PIOMAS (28 lutego 2016) - tęsknota za zlodowaceniem

To co się działo w Arktyce przez pierwsze dwa miesiące 2016 roku nie mogło obyć się bez skutków. Mamy rekordowo małą powierzchnię i zasięg lodu, a zaraz możemy mieć rekordowo małą ilość, czyli objętość arktycznego lodu morskiego. Objętość nie jest jeszcze rekordowo mała, ale jak pokazują poniższe wykresy - trend do owej sytuacji zmierza. Wzrost temperatur, także w Arktyce i dodatnie sprzężenia zwrotne, to wszystko powoduje, że lód jest na drodze do rekordowo małej ilości.

Objętość lodu w Arktyce w 2016 roku na tle ostatnich lat. PIOMAS

28 lutego (z pominięciem dnia przestępnego) objętość lodu morskiego w Arktyce wyniosła 20583 km³, była to więc druga najmniejsza po 28 lutego 2011 roku ilość lodu w Arktyce. Teraz 2016 rok znajduje się wśród tych lat, kiedy miało miejsce potężne, letnie topnienie lodu z 2012 rokiem na czele. Co ciekawe, w 2007 roku na koniec lutego ilość lodu była znacznie większa - 22063 km³, a miało wtedy miejsce spektakularne topnienie lodu, podczas którego zasięg lodu morskiego spadł we wrześniu do 4,1 mln km². Wszystko to działo się w chłodniejszym o 0,2^oC świecie. Jednak ostatnie miesiące są jeszcze cieplejsze, a ten wzrost temperatur, wraz ze zwiększonym poziomem ekstremalności pogody, będzie mieć swoje konsekwencje. 

31 stycznia objętość lodu morskiego wynosiła 18536 km³, czyli o 104 km³ więcej niż w 2012 roku, ale podczas lutego tempo przyrostu ilości lodu zwolniło przez co 28 lutego ilość lodu była już mniejsza niż w 2012 roku o 124 km³.

Wydaje się to być niewielką wartością na tle 20 tysięcy km³. Tylko czemu ilość lodu nie jest większa o 2-3 tys. km³, skoro w latach 2014-2016 miała zaczynać się epoka lodowcowa z powodu spadku aktywności słonecznej? Nawet u nas jeden z synoptyków TVN Meteo, a mianowicie Arleta Unton-Pyziołek stwierdziła, że nadchodzi epoka lodowcowa i z powodu spadku aktywności słonecznej w 2040 roku będzie naprawdę zimno.

Trend spadkowy ilości arktycznego lodu morskiego.

Mijają już trzy lata o tej prognozy, przedstawionej w TVN24. Tymczasem od tamtej pory, w ciągu zaledwie kilku lat, planeta (biorąc pod uwagę przełom 2015/16) ogrzała się o 0,3^oC. A obecne trendy globalnego ocieplenia wskazują na wzrost temperatury o ponad 2^oC w 2030 roku i 4^oC niedługo potem. Zamiast wejść w epokę lodowcową, musimy szykować się na świat bez lodu na biegunie północnym i perspektywą "wystrzału działa klatratu metanu", bo nasz Rubikon przekroczyliśmy w 2007 roku, kiedy w Arktyce miało miejsce spektakularne topnienie lodu.

Jak pokazuje wykres, trend cały czas prowadzi do zera, a wizja świata bez lodu w Arktyce w sierpniu/wrześniu przed 2020 rokiem, jak twierdzi Peter Wadhams czy Paul Beckwitch wydaje się jak najbardziej możliwa. W każdym razie do 2020 roku Arktykę czeka przynajmniej jeden, jeśli nie dwa kolejne rekordy, kiedy to zasięg lodu spadnie znacznie poniżej 3 mln km². A to już samo w sobie oznacza definicyjny brak czapy polarnej, a jedynie szeroki pas lodu wzdłuż północnych brzegów Grenlandii i Wyspy Ellesmere'a.

