Czapa polarna Arktyki - jest znacznie gorzej niż w okresie 2013-14

Kolejny dzień pokazuje, że ten rok w Arktyce w żadnym stopniu nie będzie powtórką z dwóch ostatnich lat. Powierzchnia, zasięg arktycznego lodu są niewielkie. Powierzchnia, jaką zajmuje lód w Arktyce jest o 1,7 mln km² mniejsza niż średnia wieloletnia. Wykres obok pokazuje zmiany odchyleń powierzchni lodu. Ta duża zmiana na przestrzeni ostatnich 30 lat odzwierciedla swoje piętno w pogodzie i klimacie planety. Zwiększa się ilość ciepła w atmosferze, zachodzą zmiany w prądzie strumieniowym - świat nękają katastrofy pogodowe. 

 Anomalie termiczne powierzchni Oceanu Arktycznego 14.08.2015. NOAA/NCEP

Temperatura powierzchni morza w Arktyce jest wysoka, co warunkuje dalsze topnienie lodu. Prawdopodobnie wrześniowe minimum będzie znacznie poniżej 5 mln km². 

 Wizualizacja czapy polarnej w Arktyce dla 14 sierpnia 2015 r. Uni Bremen AMSR2

Czapa polarna Arktyki coraz bardziej przypomina czapeczkę, odsłaniając ogromne powierzchnie wód. Przejście Północno-Zachodnie otworzy się za kilka, góra kilkanaście dni. Prawie całkowicie wolne od lodu jest Morze Wschodniosyberyjskie, co grozi jeszcze większymi wyciekami metanu i dalszym wzmocnieniem globalnego ocieplenia. Lód na Morzu Beauforta w praktyce uległ rozpadowi, a dryfująca kra lodowa podlega dalszemu topnieniu. Zarówno US Navy, jak i DMI pokazują kres istnienia grubego lodu, który kilka miesięcy temu znajdował się na Morzu Beauforta. 

Zasięg arktycznego lodu morskiego według NSIDC wynosi już tylko 5,9 mln km², a do końca sezonu topnienia został jeszcze miesiąc. Wykres obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje zasięg lodu w 2015 roku na tle ostatnich lat.

Powierzchnia lodu w Arktyce dla 13 sierpnia 2015 roku. Cryosphere Today

Najbardziej uderzająca zmiana w stosunku do dwóch ostatnich lat, to bardzo mała powierzchnia lodu, mierzona przez Cryosphere Today. Powierzchnia lodu w Arktyce spadła już do nieco ponad 3,5 mln km². To około 0,6 mln km² więcej niż w rekordowym 2012 roku. Wydaje się to być dużą wartością, ale obszar jaki zajmuje lód, jest znacząco mniejszy niż kilkanaście lat temu.

 Kra lodowa na Morzu Beauforta 14 sierpnia 2015 roku. Zdjęcie Terra, NASA

 Chmury nad Morzem Wschodniosyberyjskim zatrzymując część ciepła w trakcie nocy. Potężne sztormy przyczynią się do wymieszania się warstw wody i ogrzania hydratów metanu.

Znaczne obszary czapy polarnej Arktyki to kra lodowa. Lód na Morzu Wschodniosyberyjskim wycofał się daleko na północ. Nad obszarem tego morza będą szaleć rosnące w siłę w ostatnich latach sztormy. Silny wiatr będzie miksować wodę, prowadząc do ogrzania się głębinowych warstw wody, naruszając tym samym stabilne od milionów lat hydraty metanu. Lipiec 2015 był najcieplejszym w historii pomiarów. Erupcje metanu z hydratów będą prowadzić do dalszej eskalacji globalnego ocieplenia, dalszego topnienia lodu i jest większych wzrostów temperatur na Ziemi. 

