Ice Denmark

Podsumowując, sezon zamarzania nie układa się tak, jak powinien. Temperatury są zbyt wysokie, co jakiś czas dochodzi do sporych adwekcji ciepłych mas powietrza, w tym rzek atmosferycznych. Nawet jeśli dochodzi do zmiany warunków pogodowych na korzystne, to ich czas trwania jest niewystarczający, by naprawić sytuację.

Zobacz także:

• Raport za II połowę listopada 2023 - koniec łatwego zamarzania, 1 grudnia 2023 Wysokie temperatury w Arktyce doprowadziły do rozpadu wiru polarnego. W wyniku tego zmieniły się wzorce pogodowe, co jeszcze bardziej wzmocniło dodatnie odchylenia temperaturowe w regionie.
• Raport za I połowę listopada 2023 - z góry tafla lodu wygląda w porządku, 16 listopada 2023 
  

PIOMAS (listopad 2023) - słaby mróz zaczął hamować zamarzanie

To było do przewidzenia, że zbyt szybkie zamarzanie niewiele pomoże, a zbyt słaby mróz zacznie spowalniać tempo zwiększania się grubości lodu. Wielkość czapy polarnej w Arktyce zaczyna ponownie zbliżać się do podium.

Objętość lodu w Arktyce w 2023 roku w zestawieniu ze zmianami z lat 1979-2022. PIOMAS, grafika Zachary Labe

W listopadzie Arktyka doświadczała przeważnie wysokich temperatur, szczególnie w obszarze Basenu Arktycznego. To ewidentnie wpłynęło na tempo przyrostu lodu. 30 listopada 2023 objętość lodu wyniosła 10 765 km³, co stanowi piątą najmniejszą w historii pomiarów wartość. Miesiąc wcześniej było to siódme miejsce. Maksymalna różnica w stosunku do rekordowego dla listopada 2016 roku wynosi 1381 km³, czyli niecałe 15%. 10,5% w stosunku do 2020 roku, kiedy letnie topnienie otarło się o rekord. Tabela obok (kliknij, aby powiększyć) przedstawia dokładną rozpiskę objętości lodu na 30 listopada. W kolumnach przedstawione są różnice względem poprzednich lat i średnich dekadowych, także ich procentowe wartości. Miejsca zaznaczone na różowo, to lata, kiedy ilość lodu była większa niż w tym roku.

 

Grubość lodu morskiego w listopadzie 2023 roku i jej odchylenia w stosunku do średniej 1981-2010. PIOMAS/Zachary Labe

Zbyt wysokie odchylenia temperatur w listopadzie nad Oceanem Arktycznym oznaczają lekki mróz. Im słabszy mróz, tym wolniej zamarza woda. Temperatura lodu spada, następuje jego wyziębienie, to powoduje, że woda pod lodem się wychładza i też zamarza. Tak samo, jak na jeziorach. Dlatego przy słabym mrozie nie powinno się wchodzić na lód. Jak pokazują to powyższe mapy, w stosunku do wielolecia nic się nie zmieniło. Wykres obok przedstawia zmiany tempa przyrostu objętości lodu w ciągu ostatnich tygodni. W pewnym momencie doszło do sytuacji, kiedy lód przestał zwiększać swoją objętość. Było to związane z natarciem ciepłych mas powietrza, o czym była mowa w raporcie NSIDC. Potem z powodu działania w dalszym ciągu zbyt słabego mrozu, tempo przyrostu lodu było wyraźnie wolniejsze od średniej. 

Grubość arktycznego lodu morskiego w 2023 roku w zestawieniu z latami 1979-2022 i średnich wartości dekadowych. PIOMAS/Zachary Labe  

