środa, 27 marca 2024

Sezon roztopów zaczyna się bardzo powoli z bardzo cienkim lodem

Sezon topnienia zaczyna się w Arktyce dość spokojnie, ale to za sprawę tego, co dzieje na obrzeżach Oceanu Arktycznego. Nad obszarami, gdzie znajduje się gruby lód, otrzymują się stale podwyższone temperatury.

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2024 roku w stosunku do wybranych lat i średnich dekadowych. JAXA

Dane JAXA pokazują, że tempo spadku zasięgu lodu morskiego było dość powolne. Ostatnio doszło do przyrostu. 26 marca zasięg lodu był 15. najmniejszym w historii pomiarów, a dotychczasowe tempo ubytku lodu jest ponad 50% wolniejsze od średniej. Duży w tym udział był wód Morza Barentsa. Wykres po lewej (kliknij, aby powiększyć) pokazuje dużą ekspansję lodu w marcu. Obszar, jaki zajmuje tam lód jest jednym z największych w historii pomiarów.
 
 
Odchylenia temperatur od średniej 1991-2020 w dniach 16-24 marca 2024. NOAA/ESRL

Przyczyną tego stanu rzeczy są warunki pogodowe związane z ułożeniem wiru polarnego (mapa obok). Wir polarny umożliwił przemieszenie się mroźnych mas powietrza nad obszar Morza Barentsa, powodując tam dużą ekspansję lodu. Temperatury były tam nawet 6
oC niższe od średniej wieloletniej. W praktyce oznaczało to spadek znacznie poniżej -20oC, na Svalbardzie w dniach 18-20 marca zanotowano około -26oC. Taki spadek na wybrzeżach Svalbardu i podobne temperatury nad wodami północnego Morza Barentsa dały możliwość nawrotu lodu. W lutym i na początku marca zasięg lodu na Morzu Barentsa był dość mały. Jednocześnie wysokie temperatury panowały tam, gdzie znajduje się wieloletni lód. Temperatury na Morzem Beauforta i częścią Basenu Arktycznego były średnio 4oC wyższe niż być powinny.
 
 
Grubość arktycznego lodu morskiego 27 marca 2024 i wykres pokazujący zmiany jego grubości w 2024 w zestawieniu ze zmianami lat poprzednich i średniej wieloletniej. DMI

Spadek temperatur w rejonie Svalbardu i Nowej Ziemi nie spowoduje zwiększenia się grubości pokrywy lodowej, gdyż jest to sytuacja chwilowa. Temperatury rosną tam ponownie. Stale utrzymują się za to wysokie wartości nad dużą częścią Oceanu Arktycznego, co ma wpływ na grubość czapy polarnej. Wykres pokazuje, że tempo przyrostu lodu zwalnia w stosunku do średniej wieloletniej. Tylko w północnej części Morza Beauforta lód powyżej 2 metrów.

Pokrywa lodowa na Morzu Barentsa 26 marca 2024 roku. NASA Worldview

Wielkość czapy polarnej, czyli jej zasięg/powierzchnia mogą więc nie mieć teraz większego znaczenia jeśli chodzi o to, co będzie się działo. Podobna sytuacja była w 2012 czy 2020 roku, kiedy miały miejsce rekordowe roztopy. Czapa polarna jest cienka, więc to, czy tyle czy tyle kilometrów kwadratowych zostanie zyskanych na skutek spływu zimnego powietrza, nie ma znaczenia.
 
 

 
 

sobota, 23 marca 2024

98 proc. pingwinów cesarskich wyginie do końca wieku

Przez wiele lat uważano, że Antarktyda w przeciwieństwie do Arktyki nie jest zagrożona zmianami klimatycznymi, że jest regionem dość nieczułym ze względu na geografię terenu. Jednak ostatnie lata pokazują, że jest inaczej. Widocznym znakiem tych zmian jest nagłe kurczenie się lodu morskiego, a także wymieranie gatunków. Ostatnio naukowcy poinformowali, że największe pingwiny – pingwiny cesarskie mogą zniknąć jeszcze w tym stuleciu.

Pingwiny cesarskie są mocno zależne od lodu morskiego na Oceanie Południowym

Polarne regiony Ziemi najbardziej odczuwają zmiany klimatyczne. Chodzi tu głównie o Arktykę i tamtejszą czapę polarną, a w dużo mniejszym stopniu Antarktydę. Przez wiele lat zakładano, że Antarktyda tak łatwo nie podda się globalnemu ociepleniu z dwóch powodów. Po pierwsze, pokrywa ją ogromny lądolód. Dzięki temu średnia wysokość nad poziomem morza to około 3000 metrów. A im wyżej tym chłodniej. Zmiana temperatury z -60oC na -55oC w takim przypadku nie zmienia postaci rzeczy. Inaczej jest w przypadku Arktyki, gdzie w okresie letnim mamy do czynienia ze zmianą -5oC na 0oC, co oznacza topnienie lodu przez kilka miesięcy. Po drugie, Antarktyda jest kontynentem izolowanym od ciepłych mas powietrza poprzez zimne wody Oceanu Południowego, w którym płynie Prąd Wiatrów Zachodnich.