Zobacz także:

• Scenariusze topnienia lodu w Arktyce, środa, 12 sierpnia 2015
• Koniec paku lodowego na Morzu Beauforta, niedziela, 2 sierpnia 2015 Pak lodowy Morza Beauforta został rozbity w drobny mak. Tylko północne krańce tego akwenu stanowią jeszcze obszar paku. Teraz kra lodowa, która unosi się w tej części Oceanu Arktycznego, będzie się topić.

Scenariusze topnienia lodu w Arktyce

Dane National Snow and Ice Data Center pokazują, że tempo spadku zasięgu lodu w Arktyce nie spowalnia. Temperatura powierzchni wód cały czas jest wysoka, co podtrzymuje proces szybkiego roztapiania się pokrywy lodowej. Mapa obok przedstawia odchylenie temperatur wód powierzchniowych Oceanu Arktycznego. W Arktyce jest w dużym stopniu pochmurno, więc ciepło ma ograniczone możliwości ucieczki w czasie nocy. Jednocześnie nad Ocean Arktyczny dostają się ciepłe masy powietrza. Temperatury nad obszarami, które są wolne od lodu wynoszą od 1 do 8^oC. Tam gdzie jest lód, temperatury oscylują w okolicy 0^oC.

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2015 roku na tle ostatnich lat. NSIDC

Zasięg arktycznego lodu morskiego 11 sierpnia liczył 6,12 mln km², tym samym jest czwartym najmniejszym w historii pomiarów. W tyle został rok 2010. Jeszcze kilka dni temu pokrywa lodowa była takich samych, co przedstawia wykres NSIDC. W tyle zostają lata 2013-2014. Możliwe, że w tym roku w trakcie wrześniowego minimum pokrywa lodowa będzie właśnie czwartą najmniejszą w historii pomiarów. Nie jest też całkowicie wykluczone, że zasięg lodu w połowie września spadnie do 4,15 mln km², tyle co w roku 2007. Jeśli tempo topnienia lodu utrzyma się z takich lub innych przyczyn, i zasięg lodu w połowie września będzie czwartym najmniejszym, to na piąte miejsce spadnie rok 2008. W połowie września 2008 roku zasięg lodu wynosił 4,59 mln km² - brakuje 1,54 mln km², a do końca sezonu topnienia zostało jeszcze 30-35 dni.

Dryfująca kra lodowa na Morzu Beauforta, w dole zdjęcia widoczny fragment Wyspy Banksa. Zdjęcie sat. NASA, 11 sierpnia 2015 r.

Prawie na pewno pokrywa lodowa w Arktyce będzie mieć mniejsze rozmiary niż w dwóch ostatnich latach. Nawet jeśli tempo spadku zasięgu lodu gwałtownie spadnie, do 35 tys. km² dziennie, co jest przecież możliwe, to i tak 13-14 września zasięg lodu wyniesie 4,95 mln km² - mniej niż w dwóch ostatnich latach. Będzie to szósty najmniejszy zasięg. Bardziej jednak prawdopodobna jest wersja (przyjmijmy takie założenie), że tempo spadku wyniesie 45 tys. km². W takim wypadku pokrywa lodowa skurczy się między 13 a 15 września do 4,58-4,63 mln km². Oznacza to miejsce szóste lub piąte, w zależności od tego, kiedy zakończy się topnienie. Możliwe, że tempo topnienia z jakieś przyczyny utrzyma się (podobnie jak w 2010 roku) do 21 września. Wtedy wrześniowe minimum wyniesie około 4,5 mln km² - czwarte miejsce, tuż za 2008 rokiem, ale wciąż powyżej  2007, 2011 i 2012. Istnieje też ryzyko, że po 15 sierpnia warunki diametralnie się zmienią - dipol arktyczny, silne sztormy. Tempo spadku będzie wtedy wynosić średnio 60 tys km², czy 40 tys km² mniej niż w ciągu ostatnich dwóch dni. W takiej sytuacji, nawet przy zakończeniu topnienia jeszcze przed 15 września 2007 rok spadnie na trzecie miejsce, lub będzie ex aequo z 2015. Wszystko więc zależy od warunków pogodowych. Mapa obok pokazuje zasięg lodu na Morzu Beauforta 11 sierpnia 2015.