Tak więc spalając miliardy ton paliw kopalnym brniemy coraz głębiej w tę naszą epoką bezlodowcową, czekając na okrutne konsekwencje zmieniającego się na naszych oczach klimatu.

 Zobacz także:

• PIOMAS - silna wola Nemezis, czwartek, 11 lutego 2016 Złe czasy, kiedy czapa polarna topiła się w zastraszającym tempie mogą wrócić w tym roku. W latach 2011-2012 ilość lodu w Arktyce była niewielka. W tym roku na koniec stycznia dane Pan-Arctic Ice Ocean Modeling and Assimilation System (PIOMAS) pokazują zbliżenie do roku 2012. Do czasów sprzed wielkiego topnienia, w czasach kiedy świat nie był jeszcze tak ciepły jak teraz, w czasach kiedy stężenie CO₂ w atmosferze nie przekraczało 400 ppm, a temperatura wymuszona nie przekraczała 2^oC. Teraz zaszły nowe zmiany i z potężną siłą ulegną wzmocnieniu dodatnie sprzężenia zwrotne. Rekordowo ciepłe noce w Arktyce pod koniec grudnia 2015 i w styczniu 2016 sprawiły, że lód przyrastał bardzo powoli. Najwolniej od 2005 roku. 

Czy to już początek topnienia 2016?

Sezon topnienia arktycznego lodu morskiego najprawdopodobniej się już rozpoczął. Jeszcze kilkanaście dni temu pojawiły się sugestie, że sezon roztopów zacznie się rekordowo wcześnie. Wysokie temperatury w Arktyce stanowiły podstawę tej sugestii, ale w trzeciej dekadzie lutego pogoda w Arktyce się zmieniła, temperatury spadły. Teraz na podstawie danych pomiarowych i tendencji do ponownego wzrostu temperatur (choć nie w całej Arktyce) widać, że sezon topnienia mógł już się rozpocząć.

Przyjrzyjmy się trzem źródłom danych dotyczących pomiarów wielkości czapy polarnej w Arktyce:

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2016 roku  na tle ostatnich lat. NSIDC

Według danych Narodowego Centrum Danych Lodu i Śniegu (NSIDC) maksimum mogło mieć miejsce 2 marca, po czym zasięg lodu morskiego zaczął się kurczyć. W sumie zasięg lodu spadł o 0,1 mln km². Maksymalny zasięg, jak pokazuje wykres wyniósł 14,478 mln km². Oczywiście w kolejnym raporcie dane mogą zostać zweryfikowane.  Warto dodać, że obecnie czapa polarna jest ex aequo w 2015 rokiem najmniejszą w historii pomiarów. 

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2016 roku na tle rekordzistów. JAXA

Kolejne dane, to dawno nie przedstawiane pomiary dokonywane przez Japońską Agencję Kosmiczną, czyli JAXA.  W przypadku tychże danych, także widać, że sezon topnienia mógł już się rozpocząć, a wynoszące 13,96 mln km² maksimum miało miejsce 29 lutego. Od tego dnia zasięg lodu skurczył się o 0,16 mln km². 

I na koniec dane University of Illinois, czyli dobrze nam znane Cryosphere Today, przedstawiające rzeczywistą powierzchnię lodu. Warto zwrócić uwagę, że powierzchnia lodu to nie to samo co zasięg. W przypadku zasięgu lodu w obszar wyrażony w kilometrach kwadratowych wliczony się obszary wolne od lodu, gdzie koncentracja jest wyższa niż 15%. Np. szczeliny, małe połynie, luki między krami lodowymi etc. Z tego powodu zasięg lodu zawsze będzie większy niż powierzchnia pokazywana przez Crysophere. Co więc mówią dane? 