 

Antarktyda doświadcza zmian tak samo jak Arktyka
Ostatnie lata pokazują jednak zupełnie coś innego: Antarktyda jest tak samo wrażliwa jak Arktyka. Dowodzą temu nie tylko coraz większe roztopy lodowców szelfowych i w ogóle topnienie lądolodu, ale zmiany w lodzie morskim. Prowadzone od końca lat 70. XX wieku obserwacje satelitarne pokazywały, że w przeciwieństwie do Arktyki lód morski nie kurczy się, a nawet zaczyna przyrastać. Szybko jednak zorientowano się, że ten pozytywny trend, to efekt ocieplającego się klimatu. Główną przyczyną był spadek zasolenia związany z topnieniem lądolodu, a także wzrostem opadów atmosferycznych, co sprzyjało szybszemu zamarzaniu.

W ciągu ostatnich kilku lat trend został zatrzymany, i nawet można mówić o jego odwróceniu. W tym roku padł rekord topnienia lodu, 23 lutego pomiary satelitarne pokazały wartość 1,94 mln km2 – to absolutny rekord. Został tym samym pobity rekord z 2017 r. Musiało się to stać, ponieważ Antarktyda się ociepla. Setki kilometrów od wybrzeży może i tego nie widać, ale na samym wybrzeżu już tak. Średnia temperatura na Półwyspie Antarktycznym w ciągu ostatnich 50 lat wzrosła o 3oC, czyli o pięć razy więcej niż globalna.  

Sytuacja ta zaskoczyła naukowców badających zmiany klimatyczne. „To, co dzieje się na Antarktydzie, jest ekstremalnym wydarzeniem”, powiedział Ted Scambos, glacjolog z Uniwesytegu Kolorado w Boulder, który jest głównym naukowcem w Narodowym Centrum Danych Lodu i Śniegu (NSIDC). „Ale już trochę przez to przeszliśmy”, wyjaśnił. Trzeba też zwrócić uwagę, że w ciągu 50 lat Ocean Południowy wchłonął aż 75 proc. nadmiaru ciepła wytworzonego przez ludzkość z racji spalania paliw kopalnych i 40 proc. wyemitowanego dwutlenku węgla. 

 

Rosną temperatury, topnieje lód morski
Tak więc Antarktyda doświadcza postępującej zmiany klimatu. Wpływa to na tamtejszą przyrodę. Jednym z dobitnych przykładów są pingwiny, które podobnie jak arktyczne niedźwiedzie polarne są zależne od lodu morskiego. Z powodu wyżej przedstawionych zmian od lat 80. XX wieku badacze zaobserwowali spadek populacji pingwinów. Początkowo, jeszcze w XX wieku te nielotne ptaki nie odczuwały zmian, ale XXI wiek to zmienił. Szczególnie dotyczy to dwóch gatunków: pingwina Adeli i maskowego.

Do 2019 roku roku populacja niektórych kolonii spadła o 50 proc., a niektóre szacunki mówią nawet o 80 proc. Szybkość i dotkliwość zmian zaobserwowanych w niektórych populacjach pingwinów antarktycznych zadziwiła badaczy, którzy podnieśli alarm o wpływie zmieniającego się klimatu na ekosystemy Antarktyki. Dalsze badania wykazały, że cała sieć pokarmowa Oceanu Południowego wokół Półwyspu Antarktycznego przechodzi gwałtowne zmiany, czego przyczyną jest wzrost temperatur wód. Te dwa gatunki pingwinów żywią się głównie krylem, a jego obecność jest zależna od temperatury wód. To samo zresztą dotyczy ryb – całego łańcucha pokarmowego. 


Spada populacja pingwinów, także tych największych
Ostatnio wiele poświęca się także największemu, endemicznemu gatunkowi pingwina. Chodzi o pingwiny cesarskie. Badanie opublikowane w 2021 roku pokazuje, że jeśli obecne trendy globalnego ocieplenia będą postępować, i jeśli nie zmieni się polityka klimatyczna, to do 2100 roku 98 proc. populacji wyginie. Zanik ten będzie się wiązał z redukcją lodu morskiego na Oceanie Południowym. Pingwiny cesarskie są mocno od niego zależne, bo tak jak niedźwiedzie polarne, na nim się rozmnażają. Wymagają stałej pokrywy lodowej od kwietnia do grudnia. Jeśli ocean za późno zacznie zamarzać lub uwolni się od lodu zbyt wcześnie, rodzina pingwinów cesarskich nie będzie mogła zakończyć cyklu rozrodczego.

Barbara Wienecke, ekolożka z Australijskiego Oddziału Antarktycznego, która jest współautorką tego badania powiedziała, że jest to „absolutnie druzgocące”. „Osobiście znam kilka obszarów, gdzie lód morski pękł na długo przed tym, jak pisklęta pingwinów były gotowe do wylęgu”, powiedziała Wienecke. „Mamy więc małe puchate kuleczki, które nie potrafią same o siebie zadbać (…), które są całkowicie zależne od pożywienia rodziców, które nie są wodoodporne. Nie mogłyby wejść do oceanu i przeżyć, nawet gdyby chciały”, wyjaśniła.


