wtorek, 9 czerwca 2015

Arktyka z perspektywy kamer i boi pomiarowych

Znaczny obszar na O. Arktycznym cechuje się temperaturami wynoszącymi zero stopni Celsjusza, lub nieznacznie wyższymi. Mało jest miejsc, gdzie temperatury są ujemne. Mapa obok pokazuje średnią dobową temperaturę na półkuli północnej dla 9 czerwca 2015 roku.
Ciekawym źródłem informacji o Arktyce są boje pomiarowe, wyposażone dodatkowo w kamery.



Widok z boi pomiarowej 2015A 9 czerwca 2015 roku.

Zdjęcie pokazuje widok na Morze Beauforta z kamery znajdującej się w pobliżu wybrzeża Alaski. Na zdjęciu widać powstałe stawy topnienia. W oddali z lewej widać najprawdopodobniej opad deszczu, gdyż temperatura wynosi 2oC. Wykres obok (kliknij, aby powiększyć pokazuje zmiany temperatur na przestrzeni ostatnich miesięcy. Pokazany jest na wykresie majowy wzrost temperatur wiążący się z napływem ciepła znad Alaski i Kanady. To wtedy właśnie lód zaczął się intensywnie topić na Morzu Beauforta i postały stawy topnienia. Grubość lodu w tamtym obszarze wynosi 127 cm.

Z innej boi znajdującej się na granicy Morza Beauforta z Basenem Arktycznym, możemy dowiedzieć się, że jest tam teraz 1,7oC, a grubość lodu wynosi 188 cm, czyli jak na te czasy, bardzo, bardzo mało. Boja nie posiada kamery, obok mapa (wycinek z Google Earth) pokazuje położenie boi. Znajduje się ona w starej części pokrywy lodowej Arktyki, lód, jak wyżej podano jest tam dość cienki. Zdjęcie satelitarne poniżej pokazuje pak lodowy Morza Beauforta 8 czerwca 2015.



Pokrywa lodowa Morza Beauforta 8 czerwca 2015 roku. Zdjęcie Terra, NASA

Widok z boi pomiarowej 2015B 9 czerwca 2015 roku.

Kolejna boja z kamerą znajduje się na granicy Morza Beauforta i Czukockiego. Wycinek z Google Earth pokazuje lokalizację boi 2015B. Jest ona położona dość daleko od wybrzeży kontynentów. Zdjęcie z boi pokazuje, że także tam daleko do brzegu tworzą stawy topnienia i kra lodowa. Śnieg wciąż tam jest, a lód ma 165 cm grubości. Temperatura nieznacznie powyżej zera.

A teraz spojrzenie na dwa modele HYCOM pokazujące grubość pokrywy lodowej Arktyki:


Porównanie dwóch modeli HYCOM, nowy model pokazuje stan lodu dla 7 czerwca.

U góry dotychczasowy pokazywany tu często model HYCOM, a niżej nowa wersja, nie pokazywana wcześniej. Według nowego modelu, sytuacja w Arktyce jest gorsza, to znaczy, że lód jest cieńszy. Na mapie wyraźnie widać, że stary lód jest zdecydowanie cieńszy. Ten nowy model może być chyba bardziej wiarygodny. Niestety mapa jest mała, więc trudno przypasować to do położenia boi. Np. 2013F, która pokazuje, że lód ma 201 cm grubości. Ta boja znajduje się na 77 równoleżniku, czyli patrząc od Cieśniny McClure'go (Przejście Północno-Zachodnie), nieco dalej na północ.

Teraz mamy dokładniejszy obraz Arktyki, a jak będzie to rokować na najbliższe tygodnie i jak będzie prezentować się Arktyka pod koniec sierpnia - dowiemy się.