Na wykresie widzimy, że grubość lodu szybko się zwiększała w listopadzie, co może dziwić. Sytuacja polega na tym, że Ocean Arktyczny szybko zamarzał w październiku i w pierwszej połowie listopada. I tu właśnie diabeł tkwi w szczegółach, co ilustruje mapa obok. Od października do listopada 2023 lód zwiększał swoją grubość na zewnętrznych obszarach Oceanu Arktycznego. Te wody były do połowy października wolne od lodu, potem na skutek szybkiego spadku zaczęły dość szybko zamarzać. Skoro tak się stało, a niskie temperatury nie ustąpiły (wpływ zimnych mas powietrza znad lądów Dalekiej Północy), to lód zwiększał swoją grubość. Płytkie wody też się szybko wychładzają, bo są płytkie. Inaczej niż w przypadku większych głębokości, gdzie można wykorzystywać ruchy pionowe wody. Białe odcienie, to miejsca, gdzie przyrost był niewielki lub wręcz żaden. To efekt działania z jednej strony słabych mróz, z drugiej zaś upwellingu. Pamiętajmy, że Ocean Atlantycki dostarcza ciepło do Arktycznego. Widać też czerwone odcienie, czyli miejsca, gdzie miąższość lodu nadal spadała. To efekt działania wody, głównie z Atlantyku. Temperatury powietrza były wtedy zbyt wysokie, by kompensować ten wpływ.

 

 

Zmiany średniej miesięcznej ilości lodu morskiego w Arktyce dla listopada w latach 1979-2023. Dane PIOMAS

Od ponad 10 lat Arktyka nie znajduje się pod presją ocieplającego się klimatu w takim stopniu, by tracić lód. Nie jest to jednak koniec trendu, a jego wygaszenia. Według niedawnych zresztą badań ten efekt w ciągu najbliższych lat zniknie, być może już nawet w przyszłym roku. W ciągu ostatnich czterech dekad w przypadku listopada objętość lodu zmniejszyła się o 54%. Jest to więc dość spora zmiana.

 

Zobacz także:

• PIOMAS (październik 2023) - szybki początek, 7 listopada 2023 Według danych z modelu PIOMAS sezon zamarzania w tym roku zaczął się dość dobrze. Nastąpił spory przyrost lodu morskiego. 
• PIOMAS (wrzesień 2023) - ścisk na wykresie, 8 października 2023
  

Listopad 2023: zimowa pauza

Choć w Arktyce pauzy w zamarzaniu nie są niczym niezwykłym, to w ostatnich latach przy stosunkowo niewielkiej powierzchni mają spektakularny wymiar. W trzeciej dekadzie miesiąca Arktyka doświadczyła napływu ciepłych i wilgotnych mas powietrza, które zahamowały przyrost lodu.

Średni zasięg arktycznej pokrywy lodowej w listopadzie 2023 roku. Fioletowa linia pokazuje średni zasięg lodu z lat 1981-2010 dla listopada. Sea Ice Index - NSIDC

Pauza, do której doszło w dniach 19-24 listopada, a potem wolniejszy przyrost lodu nie wpłynęły na uśrednioną miesięczną wartość zasięgu lodu. To oczywiste, bo stało się to dość późno. Średni dla listopada 2023 zasięg lodu w Arktyce wyniósł 9,66 mln km², co w rankingu rozmiarów przekłada się na siódmą pozycję. Aczkolwiek znaczne spowolnienie przyrostu lodu w drugiej połowie miesiąca miało już wpływ na rozmiary czapy polarnej. Pod koniec listopada wartości zbliżyły się bowiem do podium. Sezon zamarzania miał dość dobry start, ale biorąc pod uwagę kwestię zmian klimatycznych, impet szybko wygasł. Rozmiary czapy polarnej są zauważalnie mniejsze niż kiedyś.  Mapa obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje anomalie koncentracji lodu morskiego dla listopada 2023 roku.

Zmiany zasięgu i koncentracji arktycznego lodu morskiego w listopadzie 2023 roku. NSIDC/Sea Ice Analysis Tool  

Animacja pokazuje, że w pierwszej połowie listopada zmiany były jeszcze szybkie. Potem doszło do znacznego spowolnienia, a nawet wycofywania się granicy lodu. Kolejny też raz obserwujemy, jak z dużym opóźnieniem pojawia się lód w Zatoce Hudsona.

 

Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego w 2023 roku w stosunku do ostatnich lat i średniej 1981-2010.

Średnie dzienne tempo przyrostu zasięgu lodu w listopadzie wyniosło 70,8 tys. km² podczas gdy średnia to 69,5 tys. km². Utrzymywało się tym samym w granicach średniej - różnica niecałych 2%. W październiku sytuacja wyglądała inaczej, ale listopadowa pauza wpłynęła na średnią.

Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w listopadzie 2023 roku. Wartość anomalii na poziomie ciśnienia 925 hPa (750 m.n.p.m). NOAA/ESRL

Listopad w Arktyce tradycyjnie zapisał się jako ciepły, choć nie ekstremalnie ciepły. Wyjątkowo ciepło było w sektorze amerykańskim Basenu Arktycznego i nad Archipelagiem Arktycznym. Temperatury były tam 4-5^oC wyższe od średniej, co w praktyce oznaczało lżejszy niż zwykle mróz. Okresowe anomalie, szczególnie w trzeciej dekadzie listopada były jeszcze wyższe. Pod koniec listopada na kanadyjskim wybrzeżu Morza Beauforta temperatura wzrosła do -4^oC. Zwykle panuje wtedy co najmniej kilkunastostopniowy mróz. Cyrkulacja atmosferyczna w listopadzie charakteryzowała się dość silnym niskim ciśnieniem skupionym w pobliżu bieguna północnego, z silnym niskim ciśnieniem dominującym również na północnym krańcu Atlantyku, Ziemi Baffina i Morzu Czukockim. Ogólnie cały region z wyjątkiem Grenlandii zdominowany był przez układy niskiego ciśnienia, co wpłynęło też na temperatury. 

 

Zmiany średnich miesięcznych temperatur w latach 1975-2023 dla listopada (obszar - 65-90^oN). Wykres przedstawia zmiany roczne (cienka krzywa) i zmiany wygładzonej średniej 5-letniej (grubsza krzywa). NOAA/NCEP

Listopad był w Arktyce piątym najcieplejszym w historii pomiarów. Średnia temperatura nad powierzchnią Ziemi w Arktyce wyniosła -14,41^oC. To 3,97^oC cieplej od średniej z lat 1981-2010. Tak wysokie temperatury miały wpływ na rozbicie wiru polarnego, co doprowadziło do drastycznego spadku temperatur w Europie i na Syberii pod koniec listopada i na początku grudnia. 

 

Średni miesięczny zasięg lodu morskiego dla listopada w latach 1979-2023.

Średnioroczne tempo spadku zlodzenia w trendzie wynosi dla listopada 2023 roku 50,6 tys. km², a więc 4,7% na dekadę w stosunku do średniej 1981-2010. Od 1979 roku zlodzenie arktycznych wód w przypadku października skurczyło się o 2,28 mln km².

Rzeki atmosferyczne spowalniają zamarzanie
W dniach 21 do 28 listopada seria trzech cyklonów pozatropikalnych podążała tym samym torem od północno-wschodniego wybrzeża Grenlandii na wschód wzdłuż północnej krawędzi mórz Barentsa, Karskiego i Łaptiewów. 

 

Lewa mapa: ilość wody w atmosferze Arktyki i obszarów rozciągających się wokół niej 26 listopada 2023 roku. Prawa mapa: kierunki i prędkość wiatru. Climate Reanalyzer

 

Gdy każda burza przemieszczała się do Oceanu Arktycznego, łączyła się ze swoimi poprzednikami, tworząc trwały cykloniczny (przeciwny do ruchu wskazówek zegara) reżim wiatru. Pierwszy i trzeci z tych sztormów powstały w regionie występowania Niżu Islandzkiego, a następnie wędrowały na północ wzdłuż wschodniego wybrzeża Grenlandii. Drugi sztorm powstał na północ od Grenlandii. Jednocześnie nad wolną od lodu częścią Morza Barentsa rozwinął się ośrodek wysokiego ciśnienia, który stał się szczególnie silny w dniach 26-28 listopada.

Połączenie tych dwóch układów stworzyło silny i trwały przepływ ciepłego i wilgotnego zarazem powietrze. Powstała tzw. rzeka atmosferyczna, która zahamowała zamarzanie arktycznych wód. Takie zjawiska nasilane przez atlantyfikację regionu związaną z globalnym ociepleniem stają się coraz silniejszym w skutkach zjawiskiem. Największe zagrożenie ma miejsce w okresie listopad-luty, znacznie to zakłóca sezon zamarzania, wpływając na rozmiary czapy polarnej, szczególnie na objętość lodu.

Na podstawie National Snow and Ice Data Center: A brief winter pause

Zobacz także:

• Październik 2023 - nadchodzi długa arktyczna zima, 5 listopada 2023 Wraz z nadejściem arktycznej zimy, zasięg lodu morskiego przyrastał na Oceanie Arktycznym w szybszym niż zazwyczaj tempie. 
• Wrzesień 2023 - zamarzanie tradycyjnie zaczęło się słabo, 7 października 2023