Nowe badanie: pingwiny cesarskie czeka ponura przyszłość
W tym roku także pojawiło się nowe badanie, którego wyniki nie pozostawiają złudzeń co do przyszłości jaka czeka pingwiny cesarskie. Naukowcy z Argentyńskiego Instytutu Antarktycznego (IAA) szacują, że w ciągu najbliższych 30-40 lat gatunek ten stanie się poważnie zagrożony wyginięciem. I też zwracają uwagę na ważną rolę lodu morskiego: „Jeśli woda dotrze do nowo narodzonych pingwinów, które nie są jeszcze gotowe do pływania i nie mają wodoodpornego upierzenia, umierają z zimna i toną", powiedziała biolożka Marcela Libertelli, która w IAA przebadała 15 tys. pingwinów w dwóch koloniach na Antarktydzie. Dramat tych ptaków ostatnio miał miejsce w kolonii Halley Bay na Morzu Weddella, drugiej co do wielkości kolonii pingwinów cesarskich, gdzie przez trzy lata wszystkie pisklęta umierały.

Pingwiny cesarskie czeka wyginięcie, jeśli nie zmieni się polityka klimatyczna, fot. Bruno Jourdain/IGE-UGA/IPEV


Jak stwierdziła Libertelli, według prognoz kolonie znajdujące się na szerokościach geograficznych od 60 do 70oS znikną w ciągu najbliższych 30-40 lat. „Zniknięcie jakiegokolwiek gatunku jest tragedią dla naszej planety. Nie ma znaczenia, czy jest to gatunek mały czy duży, roślina czy zwierzę, to strata dla bioróżnorodności”, podkreśliła. To także wpływ na cały ekosystem, bo wiąże się to z przerwaniem łańcucha pokarmowego.


Nie tylko globalne ocieplenie
Pingwiny cesarskie są zagrożone nie tylko przez globalne ocieplenie, ale też bezpośrednie działanie człowieka, a konkretniej przez rozwijającą się turystykę. Problem stanowią przede wszystkim łodzie, które generują hałas szkodliwy dla zwierząt morskich. Łopatki silników wszelkiego rodzaju łodzi mogą zranić lub zabić przebywające w wodzie zwierzęta, zarówno ryby jak i ssaki morskie. „Łodzie turystyczne często wywierają różne negatywne skutki na Antarktydzie, podobnie jak rybołówstwo. Ważne jest, aby istniała większa kontrola i byśmy myśleli o przyszłości”, powiedziała Libertelli.

Świat nauki ostrzega, byśmy mogli odpowiednio zareagować, a pracę naukowców należy docenić, zwłaszcza że warunki do prowadzenia badań są trudne. Naukowcy muszą co roku w środku trwającej na półkuli południowej zimy pokonać liczącą 65 km trasę na skuterach, by dotrzeć z argentyńskiej bazy Marambio w okolice najbliższej kolonii pingwinów. A warunki są trudne, bo temperatura nawet na wybrzeżu potrafi spaść do -40
oC, często też wieje silny wiatr. Po dotarciu na miejsce liczą, ważą i mierzą pisklęta, zbierają współrzędne geograficzne i pobierają próbki krwi. Przeprowadzają również analizy lotnicze. Musimy więc podejmować działania, by ograniczyć globalne ocieplenie, szczególnie powinni te działania podejmować politycy.

 

Źródło: SmogLab, 21 maja 2022


sobota, 16 marca 2024

Raport za I połowę marca 2024 - siłowe robienie wydmuszki

Sezon zamarzania zwykle kończy się między 10 a 15 marca, potem zasięg lodu zaczyna opadać. W tym roku zakończył się właśnie w tym przedziale czasowym, ale jednocześnie doszło na sam koniec do dość mocnego przyrostu. Ten przyrost jest raczej wymuszony na siłę przez cyrkulację mas powietrza i przede wszystkim wiatr, który wymusił wzrost zasięgu i powierzchni lodu głównie na Morzu Ochockim, ale nie tylko tam. Znaczna część Oceanu Arktycznego podobnie jak w lutym była znacznie cieplejsza od średniej. Tak więc przyrosty lodu czy to na Morzu Ochockim czy Beringa nie mają żadnego znaczenia.
 
Zobacz mapę koncentracji arktycznego lodu morskiego w tak zwanych fałszywych barwach.   

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

Rozmiary pokrywy lodowej Oceanu Arktycznego mogą wydawać się imponujące, ale takimi nie są. Nowy raport PIOMAS z Polar Science Center pokazuje dlaczego. Grubość lodu jest mała, więc taki czy inny zasięg jego występowania, nie ma żadnego znaczenia. Animacja obok pokazuje zmiany zasięgu i koncentracji arktycznego lodu morskiego w pierwszej połowie marca 2024 roku. Możemy zauważyć, że następowała ekspansja lodu, ale przesunięcie jego granicy o kilkadziesiąt czy kilkaset kilometrów na południe nie będzie miało istotnego wpływu na sezon roztopów, tym bardziej na wrześniowe minimum.
 
Zmiany tempa zwiększania/zmniejszania się zasięgu lodu morskiego w 2024 roku w zestawieniu ze zmianami z 2017, 2023 oraz średniej z ostatnich 10 lat.