 Zobacz także:
  • Powódź na biegunie północnym, sobota, 20 lipca 2013 Nie jest to taka powódź jak lądzie, ale mimo wszystko tereny w   rejonie bieguna północnego i nie tylko, są zalane. Dlaczego? Ostatnio na biegunie północnym w związku z występowaniem wyżu z nad Morza Czukockiego było pogodnie, ale nie cały czas.
Autor: o 56 komentarzy:

niedziela, 7 czerwca 2015

Gwałtowny wzrost stężenia metanu w Arktyce

W ciągu ostatnich kilku miesięcy stacje pomiarowe w Arktyce zanotowały niepokojący wzrost stężenia metanu w atmosferze.

Wzrost stężenia metanu w atmosferze mierzony w ppb (liczba cząsteczek na miliard cząsteczek powietrza) w kanadyjskim Nunavut. Tempo wzrostu metanu wynosi ostatnio 20 ppb (0,02 ppm) rocznie. W ostatnich latach proces ten przyspiesza i jest 2-3 razy szybszy niż średni globalnym wzrost ilości metanu w atmosferze. Źródło: NOAA/ESRL

Przyczyną rosnącej ilości metanu w Arktyce, jak i na całej planecie jest ocieplający się klimat.

Potężne rozmarzanie ‘wiecznej’ zmarzliny na Dalekiej Północy
Gleby Arktyki i podmorskie hydraty metanu zawierają ogromne ilości metanu. Sama wieczna zmarzlina na północy zawiera przynajmniej 1,3 mld ton metanu, czyli mniej więcej dwukrotność tego, co znajduje się w atmosferze. Jeszcze większe ilości metanu kryją hydraty, to 500 mld. I są to wartości ostrożnie liczone. Nie bierze się tu pod uwagę pokładów metanu dna głębinowego, przykładowo z Grzbietu Gekkela, okolic Svalbardu czy cieśniny Naresa. Te ogromne rezerwuary metanu stanowią kolejny po zmniejszającej się powierzchni lodu element dodatniego sprzężenia zwrotnego, nasilającego tempo zmian klimatu. Na zdjęciu Wyspa Wrangla i kra lodowa na Morzu Wschodniosyberyjskim 6 czerwca 2015 roku.

Ludzkość od dziesięcioleci spala paliwa kopalne emitując do atmosfery dwutlenek węgla. Jest to tempo niespotykane w historii planety. CO2 przyczynia się do ocieplania się klimatu, prowadzącego m.in. do topnienia lodu w Arktyce i wiecznej zmarzliny na lądzie. To prowadzi do uwalniania się uwięzionego metanu do atmosfery. To właśnie w rejonach okołobiegunowych gazów cieplarnianych jest teraz najwięcej, a nie nad krajami spalającymi węgiel, czy ropę.

Mapa pokazująca stężenie metanu na świecie 29 maja 2015 roku. Dane NOAA

Ta dodatkowa ilość metanu wzmacnia globalne ocieplenie na Ziemi i w samej Arktyce. Tempo ocieplania się klimatu w Arktyce wynosi średnio 0,5oC na dekadę. Tempo zmian jest bezprecedensowo szybkie. Proces ocieplania i oziębiania w plejstocenie zachodził na przestrzeni setek i tysięcy lat, a nie dekad, czy wręcz lat, jak obecnie. Ocieplanie się klimatu i emisja metanu w Arktyce prowadzi ten region, jak i cały świat do klimatu z czasów sprzed 2-3 milionów lat, do okresu, w którym Arktyka nie była pokryta lodem.

Nie wiemy dokładnie co będzie w przyszłości, gdzie jest granica i czy już mamy do czynienia z nieodwracalnym procesem zmiany klimatu.  W dużym stopniu problem polega na tym, że nie wiemy jak dużo metanu dostanie się do atmosfery w poszczególnych okresach czasu i wzrostu temperatur. A tym samym, jakie mogą być tego konsekwencje. Metan to silny gaz cieplarniany, z czasem ulegający redukcji do dwutlenku węgla; w zależności od horyzontu czasowego wpływ emisji metanu szacuje się na 20-120 razy silniejszy od emisji dwutlenku węgla. Szczególnie groźny jest w pierwszych latach, kiedy działa najmocniej. Ma duży potencjał, by zdestabilizować stan holoceńskiego, stabilnego jeszcze w XX wieku klimatu.