Powierzchnia lodu w Arktyce w 2016 roku na tle okresu 1979-2015. Cryosphere Today

Od 27 lutego powierzchnia lodu w Arktyce kurczy się, i spadła z 12,84 do 12,72 mln km². Podobnie jak w przypadku danych NSIDC można było wysunąć hipotezę, że od drugiej dekady lutego lodu zacznie ubywać. Jednak w trzeciej dekadzie miesiąca powierzchnia lodu gwałtownie wzrosła, co było związane ze zmianą warunków pogodowych. Przestało płynąć ciepłe powietrze znad Atlantyku. W marcu warunki uległy ponownej zmianie, ale tym razem rolę nie odgrywa już niż znad Atlantyku, lecz wyż, który generuje silny wiatr wypychający lód w głąb morza. W tym wypadku nie ma ciepłych mas powietrza, gdyż wiatr wieje znad pokrytego wciąż śniegiem zimnego lądu. 

Zachodnie wybrzeże Alaski i kra lodowa na Morzu Beringa 6 marca 2016 roku. NASA Worldview

Ku radości denialistów, choć wątpliwej cały początek sezonu topnienia przebiega teraz w jednym tylko miejscu - na Morzu Karskim i w niewielkim stopniu także na Morzu Barentsa. Wszędzie indziej lód na razie nie topnieje. Co prawda tempo topnienia było ostatnio bardzo widoczne na M. Ochockim i Labradorskim, to teraz proces ten stanął w miejscu. Jednak z każdym kolejnym dniem do gry będą wchodzić kolejne obszary w Arktyce. Regularne roztopy za kilka dni na dobre zaczną się na wszystkich akwenach, poza głównym obszarem O. Arktycznego z Basenem Arktycznym w środku włącznie. Topnienie na morzach takich jak Beauforta, czy Łaptiewów rozpocznie się gdzieś pod koniec kwietnia lub na początku maja. A może...już pod koniec marca.

Na to, czy naprawdę w Arktyce na dobre rozpoczęły się roztopy, będzie trzeba poczekać przynajmniej do połowy marca. Warunki pogodowe szybko się mogą zmienić, co nie zmienia ogółu postaci rzeczy.

Zobacz także:

•  Rekordowo mała czapa polarna w marcu - topnienie zaczęło się już w lutym, środa, 11 marca 2015 Wydawałoby się, że skoro ubiegłoroczne wrześniowe minimum zasięgu lodu arktycznego wypadło dość blado jak na ostatnie, rekordowe lata, to obecne marcowe maksimum będzie prezentować się dobrze. Tymczasem jest zupełnie inaczej. Zasięg arktycznego lodu w Arktyce jest najmniejszym w historii pomiarów. Według pomiarów Narodowego Centrum Danych Lodu i Śniegu (NSIDC) pokrywa lodowa Arktyki 10 marca rozciągała się na 14,28 mln km², o 0,43 mln km² mniej niż w rekordowym 2007 (pierwsze spektakularne topnienie lodu) i aż 0,9 mln km² mniej niż w rekordowym 2012 roku.  

Luty 2016 - zniszczona zima

Luty kontynuował styczniowy letarg w zamarzaniu arktycznych akwenów morskich. Jednak letarg, to dość delikatne słowo, bardziej pasowałoby tu - katastrofa klimatyczna, a przynajmniej początek tej katastrofy. Czapa polarna była w lutym rekordowo małych rozmiarów. To oznaka zmieniającego się klimatu, temperatura rośnie, co wpływa na stan arktycznego lodu. 

Średni zasięg arktycznej pokrywy lodowej w lutym 2016 roku. Fioletowa linia pokazuje średni zasięg lodu dla okresu 1981-2010 dla lutego. Sea Ice Index - NSIDC

Przez pierwsze trzy tygodnie lutego zasięg lodu w Arktyce rósł powoli, a bywały dni, kiedy czapa polarna kurczyła się, co potwierdzały nie tylko dane NSIDC, ale także Cryosphere. Większość wzrostu zasięgu lodu, szczególnie w ostatnich dniach lutego wynikała ze zmian na Morzu Ochockim, którego znaczenie jest niewielkie. To lód sezonowy o relatywnie niewielkiej powierzchni, znajdujący się poza O. Arktycznym. Największy ubytek w pokrywie lodowej Arktyki widoczny jest na Morzu Barentsa, Beringa i częściowo też Karskim. Przy czym w przypadku M. Karskiego mały zasięg lodu występował w pierwszej połowie miesiąca. Potem akwen ten zaczął zamarzać. 

Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego w 2015/16 roku na tle ostatnich lat.

Średni dla lutego zasięg lodu w Arktyce był najmniejszym w historii pomiarów. To kontynuacja tego, co działo się w styczniu, a zapoczątkowane zostało na koniec grudnia. Średni zasięg lodu morskiego wyniósł 14,22 mln km², a więc 1,16 mln km² mniej niż wynosi średnia 1981-2010. To też 0,2 mln km² mniej niż w rekordowym dla lutego. 2006 roku. Tempo wzrostu zasięgu lodu morskiego w lutym było mniejsze niż zwykle - 19,7 tys. km² na dobę. Średnia to 20,2 tys. km² na dobę. Przy czym na tak względnie dużą wartość miał ostatni tydzień lutego.

 Anomalie temperatur i parowania  w Arktyce dla lutego 2016. NASA AIRS instrument.

Dane Atmospheric Infrared Suunder (AIRS) z satelity NASA pokazują wysokie wartości temperatur w Arktyce dla lutego 2016. Prowadzone od 2003 roku pomiary pokazują wysoki skok temperatur. O ponad 5^oC dla większości regionów O. Arktycznego względem średniej 2003-2015. Niezwykle ciepło było nad M. Karskim. Kilkakrotnie temperatury zbliżały się do wartości zera stopni.  Luty w Arktyce bardziej przypominał kwiecień, a miejscami nawet późniejsze miesiące. Dane pokazują także dużą skalę wytrącania wody, a więc jej parowanie, co przedstawia druga mapa. Wysokie temperatury i okresowe roztopy, sprawiły, że do atmosfery dostała się większa niż zwykle ilość wilgoci, a Arktyka zimą jest suchym miejscem. Para wodna to gaz cieplarniany. Skoro jest jej więcej, to wyższe są temperatury. W przyszłości taka sytuacja będzie zdarzać się częściej, bo są to samonapędzające się dodatnie sprzężenia zwrotne, które przyspieszą rozpad czapy polarnej. Mapa obok, po lewej pokazuje o ile później/wcześniej niż zazwyczaj rozpoczął się proces zamarzania w Arktyce. Mapy komentować chyba nie trzeba.

 Dekadowe tempo spadku zasięgu arktycznego lodu morskiego.

I w końcu wykres pokazujący wieloletni trend spadkowy. Ze względu na rekordowo niski zasięg trend wykazuje duże odchylenia w dół. Dekadowe tempo utraty lodu dla lutego jest niewielkie, bo wynosi jedynie 3%, ale mimo wszystko zmiany są duże.

Co oznacza zaistniała sytuacja. To oczywiste i nie trzeba tego powtarzać, że klimat się ociepla i nawet sceptycy zaczynają przechodzić na stronę wrogiego obozu - "klimatologów-panikarzy". Zmiany są na tyle szybkie, że nie mają precedensu. Możemy tylko się domyślać, co będzie dalej. 

Na podstawie: National Snow and Ice Data Center

Zobacz także:

• Styczeń 2016 - zimowy letarg zamarzania, sobota, 6 lutego 2016 Początek 2016 roku to, zmiany, które potwierdzają prognozy klimatologów mówiących o szybkim stopieniu czapy polarnej. Niezależnie od tego kiedy do tego dojdzie, styczeń 2016 to ostrzeżenie, że ten czas w końcu nadejdzie, prędzej czy później Z punktu widzenia zmian klimatu i wymuszonej temperatury, która przekracza 2^oC, koniec lodu w Arktyce jest nieunikniony. Nie wiemy tylko, kiedy to dokładnie nastąpi. Pewne jest, że w tej połowie wieku, a nawet jeszcze w tej dekadzie.