Wykres pokazuje, że na samym finiszu sezonu zamarzania doszło do wzrostów przekraczających 50 tys. 
km2/dzień, co jest dość rzadkim zjawiskiem, ale jak najbardziej naturalnym.

Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego w 2023/2024 roku i wyszczególnienie w zestawieniu ze zmianami z wybranych lat oraz średniej 1981-2010. Wykres pokazuje zapis dziennych odczytów w 5-dniowej średniej. NSIDC

Najprawdopodobniej maksimum wypadło 14 lub 15 marca, a więc w granicach średniej, za to z dość sporymi jak na owe czasy rozmiarami. 15 marca zasięg lodu wyniósł 15,04 mln 
km2, to wartość plasująca się poza pierwszą dziesiątką. Wielkość zasięgu/powierzchni nie ma jednak większego znaczenia. To nie jest tak, że im mniejszy zasięg lodu w marcu, tym mniejsze wrześniowe minimum. Przykładem jest rok 2012, wtedy, jak pokazuje wykres zlodzenie arktycznych wód morskich było w marcu większe niż obecnie. W 2017 roku, kiedy zimą doszło wręcz do katastrofy klimatycznej w Arktyce wrześniowe minimum było spore - powyżej 4,5 mln km2. Mapa NSIDC obok ilustruje różnice w zlodzeniu arktycznych wód względem średniej 1981-2010.
 
 
Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2024 roku w stosunku do wybranych lat i średnich dekadowych. Mapa przedstawia zasięg w zestawieniu ze średnią lat 90. XX wieku. JAXA

Na tle wielolecia pokrywa lodowa Oceanu Arktycznego i tak zajmuje obszar mniejszy niż powinna, choć różnice są niewielkie. Z punktu widzenia zmian klimatycznych, tempo zmian w Arktyce nadal pozostaje szybkie. Coraz więcej wskazuje na to, że owa pauza w trendzie się zakończy. 

Zmiany powierzchni lodu morskiego w 2024 roku w stosunku do zmian z wybranych lat, średnich dekadowych oraz jej odchylenia w stosunku średniej 2000-2019. Dane NSIDC, wykres Nico Sun

Duży udział w przyrostach lodu miał wiatr, ale o tej porze roku woda w Arktyce jest wychłodzona, więc łatwo zamarza, nawet przy pierwszej lepszej zmianie kierunku wiatru. Przykładem jest Morze Barentsa. W innym przypadku dochodzi do presji ze strony lodowatych wciąż mas powietrza znad kontynentów, jak w przypadku Morza Ochockiego, co pokazuje wykres obok. Akwen może być ciepły, ale jeśli wieje wiatr niosący bardzo mroźne powietrze, to woda potrafi zamarznąć bardzo szybko. Wiatr też rozdmuchuje lód, a luki w lodzie zamarzają, bo nad morze trafia zimne powietrze znad Syberii. Tak samo zresztą jest w przypadku Morza Beringa.
 
 
 Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 na półkuli północnej w latach 2001-2010 i 2011-2020 dla marca. NASA/GISS
Odchylenia temperatur od średniej 1991-2020 w dniach 28 lutego - 13 marca 2024. NOAA/ESRL

Dodatnie anomalie temperatur wynoszące 4-6
°C obejmowały dużą część Oceanu Arktycznego. Rekordowo ciepły północny Atlantyk windował temperatury w regionie arktycznym. To już nowa norma klimatu Arktyki - stale utrzymujące się dodatnie anomalie temperatur. Te jednak nie muszą zatrzymywać przyrostu lodu ze względu na okresowe zmiany w ruchu mas powietrza i wiatru. Poza tym, jak wyżej wspomniano, woda jest wychłodzona. Spływające zimne powietrze nie wpłynęło zbytnio na średnią z 28 lutego - 13 marca, ale wystarczyło, by lód na Morzu Barentsa zwiększył swoje rozmiary. Animacja obok ilustruje przemieszczanie się mas powietrza i zmiany ich temperatur w pierwszej połowie marca 2024.

Zmiany średnich temperatur wokół bieguna północnego (80-90°N) w 2024 roku względem średniej z lat 1958-2002. DMI

Temperatury wokół bieguna północnego w marcu zaczęły się obniżać. I tu wracając do średniej z 28 lutego - 13 marca oraz lodu Morza Barentsa należy zwrócić uwagę na cyrkulację atmosferyczną. Po 10 marca doszło do intensywnego spływu zimnych mas powietrza nad Morze Barentsa, co zresztą wyżej pokazuje animacja. Mapa obok przedstawia anomalie z 11-14 marca. Widać różnicę. Tak skoro woda jest wychłodzona, to nawet w marcu da się jeszcze podkręcić rozmiary lodu na Morzu Barentsa, choć już w ograniczonym stopniu.

 

Odchylenia temperatur od średniej z ostatnich 20 lat powierzchni arktycznych wód 13 marca 2024 roku. Mercator Ocean

Zimne masy powietrza spowodowały obniżenie temperatury wód. Na tej mapie widać, że 13 marca wody Morza Ochockiego i Barentsa nie są nadzwyczaj ciepłe, są zimne. Tam lód może jeszcze przyrastać, nawet do kwietnia. W pobliżu Hokkaido woda ma prawie -1,5°C, podobnie u północnych wybrzeży Nowej Ziemi. Z kolei na Morzu Beringa, gdzie ostatnio miała miejsce ekspansja lodu, to teraz już jej nie będzie, gdyż granica lodu dotarła do strefy bardzo ciepłych wód. W miejscu intensywnej czerwieni widocznej na mapie woda zamiast mieć -1,5°C ma nawet +1°C.