Kra lodowa na Morzu Lincolna, w lewym dolnym rogu - Cieśnina Naresa. Zdjęcie sat. NASA, 11 sierpnia 2015 r.

Jeśli zrealizuje się trzeci scenariusz to musimy liczyć się z kontynuacją anomalii w pogodzie i ewentualnych katastrof pogodowych, wręcz klimatycznych. Jak pokazują wydarzenia ostatnich dni, klimat coraz bardziej zdaje się być naszym nieprzyjacielem. Ale nawet przy spadku zasięgu lodu w okolice 4,5 mln km² Ocean Arktyczny pochłonie znacznie większą ilość ciepła do atmosfery niż kiedyś. A to przełoży się na dalszy stan pogody i klimatu.

Zobacz także:

• Arctic News - przygotowania do wielkich roztopów, poniedziałek, 10 sierpnia 2015
• Koniec paku lodowego na Morzu Beauforta, niedziela, 2 sierpnia 2015 Pak lodowy Morza Beauforta został rozbity w drobny mak. Tylko północne krańce tego akwenu stanowią jeszcze obszar paku. Teraz kra lodowa, która unosi się w tej części Oceanu Arktycznego, będzie się topić. Gdy promienie słoneczne ogrzewały wolne od lodu obszary arktycznych mórz, te pochłaniały energię, która teraz posłuży do topnienia lodu. Mapa obok pokazuje odchylenia temperatur powierzchni wód w Arktyce według Duńskiego Instytutu Meteorologicznego. Nagrzana powierzchnia wód granicy z obszarem kry lodowej Morza Beauforta i części Basenu Arktycznego od strony wolnego już od lodu Morza Czukockiego.

Arctic News - przygotowania do wielkich roztopów

Rekordowego topnienia w tym roku nie będzie, ale nie będzie też powtórki z dwóch ostatnich lat. Tempo topnienia lodu zaczyna spadać, gdyż zmieniają warunki pogodowe w Arktyce, co jest typowe dla sierpnia.  Mimo iż w Arktyce ochładza się, to wolne od lodu obszary Oceanu Arktycznego są nagrzane, więc pokrywa lodowa będzie roztapiać się dalej.

 

 Zasięg i koncentracja arktycznego lodu morskiego. AMSR2 Uni Bremen

Granica lodu w Arktyce cały czas się wycofuje, w trzeciej dekadzie lipca otworzyło się Przejście Północno-Wschodnie. Wszystko wskazuje na to, że otworzy się także Przejście Północno-Zachodnie, podobnie jak miało to miejsce w 2010 roku. Lód pokrywający Morze Beauforta zmienił się w dryfującą krę lodową, która dalej się roztapia.

 

Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego między 30 lipca a 8 sierpnia 2015 roku. Kliknij, aby powiększyć.

Animacja obok pokazuje zmiany, jakie zaszły na Morzu Beauforta między 31 lipca a 8 sierpnia. W szybkim czasie pak lodowy został wręcz zdruzgotany. Obszar ten zajmował gruby lód, który tworzył się w latach 2013-2014. W dużej mierze wolne od lodu jest Morze Wschodniosyberyjskie. Na jego dnie znajdują się hydraty metanu. Ogrzewające się wody spowodują, że znajdująca się na dnie zmarzlina zacznie się topić, co zresztą jest już obserwowane. To przyspieszy uwalnianie się metanu do atmosfery i tym samym dalszy wzrost temperatur.

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2015 roku na tle 2012 roku i wyszczególnienie na tle ostatnich lat. NSIDC

Czapa polarna skurczyła się już poniżej 6,5 mln km², 8 sierpnia zasięg arktycznego lodu morskiego według pomiaru NSIDC wynosił 6,38 mln km² i był praktycznie taki sam jak w 2010 roku. Obecny zasięg jest ex aequo czwartym najmniejszym w historii pomiarów. Na pierwszym miejscu jest rekordowy 2012 rok - 5,62 mln km², drugi 2007 rok - 5,98 mln km², trzeci 2011 rok - 6,19 mln km². 