Bąble metanowe w wodach Oceanu Arktycznego. Źródło: Kevin Hand, NASA.

Arktyczne stacje pomiarowe pokazują szybką akumulację metanu
Z tego powodu monitoring stężeń metanu w Arktyce można uznać za znaczący element analizy ryzyka globalnej zmiany klimatu, a także za system wczesnego ostrzegania. Widząc skoki mierzonych stężeń metanu możemy uznać, że arktyczne rezerwuary metanu mają duży potencjał gwałtownego wyzwolenia gazu cieplarnianego, a my stoimy w obliczu alarmującej sytuacji wymagającej szybkiej globalnej odpowiedzi, przede wszystkim szybkiego odejścia od wydobywania i spalania paliw kopalnych.

W ciągu ostatniej dekady zaobserwowano liczne i nagłe wzrostu ilości metanu w Arktyce. Zmiany widzimy nie tylko na danych pokazujących przez stacje pomiarowe. To, że dzieje się coś bezprecedensowego i niepokojącego jest widoczne gołym okiem. Widzimy to w bąblujących wodach Oceanu Arktycznego (pokazane na zdjęciu) i w osobliwych dziurach, zapadliskach na Syberii.

Ostatnie nagłe skoki wzrostu stężeń metanu są duże, co sugeruje, że tempo emisji wyraźnie przyspiesza. Obserwacje pokazują, że jeszcze kilka lat temu pióropusze bąblującego metanu były niewielkie, a ostatnio wody Morza Łaptiewów i Wschodniosyberyjskiego według relacji naukowców z powodu ogromnych wycieków metanu z płytkiego dna morskiego, szczególnie Morza Wschodniosyberyjskiego, przypominają wręcz wodę gazowaną.

Wzrost stężenia metanu w atmosferze na Svalbardzie. Źródło: NOAA/ESRL

Gorący wątek o krytycznym znaczeniu
Przez lata temat dotyczący tempa i zmian emisji metanu był kontrowersyjny. Zresztą w ogóle temat globalnego ocieplenia dla wielu wciąż niestety bardziej lokuje się w rejonach tematyki UFO czy istnienia duchów. Jednocześnie intensywnie działa lobby, które stara się zaprzeczyć antropogeniczności globalnego ocieplenia i je zbagatelizować. Często są to organizacje działające na zlecenie potężnych firm naftowych czy węglowych. 

Morze Karskie i półwysep Jamał 6 czerwca 2015 roku. NASA

Podnosi się coraz więcej głosów naukowców, szczególnie zajmujących się badaniami Arktyki, którzy  ostrzegają oni o konsekwencjach związanych z uwalnianiem się metanu do atmosfery. Natalia Shakhova, Peter Wadhams czy Igor Simeletov ostrzegają, że destabilizacja arktycznego metanu jest coraz bliższa i potrzebne są szybkie działania.

Pokazane powyżej dwa przykładowe wykresy ze stacji badawczych ilustrują niepokojący trend. Ilość gazów cieplarnianych rośnie. Zjawisko to prowadzi nas obecnie ku nowym warunkom klimatycznym. Przejściem z jednego, znanego nam i stabilnego klimatu, do nowego, nieznanego i niosącego za sobą poważne konwencje nowego klimatu. Możliwe, że z powodu tempa emisji CO2 i tempa zachodzących zmian, już przekroczyliśmy punkt krytyczny nieodwracalnej zmiany klimatu. A nawet możliwym się staje już teraz scenariusz PETM2, bo coraz więcej naukowców mówi o możliwej destabilizacji hydratów metanu, podobnie, jak miało to miejsce 56 mln lat temu w trakcie PETM.

Na podstawie Arctic Methane Alert - Ramp-Up at Numerous Reporting Stations Shows Signature of an Amplifying Feedback

Zobacz także:
Autor: o 17 komentarzy:

piątek, 5 czerwca 2015

PIOMAS (31 maja 2015) - wciąż dużo, jak w 2007 roku

Nowe dane PIOMAS pokazują, że stan arktycznej pokrywy lodowej nie jest zły, przynajmniej teoretycznie.  Przynajmniej, jak na ostatnie lata.