Grubość lodu morskiego w latach 2015-2024 dla 15 marca. Naval Research Laboratory, Global HYCOM

Te przyrosty i tak nic nie dadzą. Obejmują one zewnętrzne akweny z sezonowym lodem. Na Oceanie Arktycznym lód jest, ale jest cienki. Jeszcze w 2015 roku czapa polarna miała się dobrze, po 2015 zaczęły się zmiany. Ekstremalne zimy, potem letnie topnienie w 2020 roku. Grubość lodu nie jest w stanie się regenerować. Pocieszające jest tylko to, że spadek miąższości czapy polarnej został zahamowany, ale tylko na jakiś czas.
 
Lód morski na Morzu Beringa 15 marca 2024 roku. NASA Worldview
 
Lód morski na Morzu Karskim (wschodnia część) 15 marca 2024 roku. NASA Worldview
 

Podsumowując, nie ma sensu ekscytować się finiszującymi przyrostami lodu. To samo działo się w 2012 roku. Napływ zimnego powietrza windował zasięg i powierzchnię lodu, ale potem przyszło lato. 
 
Zobacz także:
 

piątek, 8 marca 2024

PIOMAS (luty 2024) - słaby mróz wyhamował zamarzanie

Duże spowolnienie tempa przyrostu lodu morskiego pod koniec stycznia i potem w lutym doprowadziło do dużej zmiany jeśli chodzi o ilość lodu w stosunku do lat poprzednich. Zmiana z siódmego miejsca na trzecie to dojść sporo.

Objętość lodu w Arktyce w 2024 roku w zestawieniu ze zmianami z lat 1979-2023. PIOMAS, grafika Zachary Labe

To było oczywiste, do przewidzenia, że tak się stanie. Od miesięcy w Arktyce temperatury utrzymywały się na wyższych niż zwykle wartościach. Ciepły był też luty. Temperatury w centralnej części Arktyki były nawet 10
°C wyższe od średniej wieloletniej. W praktyce oznaczało to słaby mróz. A im słabszy mróz, tym wolniejsze tempo przyrostu lodu. Ciepła Arktyka to też wilgotniejsze warunki, a więc większe opady śniegu, który izoluje lód od działania mroźnego powietrza. Tabela obok (kliknij, aby powiększyć) przedstawia dokładną rozpiskę objętości lodu na 1 marca. 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. 1 marca objętość lodu wyniosła 20 380 km3, co stanowi trzecią najmniejszą w historii pomiarów wartości. Różnice w stosunku do 2017 i 2018 roku nie są zbyt duże. 
 
Grubość lodu morskiego w lutym 2024 roku i jej odchylenia w stosunku do średniej 1981-2010. PIOMAS/Zachary Labe

Szacuje się, że maksymalna roczna objętość lodu, która przypada na kwiecień będzie czwartą najmniejszą w historii pomiarów, czyli około 22 500 
km3. To oczywiście prognoza w oparciu o to, co się dzieje teraz i będzie się działo w ciągu najbliższych kilku dni. Chodzi o spadek temperatur nad Oceanem Arktycznym. Tempo zwiększania się ilości lodu, które ostatnio było powolne, może się jeszcze zwiększyć i poprawiać stan czapy polarnej. A stan czapy polarnej Oceanu Arktycznego jest zły. Grubość lodu między biegunem północnym a Ameryką Północną jest znacząco mniejsza od średniej. Tam, gdzie znajduje się gruby, wieloletni lód, jego miąższość jest o połowę mniejsza niż być powinna. 

Grubość arktycznego lodu morskiego w 2024 roku w zestawieniu z latami 1979-2023 i średnich wartości dekadowych. PIOMAS/Zachary Labe  

Taka sytuacja wpłynęła na uśrednioną grubość czapy polarnej. Jest ona drugą najmniejszą w historii pomiarów. Przestało mieć znaczenie to, ile ma grubości lód sezonowy, który i tak się roztopi.

Zmiany średniej miesięcznej ilości lodu morskiego w Arktyce dla lutego w latach 1979-2024. Dane PIOMAS

Wieloletnie tempo utraty lodu zmniejszyło się. W latach 2019-2024 nie odnotowano dalszego spadku, ale wcześniej, w latach 2016-2018 miało miejsce tąpnięcie na wykresie w czasie ekstremalnie ciepłych zim. Obecna ilość lodu w Arktyce nie oznacza, że latem będzie miało miejsce rekordowo topnienie. W końcu w 2017 roku takie coś się nie wydarzyło. Mamy jednak cieplejszy świat niż kilka lat temu.
 
Zobacz także:

środa, 6 marca 2024

Luty 2024 - skok w stronę wiosny

W lutym 2024 roku zasięg lodu morskiego w Arktyce nadal pozostawał na wysokiej pozycji, ale jednocześnie temperatury utrzymywały się znacznie powyżej średniej. To niewątpliwie wpłynęło na objętość lodu, o czym przedstawione zostanie to w raporcie PIOMAS.