Odchylenia temperatur powierzchni wód Oceanu Arktycznego 8 sierpnia 2015 r. DMI

Nagrzane wody, tam gdzie stopił się lód, będą powodować jego dalsze topnienie, mimo iż pogoda się zmienia. Co więcej, obecność chmur, kiedy noc robi się coraz dłuższa może spowolnić utratę energii. Poza tym do Arktyki wciąż docierają ciepłe masy powietrza, które zatrzymają proces wychładzania się powierzchni wód. Nawet jeśli dojdzie do wychłodzenia się powierzchni wód, to wciąż kilkanaście centymetrów głębiej woda jest ciepła. Kiedy nad Oceanem pojawi się sztorm, topnienie lodu utrzyma się i zasięg lodu będzie kurczyć się dalej. Dokładnie taki sam mechanizm działał w 2012 roku.

Grubość arktycznego lodu morskiego i jego objętość w 2015 roku. DMI

Dane, jakie przedstawia Duński Instytut Meteorologiczny, pokazują, że w tym roku sytuacja jest zupełnie inna niż w dwóch poprzednich latach. Dipol arktyczny i obecność wyżu zdegradowała pokrywę lodową na Morzu Beauforta. Tym samym niemal całkowicie zniknął swoisty korek bezpieczeństwa dla całej czapy polarnej, jaki znajduje się na tym akwenie i w pacyficznej części Basenu Arktycznego.

Grubość  arktycznego lodu morskiego 8 sierpnia 2007, 2012 i 2014 roku.

Zestawienie map pokazuje grubość pokrywy lodowej dla 8 sierpnia w: 2007, 2012 i w 2014 roku. Porównując te dane z obecną sytuacją widać, że w tym roku następuje diametralna zmiana w stosunku do 2014 roku. Rok temu ilość i grubość lodu były znacznie wyższe niż w okresie 2010-2012. Zimne lato 2013 i 2014 przyczyniło się do regeneracji lodu. Na początku lipca 2007 roku na Morzu Beauforta znajdował się duży obszar grubego lodu, potem jednak pod wpływem dipola arktycznego i wysokiego ciśnienia (wysokie nasłonecznienie) obszar tego lodu szybko się skurczył. Podobna sytuacja była w 2012 roku. Na początku lipca także w sektorze pacyficznym znajdował się obszar grubego lodu, choć już znacznie cieńszego niż w 2007 roku. Ekstremalne warunki sprawiły, że lód ten zniknął w jeszcze większym stopniu niż w 2007 roku. 

 Kra lodowa u wejścia do kanadyjskich cieśnin Przejścia Północno-Zachodniego 8 sierpnia 2015 roku. Po lewej stronie - Wyspa Banksa Zdjęcie Terra, NASA

Obecna sytuacja oczywiście nie jest taka sama jak w 2012 czy 2007 roku - zasięg lodu jest większy. Choć jeśli spojrzymy na dane Cryosphere dotyczące powierzchni lodu, to sytuacja wydaje się być niepokojąca.  Powierzchnia lodu według ostatnich pomiarów wynosi jedynie 3,83 mln km². Jest znacznie mniejsza niż w dwóch ostatnich latach. To kolejny przykład, że ten rok jest zupełnie inny niż ostatnia dwa przyrostowe lata. Powierzchnia lodu jest praktycznie taka sama jak w 2007 roku, nieznacznie większa niż w 2011 roku.

Morze Wschodniosyberyjskie w dużej mierze wolne od lodu. Na jego dnie znajdują się ogromne ilości metanu uwięzionego w hydratach.

Tymczasem Polska doświadcza gniewu globalnego ocieplenia. Fala upałów w Polsce z rekordowymi temperaturami, to rezultat postępującego globalnego ocieplenia. W przyszłości upały takie nie będą niczym niezwykłym, zwłaszcza po tym, jak zniknie pokrywający Ocean Arktyczny lód. Morze Wschodniosyberyjskie po raz kolejny jest całkowicie, lub prawie całkowicie wolne od lodu. Znajdujące się na niewielkiej głębokości pokłady metanu uwięzione są w zmarzlinie, która zaczyna rozmarzać. Doprowadzi to do ogromnych emisji tego cieplarnianego gazu i znacznie przyspieszy globalne ocieplenie.


Zobacz także:

• Arctic News - nic nie jest do końca pewne, piątek, 31 lipca 2015 
• Arctic News - roztopy się nasilają, niedziela, 19 lipca 2015 Dipol arktyczny staje się zjawiskiem trwałym, które nie wygasa. Prognozy na najbliższe dni pokazują, że wiatry, które są typowe dla dipola arktycznego, nie wygasną. Skutki działania wiatru, ale także temperatury są widoczne. Pokrywa lodowa w Arktyce szybko się kurczy.

Lipiec 2015 - przełamany

Czapa polarna w lipcu kurczyła się w szybkim tempie, ale w wyniku powolnych roztopów we wcześniejszym miesiącu nie była rekordowo niskich rozmiarów. Aczkolwiek patrząc na dane zbierane od 1979 roku, to lipcowy zasięg lodu w 2015 jest niski. W XXI wieku miało miejsce wyraźne przyspieszenie roztopów w Arktyce, co jest reakcją na ocieplający się klimat.

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

Średni zasięg arktycznego lodu morskiego w lipcu 2015 roku wyniósł 8,77 mln km². Tym samym był to ósmy najmniejszy w historii pomiarów zasięg lodu w Arktyce. Ten niska pozycja, szczególnie na tle ostatnich lat jest związana z powolnym topnieniem (a raczej brakiem przyspieszenia) w czerwcu. Mimo szybkich roztopów pokrywa lodowa w skali całego miesiąca była sporych rozmiarów. Pod koniec lipca sytuacja zmieniała, kiedy to 30 lipca zasięg lodu był piątym najmniejszym w historii pomiarów. Mimo to na tle ostatnich 30 lat pokrywa lodowa w lipcu była o 0,92 mln km² mniejsza niż wynosi średnia 1981-2010. Należy tu zwrócić uwagę na duży zakres okresu, pomijając dane z tego wieku, to pokrywa lodowa jest jeszcze mniejszych rozmiarów. Na tle lat 80. XX wieku, to tegoroczny zasięg lodu jest o 1,5 do nawet 2 mln km² mniejszy niż w tamtych, dość nieodległych czasach. Patrząc na mapę, to w sumie na całym Oceanie Arktycznym zasięg występowania lodu jest w mniejszym lub większym stopniu mniejszy niż kiedyś. Z wyjątkiem Zatoki Hudsona.

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

Tempo topnienia lodu nie było tak szybkie, by ustanowić rekordowy poziom. Szybkość ta wystarczyła, by zasięg lodu na koniec miesiąca zrównał się z 2013 rokiem i był też mniejszy od tego z 2014 roku. Szybkość roztopów była też na tyle wysoka, by otrzymać stosunkowo niewielki dystans do rekordowego 2012 roku. Na 31 lipca pokrywa lodowa była tylko o 0,55 mln km² większa niż w 2012 roku. Zapewne ta różnica się pogłębi, gdyż sierpniowe topnienie lodu w 2012 roku było czymś, co normalnie nie powinno mieć miejsca.

Odchylenia temperatur na półkuli północnej w lipcu 2015 roku. NOAA/NCAR

Tempo topnienia lodu w lipcu 2015 roku wyniosło 101 800 km² na dobę, podczas gdy średnia 1981-2010 to 97 400 km². Ta szybkość była związana z wysokimi temperaturami w Arktyce, a także występowaniem dipola arktycznego. Temperatury były wysokie nad niemal całym Oceanem Arktycznym, szczególnie nad obszarami leżącymi w rejonie Wyspy Ellesmere'a i nad Morzem Wschodniosyberyjskim. Właśnie w przypadku tego morza jest to ryzykowne zdarzenie. Szybko nagrzewające się wody tego akwenu odciskają piętno na podmorskiej zmarzlinie, gdzie uwięzione są hydraty metanu. Nad Morzem Wschodniosyberyjskim temperatury w lipcu było o 5^oC wyższe od średniej bazowej NSIDC.

Początek roztopów czapy polarnej w Arktyce i odchylenia od średniej 1981-2010.

Nie wszędzie topnienie zachodziło szybko. Morze Baffina wraz częścią Morza Labradorskiego i Zatoka Hudsona, to miejsca gdzie lód topił się bardzo powoli. Pokazuje to wykres obok. Przyczyną była obecność częstych niżów barycznych, które przynosiły pochmurną i zimną pogodę. Niewielkie kawałki lodu wciąż dryfują w wodach Zatoki Hudsona, podobnie jak niewielki obszar lodu trzyma się wybrzeży Ziemi Baffina.

Powyższe mapy pokazują, kiedy zaczęła się topić pokrywa lodowa w Arktyce. Mapa po lewej pokazuje którego dnia roku miało to miejsce, z kolei mapa po prawej pokazuje odchylenia - czyli ile dni wcześniej lub później niż wynosi średnia bazowa miał miejsce początek roztopów. Należy zwrócić uwagę na to, że sam początek choć kluczowy, to nie wieńczy jednak działa. Na przykład topnienie lodu na Morzu Wschodniosyberyjskim zaczęło się później, ale znacznie przyspieszyło w lipcu. Przedwcześnie zaczął się topić lód na Morzu Beauforta, ale skala topnienia nie jest tak wielka jak w 2012 roku. Początek roztopów może mieć kluczowe znaczenie o ile potem warunki dla topnienia temu sprzyjają. Są oczywiście miejsca, gdzie lód zaczął się topić późno i ma to swoje konsekwencje do dnia dzisiejszego, jak np. Morze Baffina wraz z Cieśniną Davisa.

W tym roku zajdą pierwsze negatywne zmiany w starej części Arktyki. Przez ostatnie dwa lata lód przyrastał. Nowe dane PIOMAS pokazują, że lód szybko się kurczy i powtórki z lat 2013-2014 nie będzie. Jeszcze kilka tygodni temu pokrywa lodowa na Morzu Beauforta była gruba. Ale udział wieloletniego lodu na tym akwenie i obszarach przy Morzu Czukockim był duży. Patrząc jednak na mapę AMSR2 i zdjęcie satelitarne, widać, że ten lód zaczyna znikać. I nie będzie go we wrześniu. Ponownie zostanie zastąpiony przez nową, cienką pokrywę lodową. A ostatnie dane pokazują, że sytuacja na Morzu Beauforta zaczyna przypominać tę 2007 czy 2012 roku. 

Na podstawie National Snow and Ice Data Center

Zobacz także:

• Czerwiec 2015 - uciekająca zima, niedziela, 12 lipca 2015 
• Maj 2015 - przedwczesne roztopy i rekord, czwartek, 4 czerwca 2015 
• Kwiecień 2015 - gruba czapa polarna, lecz zasięg niewielki, czwartek, 7 maja 2015 Kwiecień 2015 okazał się być podobnym do poprzedniego miesiąca jeśli chodzi o zasięg arktycznego lodu morskiego. Średni zasięg w kwietniu był drugim najmniejszym w historii pomiarów, ale były dni, gdzie pokrywa lodowa była rekordowo niskich rozmiarów. Kwiecień upłynął także pod znakiem wysokich temperatur.