Arctic News - okrucieństwo i fałszywa litość

Luty zapisze się jako rekordowy dla czapy polarnej Arktyki miesiąc. Sytuacja stała się bezprecedensowa, co przyznał szef Narodowego Centrum Danych Lodu i Śniegu, stwierdzając: W całej Arktyce było po prostu absurdalnie ciepło. To zdecydowanie najdziwniejsza arktyczna zima, jaką widziałem. Warunki, jakie panowały w Arktyce od końca grudnia do 20 lutego są sygnałem, że klimat w Arktyce i na całej planecie diametralnie się zmienia. Ocieplenie ziemskiej atmosfery i oceanów przyspiesza, świat jest cieplejszy o 1^oC względem średniej z XX wieku. Są to warunki, których nie da się wytłumaczyć Słońcem, czy wulkanami, a tylko wielką, antropogeniczną emisją gazów cieplarnianych. To już ponad 400 ppm CO₂.

Zasięg i koncentracja arktycznego lodu morskiego. AMSR2 Uni Bremen

Najmniej lodu jest na Morzu Barentsa, poniżej mapa JAXA pokazuje zasięg i grubość lodu dla 29 lutego na tle średniego zasięgu lodu morskiego dla lat 80. ubiegłego wieku. Zmiany są ogromne. Fakt iż Ocean Arktyczny jest już całkowicie zamarznięty (poza M. Barentsa) to ogólny rozmiar czapy polarnej jest niewielki. Nie zamarzają jak dawniej zewnętrzne akweny, jak wyżej wymienione M. Barentsa, czy też Beringa, nie uformował się w pełni lód na M. Labradorskim, w Zatoce Św. Wawrzyńca lodu prawie w ogóle nie ma. Wyjątek to lód na M. Ochockim, tym razem akwen pokrył się lodem solidnie, a raczej na siłę rozdmuchiwaną przez syberyjskie wichry krą i śryżem, czy po prostu cienką warstwą pokruszonego przez wiatr i fale morskie lodu. 

Kolorowa mapa AMSR2 pokazuje koncentrację lodu morskiego, także na M. Ochockim.

Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego między 14 a 29 lutego 2016. Kliknij, aby powiększyć.

Animacja pokazuje zmiany zasięgu lodu morskiego w drugiej połowie lutego 2016. I tak jak w pierwszej połowie miesiąca zmian wielkich nie ma. Poza M. Ochockim, na którym zasięg lodu imponująco się rozrósł ze względu na działanie silnego wiatru i mroźnych mas powietrza znad rosyjskiego Dalekiego Wschodu. Mapa Japońskiej Agencji Kosmicznej pokazuje zasięg lodu po stronie atlantyckiej, wraz ze średnią lat 80. XX wieku i grubością lodu. Różnica jest imponująca.

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2016 roku na tle 2012 roku i wyszczególnienie na tle ostatnich lat. NSIDC

Do 23 lutego zasięg lodu morskiego kurczył się, po czym zaczął przyrastać, co wcześniej podkreślało NSIDC, że 9 luty nie będzie raczej "marcowym" maksimum. Byłoby to sytuacja przesadnie bezprecedensowa, wyprzedzająca obecne czasy przynajmniej o kilka lat. Przez prawie cały luty zasięg lodu morskiego był rekordowo niski. Sytuacja zmieniła się 27 lutego. Na koniec miesiąca czapa polarna liczyła 14,46 mln km², co oznacza trzecie ex aequo miejsce z 2015 i 2011 rokiem. Czy sytuacja wraca do normalności i kończą się upiorne czasy? Nic bardziej mylnego. Wystarczy spojrzeć na 2012 rok. Kiedy na początku marca wydawało się, że to koniec zamarzania, silne wiatry przyczyniły się do ponownego wzrostu zasięgu lodu, głównie na M. Beringa. I nawet podobna sytuacja ma miejsce obecnie (też na M. Beringa lód przyrasta), tyle tylko, że wszystko dzieje się trzy tygodnie wcześniej i lada dzień pokrywa lodowa zacznie się definitywnie kurczyć. Poza tym dane Cryosphere pokazują, że powierzchnia lodu faktycznie zaczęło się kurczyć, po szybkim wzroście. No i mimo obecnego wzrostu zasięg lodu wciąż jest daleki od tego, co miało miejsce kilkanaście lat temu. Mapa NSIDC obok pokazuje, jak dawniej (1981-2010) prezentował się zasięg lodu morskiego względem obecnego roku.