Średni zasięg arktycznej pokrywy lodowej w lutym 2024 roku. Fioletowa linia pokazuje średni zasięg lodu z lat 1981-2010 dla lutego. Sea Ice Index - NSIDC

Chociaż obszar jaki zajmował lód morski był zauważalnie mniejszy, co pokazuje powyższa mapa, to pozycja w rankingu była wysoka. Średni zasięg lodu w lutym 2024 wyniósł 14,61 mln 
km2. Oznacza to 15. najmniejszą w historii pomiarów wartość. Różnica w stosunku do średniej 1981-2010 to 0,69 mln km2. Od ponad 10 lat w Arktyce nie obserwuje się trendu spadkowego jeśli chodzi zasięg dla właściwie wszystkich miesięcy w roku. W przypadku lutego po 2017 roku doszło do wyraźnego odbicia, co zatarło trwający trend spadkowy. Oczywiście w skali wielu lat wciąż ten trend jest widoczny. 10-letnia pauza jest efektem zmian klimatycznych, które doprowadziły do wzrostu zachmurzenia w Arktyce oraz zmian w kierunku wiatru, a tym samym dryfu lodu. Mapa obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje anomalie koncentracji lodu morskiego dla lutego 2024 roku.

Zmiany zasięgu i koncentracji arktycznego lodu morskiego w lutym 2024 roku. NSIDC/Sea Ice Analysis Tool  

Należy też zwrócić uwagę na to, co przyczyniło się do takich rozmiarów lodu. To głównie spory przyrost na Morzu Ochockim i Beringa. Oba akweny znajdują się poza Oceanem Arktycznym. Oba też akweny są miejscami, gdzie występuje lód sezonowy, który znika już w maju. Nie ma on większego znaczenia dla całej czapy polarnej. Ewentualnie lód Morza Beringa, ale rozmiary o tej porze nie mają znaczenia. Jeśli lód wiosną zniknie szybko, woda i tak zdąży się nagrzać. Szczególnie teraz, kiedy oceany są rekordowo ciepłe. 
 
Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego w 2023/24 roku w stosunku do ostatnich lat i średniej 1981-2010.

W lutym tempo przyrostu lodu jest najwolniejsze ze względu na zbliżanie się do końca sezonu zamarzania. W lutym 2024 roku czapa polarna Oceanu Arktycznego zwiększyła swoje rozmiary o 0,72 mln 
km2. Tym samym średnie dzienne tempo przyrostu lodu wyniosło 25,6 tys. km2, to więcej niż średnia wieloletnia, która wynosi 20,5 tys. km2/dzień. To blisko 20% szybsze tempo zamarzania niż normalnie.

 
Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w lutym 2024 roku. Wartość anomalii na poziomie ciśnienia 925 hPa (750 m.n.p.m). NOAA/ESRL

Luty był najcieplejszym miesiącem w historii pomiarów na całym świecie, także w Polsce. W Arktyce nie, ale był na podium. Temperatury w centralnej części Oceanu Arktycznego były ponad 6
oC wyższe od średniej wieloletniej. Nawet do 10oC powyżej średniej, co w praktyce oznaczało słaby mróz. Temperatury często wzrastały do -10oC, a nawet do -3oC. Za takie wartości odpowiedzialne były układy baryczne, co pokazuje mapa obok. Postał dipol, który często sprowadzał ciepłe masy powietrza znad rekordowo ciepłego Oceanu Atlantyckiego. Temperatury w Arktyce nie były rekordowe, nie było powtórki z 2016 i 2017 roku, ale tylko dla tego, że te adwekcje nie były częste, nie były tak silne jak wtedy. 


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

Średnia temperatura przypowierzchniowa (na wysokości 1000 hPa) w lutym 2024 była w Arktyce o 5,41oC wyższa od średniej wieloletniej. To trzeci najcieplejszy luty w historii pomiarów.

Średni miesięczny zasięg lodu morskiego dla lutego w latach 1979-2024.

Średnioroczne tempo spadku zlodzenia w trendzie wynosi dla lutego 2024 roku 41 tys. 
km2, a więc 2,7% na dekadę w stosunku do średniej 1981-2010. Od 1979 roku zlodzenie arktycznych wód w przypadku lutego skurczyło się o 1,84 mln km2.


Mniej lodu latem oznacza więcej chmur jesienią
Zmiany w Arktyce polegające na spadku zasięgu lodu morskiego oznaczają zmiany w klimacie Arktyki. To też samo w sobie jest dodatnim sprzężeniem zwrotnym, pogarszającym stan arktycznej czapy polarnej.