Objętość lodu w Arktyce w 2015 roku na tle ostatnich lat. PIOMAS


Choć zasięg arktycznego lodu w maju był niewielki i był mniejszy niż w latach, kiedy miały miejsce rekordowe roztopy, to dane co do jego ilości w Arktyce są dość dobre. 31 maja 2015 roku objętość lodu w Arktyce wyniosła 21496 km3, więcej niż we wszystkich latach licząc od 2010 roku. Przed 2010 rokiem lodu w Arktyce było mniej niż obecnie. W stosunku do 2011 i 2012 roku jest dość spora przepaść licząca ponad 2000 km3, ale warto zwrócić uwagę, że ilość lodu jest nieznacznie mniejsza niż w 2007 roku. A to właśnie wtedy doszło do spektakularnych roztopów.

 Grubość lodu w 2015 roku na tle ostatnich lat.

Średnia grubość lodu także jest dość duża, jak na ostatnie lata rzecz jasna. Lód jest cieńszy niż jeszcze na samym początku XXI wieku, o wcześniejszych latach nawet nie wspominając. Mapa obok pokazuje zmiany w grubości lodu w maju w stosunku do kwietnia. Lodu ubyło m.in. na Morzu Barentsa, i częściowo Beauforta. Co będzie dalej? Trudno powiedzieć, gdyż wszystko zależy od pogody, a nie globalnej temperatury. 2012 rok nie był rekordowo ciepły. Teraz mamy rekordowo ciepły rok (a przynajmniej ostatnie miesiące), podobnie jak w 2010 roku, który to zapoczątkował wielkie topnienie w 2011 i 2012 roku. Możliwe, że Arktyka ma obecnie do czynienia z pauzą, po której nastąpi jeszcze większy ubytek czapy polarnej niż miało to miejsce w latach 2010-2012.

Trend spadkowy ilości arktycznego lodu morskiego.

Wykres pokazuje linię megatrendu ubytku lodu. Proces spadku jest teraz wolniejszy niż przewidują modele. A najczarniejsze scenariusze, jak np. prognozy Wiesława Masłowskiego zakładały całkowite stopienie w 2013 roku. Do tego nie dojdzie, przynajmniej teoretycznie. Ale niewykluczone, że to właśnie 2015 rok będzie początkiem kolejnego spadku, tak jak 2010 po dwóch latach wzrostu. Zasięg lodu jest wciąż rekordowo niski, a w ciągu najbliższych dni przez Arktykę przetoczy się dość rozległy sztorm, który może spowodować spadek koncentracji lodu. Kiedy sztorm się skończy, to nad Arktykę może znów wrócić słoneczna pogoda z rozległym wyżem, a to będzie nieść za sobą ponure konsekwencje dla czapy polarnej Arktyki.


Porównanie grubości lodu 1 czerwca dla 2010 i 2012 roku. HYCOM

Na koniec warto zastanowić się nad samymi danymi PIOMAS, czy są do końca obiektywne, czy może jednak HYCOM prezentuje bardziej wizualny obraz arktycznego lodu morskiego. Te dwie mapy pokazują porównanie grubości lodu 1 czerwca 2010 i 2015. W tym roku jest sporo lodu między Grenlandią a Svalbardem, a także duże nagromadzenie na stosunkowo niewielkim obszarze grubego na 4-5 m lodu. Z kolei w 2010 roku istniał dość duży obszar grubego na 3 m lodu. Teraz powierzchnia, jaką zajmuje gruby lód jest mniejsza, a jego grubość jest większa. Stąd takie, a nie inne dane PIOMAS. Poza tym mimo topnienia, wciąż od strony Atlantyku jest znacznie większa niż w 2012 roku ilość lodu. Zawsze też można przyjrzeć się zdjęciom satelitarnym, którego pokazują nam jak wygląda czapa polarna widziana gołym okiem. Na zdjęciu Morze Wschodniosyberyjskie.