Odchylenia temperatur powierzchni wód w Arktyce w pierwszej 1 marca 2016. DMI

Silny wiatr wydmuchuje lód morski powiększając jego zasięg występowania, ale odbywa się do kosztem koncentracji. Jeśli spojrzymy na mapę AMSR2 w kolorowej wersji, to widać, że na Morzu Barentsa choć granica lodu się zmieniła na lepsze, to nie można tego samego powiedzieć o koncentracji. Bo lód dostając się w ciepłe obszary wód, zaczyna się topić, choć oczywiście proces ten jest powolny, to jednak ma miejsce. A nawet jeśli obszary między krami zamarzną, to jest to lód cienki, który w kwietniu bardzo szybko się stopi. Na animacji HYCOM widać, że grubość lodu po stronie O. Atlantyckiego, szczególnie w rejonie Svalbardu i Ziemi Franciszka Józefa nie ulega zwiększaniu. Mapa NOAA przedstawia anomalie temperatur w drugiej połowie lutego 2016. Arktyka była wtedy szczególnie ciepłym miejscem, i nie tylko. Znaczne obszary planety, szczególnie na półkuli północnej były cieplejsze niż zwykle. Trend wciąż trwa, a zapowiadanego zlodowacenia, jak nie było, tak nie ma.

Zmiany grubości arktycznego lodu morskiego w drugiej połowie lutego 2016. HYCOM

Powierzchnia lodu w Arktyce nieprzerwanie jest o grubo ponad 1 mln km² mniejsza niż wynosi średnia wieloletnia. Pomijając kwestię pogody i nie wymieniając już całej litanii nieszczęść pogodowych na świecie (gdyż stało się to już chyba nudne), jakie miały miejsce w ciągu ostatnich tygodni, obecna powierzchnia lodu może przełożyć się na jego objętość. Zwłaszcza że jest ciepło, że ciepłe są wody morskie, co pokazuje wyżej mapa DMI. Dane PIOMAS ukażą się za kilka dni. Możliwe że ilość lodu będzie taka sama, a być może mniejsza niż w 2012 roku. Wtedy karty zostaną rozdane ponownie, tym razem z wyższą temperaturą na Ziemi niż cztery lata wcześniej. A jak prognozuje USGS, w tym roku naprawdę czapa polarna może stopić się do poziomów, których klimatolodzy z IPCC za nic w świecie nie brali pod uwagę. I nawet nie dopuszczali do siebie myśli, że tak może się stać, a jednak tak się dzieje.

 Pak lodowy na Morzu Beauforta 29 lutego 2016 r. Zdjęcie NASA Worldview

Co będzie dalej? Zasięg lodu w Arktyce powinien jeszcze przez kilka dni rosnąć, ale są to naprawdę już ostatnie dni zamarzania. A sezon roztopów lada dzień się zacznie...

Zobacz także:

• Arctic News - kolejne załamanie, poniedziałek, 15 lutego 2016
• Arctic News - czarne czasy nadchodzą, poniedziałek, 1 lutego 2016
• Arctic News - szybki wzrost niewiele pomógł, sobota, 16 stycznia 2016