Średnie dla października ocieplenie powierzchni chmur w latach 2008-2020 wyrażone w watach na m2. Mapa po lewej pokazuje ocieplenie chmur nad otwartą wodą, po prawej nad lodem. Geophysical Rearch Letters

Wraz ze spadkiem powierzchni lodu morskiego w okresie letnim, zwiększa się absorpcja energii. Obserwacje pokazują, że taka sytuacja opóźnia jesienne zamarzanie.  Z danych satelitarnych wynika, że przy mniejszej ilości lodu morskiego jesienią, zwiększone sprzężenie powietrze-morze doprowadziło do powstania większej ilości chmur niskiego piętra nad obszarami otwartej wody. Ilościowe określenie efektu radiacyjnego tej zwiększonej pokrywy chmur stanowi wyzwanie. Niedawne badanie przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Kolorado w Boulder zajęło się tą kwestią, wykorzystując obserwacje lidarowe w wysokiej rozdzielczości z satelity NASA Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observations (CALIPSO). Stwierdzili, że duże ocieplenie na powierzchni wywołane przez chmury występuje znacznie częściej nad otwartą wodą niż nad lodem morskim w miesiącach jesiennych. Jako że wpływ ciepła oceanu na opóźniony wzrost lodu morskiego jest dobrze znany, to wyniki te dostarczają ilościowych dowodów na to, że chmury mogą również opóźniać tworzenie się lodu morskiego w pierwszych tygodniach sezonu zamarzania.
 
Na podstawie National Snow and Ice Data Center: Leaping toward spring

Zobacz także: 

piątek, 1 marca 2024

Raport za II połowę lutego 2024 - zbliża się kres możliwości

Zamarzanie arktycznych wód morskich w drugiej połowie marca przebiegało zgodnie ze średnią wieloletnią. Tradycyjnie pojawiały się typowe dla tej pory roku dwu-trzydniowe przerwy, czego przyczyną jest zbliżająca się do końca noc polarna. Słońce świeci wyżej, więc woda zewnętrznych akwenów nie wychładza się. Tym samym granica lodu przesuwa się na południe coraz wolniej, coraz częściej zaczyna się wycofywać z powodu zmiany kierunku wiatru. Kluczową sprawą jest to, że czapa polarna na Oceanie Arktycznym jest cienka, zasięg lodu ma drugorzędne znaczenie. 
 
Zobacz mapę koncentracji arktycznego lodu morskiego w tak zwanych fałszywych barwach.  
 
Zasięg i koncentracja arktycznego lodu morskiego. University of Bremen/AMSR2

Rozmiary czapy polarnej Oceanu Arktycznego wydają się być imponujące. Mogą wydawać się też niezmienione na tle ostatnich nawet kilkunastu lat. W pewnym stopniu tak jest. Jednak lód zajmuje spore obszary akwenów, które od niego uwalniają się już nawet w maju. Chodzi tu o Morze Ochockie i Beringa. Oba te akweny są zazwyczaj wolne od lodu już w połowie maja, czasem trochę później, ale w czerwcu nie ma tam już śladu po lodzie. Animacja obok pokazuje zmiany zasięgu i koncentracji arktycznego lodu morskiego w drugiej połowie lutego 2024 roku. Możemy zobaczyć typowe dla drugiej połowy lutego zachowania czapy polarnej, a więc przesuwanie się jej granicy z powrotem na północ, następnie nawrót lodu.

 
Zmiany tempa zwiększania/zmniejszania się zasięgu lodu morskiego w 2024 roku w zestawieniu ze zmianami z 2017, 2023 oraz średniej z ostatnich 10 lat.

Powyższy wykres pokazuje gwałtowne wahnięcia dziennych zmian przyrostu/ubytku lodu morskiego. To efekt zmian pogodowych oraz pory roku. W lutym zjawisko nocy polarnej zaczyna zanikać. Na biegunie północnym wciąż jest noc, ale 1500 km na południe już nie. Słońce świeci coraz dłużej, więc woda się nie wychładza, jednocześnie jest wystarczająco zimno, by dać możliwość nawrotu lodu.


Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego w 2023/2024 roku i wyszczególnienie w zestawieniu ze zmianami z wybranych lat oraz średniej 1981-2010. Wykres pokazuje zapis dziennych odczytów w 5-dniowej średniej. NSIDC

Ostatniego dnia lutego 2024 zasięg lodu wyniósł 14,85 mln 
km2. Jest więc wartość znajdująca się poza pierwszą dziesiątką. To może z pewnością wzbudzić upartych wciąż pewnie denialistów klimatycznych, którzy powiedzą, że ocieplenia klimatu już nie ma. W 2020 roku rozmiary lodu były podobne, kilka miesięcy później miało miejsce niemal rekordowe topnienie lodu. W tym roku może przecież być podobnie. Tego oczywiście nie wiadomo, ale skoro świat jest coraz cieplejsze, to szanse na silne topnienie rośnie. Reszta to już kwestia pogody. Duże rozmiary lodu to też suche warunki, które mogą dawać większą szansę na tworzenie się wyżów barycznych w maju i czerwcu, prowadząc do silnych roztopów. Obecne rozmiary lodu jeśli chodzi o jego zasięg, nie mają jednak znaczenia. Większe znaczenie ma jego grubość. Mapa NSIDC obok ilustruje różnice w zlodzeniu arktycznych wód względem średniej 1981-2010. Widać, że różnice w stosunku do wielolecia są niewielkie jak na ostatnie lata.
 