Przykład 2007 roku pokazuje, że obecna ilość lodu nie musi stanowić problemu, by czapa polarna skurczyła się w okolice 4 mln km2. Wystarczy jedynie kilkanaście dni sprzyjających ku temu warunków, by do tego doszło.

Zobacz także:
Autor: o 17 komentarzy:

czwartek, 4 czerwca 2015

Maj 2015 - przedwczesne roztopy i rekord

Zasięg arktycznej pokrywy lodowej w maju 2015 roku konsekwentnie się kurczył. Przez całą trzecią dekadę maja zasięg lodu arktycznego był rekordowo niski. Ten stan utrzymuje się także teraz - w czerwcu.

Średni zasięg arktycznej pokrywy lodowej w maju 2015 roku. Fioletowa linia pokazuje średni zasięg lodu dla okresu 1981-2010 dla maja. Sea Ice Index - NSIDC

Za rekordowo niski zasięg pokrywy lodowej w Arktyce odpowiada rzecz jasna pogoda. A dokładnie przedwczesne roztopy na Morzu Beringa. Sztormy na Morzu Beringa, ale także wyż nad Kanadą i północno wschodnią częścią Oceanu Spokojnego przyczyniły się do szybkiego wycofywania się lodu, a następnie kontynuacji tego procesu na Morzu Czukockim. Także dość szybko zaczął topić się lód w płd-wsch części Morza Beauforta. Z kolei wczesny rozpad lodu na Morzu Beringa miał już miejsce na początku wiosny. W maju, szczególnie pod koniec miesiąca topnienie nasiliło się na Morzu Karskim. Tylko w przypadku Morza Labradorskiego zasięg lodu pozostawał duży, utrzymując się na poziomie średniej 1981-2010.

Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego w 2015 roku na tle ostatnich lat.

Średni zasięg arktycznego lodu morskiego według NSIDC dla maja 2015 wyniósł 12,65 mln km2. W skali całego miesiąca był trzecim najmniejszym w historii pomiarów od 1979 roku. Czapa polarna w maju była o 0,73 mln km2 mniejsza od średniej 1981-2010 dla tego miesiąca. Ciekawostką jest fakt, że rekordowo niski zasięg w maju miał miejsce w 2006 i częściowo w 2004 roku. Dopiero w trzeciej dekadzie maja sytuacja się zmieniła. 


 Arktyka 2 czerwca 2015 roku - mozaika zdjęć NASA


Ogólnie maj był chłodny w centralnej części O. Arktycznego i nad znaczną częścią Grenlandii. Temperatury były tam średnio o 2 do 4oC niższe od średniej 1981-2010. Zupełnie inna sytuacja miała miejsce na Morzu Beauforta, na Alasce i w zachodniej części Kanady. Średnie o 4 do 8oC powyżej średniej 1981-2010. Takie skrajne wartości były związane z nieprawidłowym wzorem prądu strumieniowego. Potężne układy wysokiego ciśnienia nie tylko wpływały na Arktykę pod względem samego wiatru prowadząc do przedwczesnych roztopów, ale i pod względem samego nasłonecznienia. Duża ilość dni ze Słońcem sprawiła, że temperatury zaczęły konsekwentnie rosnąć, a śnieg wycofywał się szybko na północ. Podobne wyże występowały w zachodniej części Rosji prowadząc do szybkich roztopów pokrywy śnieżnej, a następnie lodu na Morzu Karskim.

Efekt końcowy widać na zdjęciu satelitarnym. Lód szybko się topił w maju, a ilość dni słonecznych szczególnie nad Morzem Beauforta i Czukockim była duża. To przyczyniło się do powstania stawów topnienia, których rok temu nie było pod koniec maja i na samym początku czerwca. Może mieć to wpływ na dalsze topnienie i tym samym wynik wrześniowego minimum.

Autor: o 5 komentarzy:
Subskrybuj: Posty (Atom)