 
Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2024 roku w stosunku do wybranych lat i średnich dekadowych. Mapa przedstawia zasięg w zestawieniu ze średnią lat 90. XX wieku. JAXA

W stosunku do lat 90. XX wieku też widać, że różnice są niewielkie. Największe tradycyjnie w sektorze atlantyckim, co jest wynikiem działania tzw. atlantyfikacji Arktyki.
 
Zmiany powierzchni lodu morskiego w 2024 roku w stosunku do zmian z wybranych lat, średnich dekadowych oraz jej odchylenia w stosunku średniej 2000-2019. Dane NSIDC, wykres Nico Sun

Przyrost powierzchni lodu morskiego (area) był w drugiej połowie lutego bardzo powolny. To tylko 112 tys. 
km2. To znacznie mniej niż w przypadku zasięgu, co świadczy o zanikającym efekcie nocy polarnej oraz ingerencji temperatur. Wiatr łato zmienia zasięg, ale w parze za tym przestaje już iść jego powierzchnia. Lód jest cienki i jeśli zastanie przeniesiony przez wiatr za daleko na południe, to może się stopić. Tak się dzieje nie tylko na Morzu Beringa, ale też na Barentsa. Choć pokrywa lodowa rosła przez cały luty, to w drugiej połowie zaczęły się problemy. Zmiana kierunku wiatru na południowy, do tego jeszcze znacznie cieplejsze powietrze, to czynniki, które wymusiły wolniejszy przyrost tego lodu.

Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 na półkuli północnej w latach 2001-2010 i 2011-2020 dla lutego. NASA/GISS
Odchylenia temperatur od średniej 1991-2020 w dniach 13-27 lutego 2024. NOAA/ESRL
 
Druga połowa lutego podobnie jak pierwsza była w Arktyce niezwykle ciepła. Temperatury nie były rekordowo wysokie, ale znacznie przekraczały średnią wieloletnią nawet o 6
°C. To efekt w mniejszym stopniu wielkości czapy polarnej, a bardziej działania ciepłych mas powietrza. Animacja obok ilustruje przemieszczanie się mas powietrza i zmiany ich temperatur w drugiej połowie lutego 2024. Można zobaczyć, że nad Ocean Arktyczny docierały ciepłe masy powietrza znad rekordowo ciepłego Atlantyku. Powodowało to wzrost temperatury do około -3°C. To bardzo dużo, bo zwykle w lutym nad Oceanem Arktycznym jest około -30°C


Zmiany średnich temperatur wokół bieguna północnego (80-90°N) w 2024 roku względem średniej z lat 1958-2002. DMI

W całym regionie następował jednak spadek średniej temperatury, co było wynikiem ponownego wzmacniania wiru polarnego, co zresztą pokazuje animacja na samym początku (wysokość geopotencjału). Oczywiście odbywało się to kosztem czegoś, czyli np. ekstremalnie wysokich temperatur w Europie w tym w Polsce. Z takich temperatur ucieszył się z pewnością np. Sławomir Mentzen. Oczywiście do czasu, póki nie zaczną go gryźć komary i atakować kleszcze. Słabe zimy sprzyjają insektom, więc nie ma nic za darmo. 
 
Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002 powierzchni arktycznych wód dla 28 lutego w latach 2015-2024. DMI

Temperatury arktycznych wód nie są ekstremalnie wysokie, ale nie są też przeciętne. W 2017 roku za tak wysokie wartości był odpowiedzialny efekt działania potężnych niżów barycznych i ciągłego transportu ciepła znad Atlantyku. W tym roku zjawisko to jest mocno ograniczone, wiec woda nie nagrzała się tak, jak wtedy. Niemniej, cały czas temperatury te są wysokie, i to właśnie one powodują, że lód morski nie rozrasta się na południe. Choć wiatr go wypycha na południe, to niedostatecznie wychłodzona woda uniemożliwia faktyczny przyrost jego powierzchni.

 
Grubość lodu morskiego w latach 2015-2024 dla 28 lutego. Naval Research Laboratory, Global HYCOM

Wysokie temperatury w Arktyce powodują, że grubość czapy polarnej rośnie wolniej niż powinna. Stan lodu jest gorszy niż rok temu, a nieco lepszy niż w 2021 roku. Wtedy jednak był to efekt tego, co działo się latem 2020, a i tak w przypadku Morza Beauforta jest teraz gorzej niż wtedy. 2015 rok był ostatnim, kiedy pokrywa lodowa wyglądała jeszcze dobrze.

Pokrywa lodowa na Wschodnim Syberyjskim Szelfie Kontynentalnym 29 lutego 2024 roku. NASA Worldview

Lód morski na Morzu Beringa 29 lutego 2024 roku. NASA Worldview

Luty jest miesiącem, kiedy czapa polarna wchodzi w największe w roku rozmiary. Grubość lodu zbliża się do maksymalnych wartości. Na zdjęciu satelitarnym widać, że pokrywa lodowa w Arktyce jest pokryta szczelinami. Tych szczelin by nie było, gdyby nie taka a nie inna grubość lodu. Na Morzu Beringa dominuje bardziej kra lodowa niż pak lodowy. Reasumując, stan arktycznej czapy polarnej pod koniec sezonu zamarzania wygląda raczej słabo, a zasięg lodu ma tutaj drugorzędne znaczenie. 
 
Zobacz także: