sobota, 11 listopada 2017

Wrześniowe minimum 2017: Czy Arktyka weszła w „Epokę Cienkiego Lodu”?

W tym roku nie padł rekord niskiego zasięgu lodu morskiego Arktyki, tak jak miało to miejsce w 2012 roku. Czy brak rekordu, to koniec zaniku lodu morskiego Arktyki? Nie. Niektórzy naukowcy pytają wprost: Czy Arktyka w ostatnich dekadach weszła w coś, co można określić mianem „Epoki Cienkiego Lodu”? Patrząc na zmiany grubości lodu, na dane z comiesięcznych raportów PIOMAS, to odpowiedź brzmi: Tak.

  • W tym roku nie padł rekord. Zasięg lodu wyniósł w trakcie wrześniowego minimum 4,64 mln km2 w dniu 13 września, był dopiero ósmym najmniejszym w historii w historii pomiarów, prowadzonych od 1979 roku. Pokrywa lodowa miała 1,25 mln km2 większy zasięg niż w rekordowym 2012 roku.
  • Ten fakt został jednak przyćmiony przez inną, ważniejszą informację. Eksperci uważają, że najważniejszą miarą lodu morskiego jest jego objętość – połączenie grubości i powierzchni. W roku 2017 wartości dzienne i miesięczne wartości objętości lodu były rekordowe. Najmniejsze, od kiedy zaczęto prowadzić regularne pomiary. 
  • W okresie 2016-2017 pokrywa lodowa (w przerwami) miała rekordowo niski zasięg lodu, jak i też rekordowo małą objętość.

Lód morski w Cieśninie Duńskiej (wschodnie wybrzeże Grenlandii), odbijający promienie słoneczne 14 kwietnia 2012 roku. Jefferson Beck / NASA

Po 16 miesiącach, kiedy zasięg lodu morskiego był rekordowo lub prawie rekordowo niski, nastąpił obrót sytuacji. W wyniku chłodnego, pozbawionego odpowiednich warunków dla topnieniu lodu lata, zasięg lodu morskiego wzrósł względem poprzednich rekordowych lat. Ostatecznie chłodne i dość pochmurne lato sprawiło, że przypadające na 13 września  minimum wyniosło 4,64 mln km2, tym samym zasięg lodu był o 1,25 mln km2 większy niż we wrześniu 2012 roku. 

Mimo tego faktu, minimalny zasięg lodu we wrześniu 2017 roku był o 1,58 mln km2 mniejszy niż wynosi średnia 1981-2010. To bardzo duża różnica, biorąc pod uwagę chłodne lato. Pokrywa lodowa była też o niecałe 0,5 mln km2 mniejsza niż w 2013 i 2014 roku. Wtedy to miały miejsce dwa z rzędu chłodne okresy letnie w trakcie, których pokrywa lodowa kurczyła się powoli. Eksperci zajmujący się kwestią lodu morskiego zwracają uwagę na inny, dużo ważniejszy parametr – to ilość lodu. Latem 2017 roku i we wrześniu objętość lodu była jedną z najmniejszych w historii prowadzonych od 1979 roku pomiarów. 

Spadek ilości lodu w Arktyce dla września w latach 1979-2017 i ekstrapolacja trendu do 2031 roku. Dane PIOMAS

Niektórzy naukowcy mówią ostatnio o tym, że Ocean Arktyczny w ostatnich dekadach wszedł w tak zwaną „Epokę Cienkiego Lodu”. W lipcu 2017 roku średnia grubość pokrywy lodowej była o 120 centymetrów mniejsza niż w 1980 roku. Lód jest dwukrotnie cieńszy niż na początku lat 80. XX wieku. Szczególnym faktem jest to, że w lipcu 2017 roku grubość lodu była tak samo mała, jak w rekordowych latach: 2011 i 2012. 

Pomimo niewielkiego odbicia w 2017 roku, w okresie letnim ilość lodu była o 47% mniejsza od średniej z lat 1979-2016. Tak wynika z danych przedstawionych przez Centrum Nauk Polarnych, które publikuje comiesięczny raport PIOMAS. Ten fakt, to nie tylko zła wiadomość dla samej Arktyki, jeśli chodzi o przyszłość. To także zła wiadomość dla stabilności planetarnego klimatu, na który wpływa stan lodu morskiego. Klimatolodzy twierdzą, że blokada prądu strumieniowego (ang. jet stream) będąca efektem ocieplenia klimatu Arktyki, mogła unieruchomić stosunkowo słaby huragan Harvey, który w konsekwencji zatopił Houston nad Zatoką Meksykańską.  

Cieplejszy niż kiedyś klimat Arktyki z racji mniejszej powierzchni lodu, oznacza zmiany w przepływie prądu strumieniowego na półkuli północnej, co nie pozostaje bez wpływu na pogodę w regionach leżących wokół Arktyki. „Siła prądu strumieniowego jest wprost proporcjonalna do różnicy temperatur między biegunem a tropikami. Kiedy prąd jest silny, ma tendencję do przemieszczania się prostszą ścieżką, ale kiedy jest słaby, to meandruje. Z racji tego, że Arktyka doświadcza ocieplenia szybciej niż ma to miejsce w tropikach, różnica ta maleje, tak więc prąd strumieniowy słabnie”, powiedziała Jennifer Francis, prof. z  Rutgers University's Institute of Marine and Coastal Sciences. 

Tegoroczny lód, który jest cienki i rozmoknięty, jest bardziej wrażliwy na zmiany temperatury i silny wiatr niż gruby, wieloletni lód. Taki lód topi się gwałtownie podczas mocnego wzrostu temperatury, lub silnych późnoletnich sztormów generujących wysokie fale morskie. Dlatego też nawet naukowcy z Narodowego Centrum Danych Lodu i Śniegu (NSIDC) pod koniec sierpnia nie byli pewni, czy nie dojdzie czasem do załamania sytuacji w Arktyce. Dlaczego? Na koniec sierpnia 2016 roku doszło do wzmocnienia topnienia lodu. Przyczyną był tak zwany dipol arktyczny, który latem przyspiesza topnienie lodu z powodu działania wiatru i napływu ciepłych mas powietrza.  

„Wkraczanie w sezon topnienia 2017 było dość wyjątkowe, mając za sobą rekordowo małe rozmiary lodu morskiego, a szacunki sugerowały, że mamy dość cienki lód i małą jego objętość”, powiedziała Julienne Stroeve, starsza badaczka lodu morskiego z NSIDC. „Mógłbyś pomyśleć, że będziemy mogli mieć kolejny rekord topnienia, ale te lato pokazało, że nie wystarczy po prostu mieć cienki lód." I faktycznie, letnie warunki pogodowe mają większy wpływ na sezon topnienia lodu niż maksymalne wartości zasięgu lodu morskiego zimą. Przynajmniej tak jest na razie.    

 Widok z pokładu U.S. Coast Guard Cutter Healy na Morzu Beauforta, na północny wschód od Barrow na Alasce. Załoga tego statku zajmuje się zbieraniem danych dotyczących pokrywy lodowej w Arktyce. Od 2005 roku obserwuje się drastyczny, ale niejednostajny spadek zasięgu i ilości lodu morskiego. Kathryn Hansen / NASA

„Nawet jeśli masz naprawdę cienki lód na początku sezonu topnienia, to jest on na tyle cienki, by warunki pogodowe latem nie miały znaczenia”, powiedziała dalej Stroeve. „To nie było szczególnie ciepłe lato w Arktyce, było dość burzliwe, powstawało wiele ośrodków niskiego ciśnienia z zimnym rdzeniem, co pomogło ograniczyć topnienie lodu”. 

Ale temperatury powietrza nie są jedynymi czynnikami wpływającymi na lód morski. Dużą rolę odgrywają także temperatury wód. Te były wyższe niż zwykle w regionach przybrzeżnych, topiąc lód z brzegu i przede wszystkim od spodu – to zmniejszało jego grubość, bo lód pochłaniał dużą ilość ciepła. Wpływ miały także fale morskie. 

 Naukowcy zbierający dane na temat lodu morskiego na Morzu Czukockim. Nieustanny spadek ilości jak i powierzchni lodu morskiego, spowodowany przez antropogeniczne ocieplenie klimatu, jest czynnikiem destabilizującym wzorce pogodowe. Kathryn Hansen / NASA

Objętość lodu to najważniejszy parametr stanu lodu morskiego. Prowadzone pomiary grubości lodu razem z pomiarami powierzchni i tworzenie specjalnych modeli obliczania objętości lodu, pozwoliło na pokazanie trendu zmian. Wiemy, że między 2003 a 2012 rokiem, na koniec sezonu topnienia, ilość lodu spadła o 4291 km3. 

 Zasięg i koncentracja lodu morskiego 9 listopada 2012 i 2017 roku. AMSR2, Uni Bremen

Julienne Stroeve powiedziała, że wrześniowe minimum w 2017 roku nie musi przekładać się na to, co będzie się działo zimą. Zwłaszcza że zasięg lodu wcale nie był duży. Przede wszystkim zimy w Arktyce stają się coraz cieplejsze i wilgotniejsze. Naukowcy widząc zmiany w Arktyce w okresie letnim spodziewali się spowolnienia przyrostu lodu, szczególnie na Morzu Czukockim, które w 2017 roku bardzo wcześnie uwolniło się spod lodu. I mieli rację, bo choć i teraz zasięg lodu jest wciąż pozostaje większy całościowo niż w 2012 roku, to na Morzu Czukockim sytuacja nie wygląda dobrze. Ilustruje to powyższe zestawienie map.   


Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 na półkuli północnej w trakcie ostatnich dni października 2017 i początku listopada 2017. NOAA/ESRL

Narodowa Administracja ds. Oceanów i Atmosfery (NOAA) prognozowała niedawno, że w wyniku szybkich roztopów na Morzu Czukockim i Beauforta i tym samym ogrzania akwenów morskich, jesienią będą w tych regionach występować dodatnie anomalie temperatur. I jak pokazują to powyższe mapy, tak się stało. 


„Nie widzimy żadnego odrodzenia w lodzie morskim. Nawet jeśli mamy takie sobie lato. Nie powracamy do warunków, które obserwowaliśmy w latach 80. i 90. XX wieku, dlatego, że grubość lodu osiągnęła punkt, za którym lód nie odzyska już siły”, powiedziała Stroeve

To pewne, że wraz z dalszymi emisjami gazów cieplarnianych i dalszym postępem globalnego ocieplenia, sytuacja w Arktyce będzie się pogarszać. Globalny klimat będzie się więc dalej destabilizować. Jak przyznają naukowcy, Arktyka stąpa na coraz cieńszym lodzie. Faktycznie, jest „Epoka Cienkiego Lodu”, która za kilka lat może naprawdę zakończyć się brakiem lodu. 



Na podstawie: At 2017 minimum, scientists ask: Is Arctic entering the Thin Ice Age?, Mongabay


poniedziałek, 6 listopada 2017

Plaga arktycznych upałów powraca

Fala ciepła uderzy w Arktykę. Po trwającym w październiku bezkolizyjnym przyroście lodu morskiego w Arktyce, w listopadzie mogą pojawić się problemy z powodu zbyt wysokich temperatur. Już pod koniec października tempo zamarzania zaczęło zwalniać, ale można przyjąć, że jest to normalne zjawisko o tej porze, kiedy granica lodu zbliża się do niewychłodzonych jeszcze wód. Tyle tylko, że zasięg i powierzchnia lodu są znacznie mniejsze niż kiedyś. 

 Powierzchnia lodu morskiego w 2017 roku względem wybranych lat. Dane NSIDC, wykres Nico Sun

Wzrost powierzchni lodu morskiego napotkał pewne problemy w trzeciej dekadzie października i na początku listopada. W sumie jest to rzecz normalna o tej porze roku, ale czapa polana jest mniejsza niż 20 czy 30 lat temu. W konsekwencji powierzchnia lodu jest mniejsza niż w 2007 roku i niemal taka sama jak w 2012 roku. Na podium znajduje się rok 2016, kiedy to bezprecedensowy wzrost temperatury wyhamował sezon zamarzania w październiku. W porównaniu z 2016 rokiem sytuacja na razie nie jest alarmująca, ale powierzchnia lodu jest o 0,46 mln km2 mniejsza od średniej 2007-2016.

 Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2017 roku w stosunku do wybranych lat. NSIDC

Dane NSIDC pokazują, że już w trzeciej dekadzie października wzrost zasięgu lodu morskiego zaczął zwalniać. Skala spowolnienia nie jest bardzo duża, ale to wystarczyło, by zasięg lodu znalazł się na trzeciej pozycji. Zasięg lodu morskiego wynosi niecałe 8,4 mln km2 i jest niemal taki sam jak w 2012 roku. 

 Prognozowane odchylenia temperatur w Arktyce na 7-10 listopada 2017. Climate Reanalyzer

Wyższe niż kiedyś temperatury w Arktyce przekładają się na anomalie, które zmieniają zachowanie prądu strumieniowego. Do Arktyki docierają duże ilości ciepła. Prognoza pokazuje, że przez najbliższe dni Ocean Arktyczny będzie mierzyć się z silną adwekcją ciepła, którą nakręcać będzie nie tylko co sama anomalia prądu strumieniowego, a sztorm znad Morza Wschodniosyberyjskiego.  Anomalia prądu strumieniowego uruchomiła rzekę wilgoci, która płynie znad Pacyfiku do Arktyki, co pokazuje mapa obok.

 Prognozowane warunki pogodowe w Arktyce na 7-10 listopada. Jak pokazuje mapa, dojdzie od odchyleń prądu strumieniowego m.in nad Europą. Tropical Tidbits

Temperatury przekroczą (w sumie już przekraczają) 0oC m.in. w pobliżu Wyspy Wrangla, a same odchylenia, jak pokazuje animacją wyniosą 20oC, a nawet więcej. Prognoza pokazuje, że kończy się przynajmniej na razie dominacja wyżów. Przez Arktykę przejdzie sztorm, dodatkowo nad wodami Morza Wschodniosyberyjskiego. To właśnie tam znajdują się podatne na destabilizacje hydraty metanu, które mogą wywołać katastrofalną w skutkach nagłą zmianę klimatu.

Na razie fala ciepła nie będzie miała takiej skali jak rok temu, ale wartości odchyleń temperatury wykraczają poza to, co działo się 10 czy 20 lat temu.


https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEggDvybcS4bZh3acHycvrjOEGC8GVXppxrx8BWPdFuxqbpUTyvTw5bazEghaY9vUCGYsnNdRfFpJWPgM1WGPTmaf-kzLJNc1SwAXApED2lbCkBz8J8f82176PxawY4B6J2DaQZEjG2FD8DW/s1600/VISHOP_JAXA_IC0_20171012.pngZobacz także:
 

niedziela, 5 listopada 2017

PIOMAS - (październik 2017) - pierwsze w tym roku zwycięstwo

Objętość arktycznego lodu morskiego w październiku 2017 roku wyraźnie wzrosła. Jest znacznie większa niż w 2012 i 2016 roku. Dlaczego tak się stało? Za sprawą działania wyżu barycznego pokrywa lodowa zaczęła szybko zwiększać swoją powierzchnię. Wraz z jej wzrostem rosła także sumaryczna ilość lodu.

Objętość lodu w Arktyce w 2017 roku względem wartości z ostatnich lat i średniej 1979-2016. PIOMAS

We wrześniu ilość lodu była tylko nieznacznie większa niż w 2012 i 2016 roku, ale wraz z kolejnymi dniami października sytuacja zaczęła się zmieniać. Warunki dla zamarzania znacznie się poprawiły, były zupełnie inne niż rok wcześniej. Lód mógł przyrastać bez problemów. 31 października objętość lodu wyniosła 7627 km3, była więc czwartą najmniejszą w historii pomiarów. Rekordzistą pozostaje rok 2012 - 6417 km3, a nieznacznie za nim znajduje się rok 2016. Jeden miesiąc, jeden sezon jest w stanie dużo zmienić. Ale musimy odpowiedzieć sobie na pytanie: Gdzie przyrósł lód? Większość przyrostu odbyła się dzięki wzrostowi powierzchni sezonowego lodu, który z czasem grubieje. Większość tego październikowego , przyrostu, te dodatkowe 950 km3, to lód świeży, który z 5-10 cm zwiększył grubość do 20-30 cm. Zwiększył swoją powierzchnię przez jeden miesiąc dzięki wyżowi barycznemu. 

 Objętość lodu w Arktyce w 2017 roku względem wartości z okresu 1979-2016. PIOMAS/Zack Labe

Ale pierwsza jaskółka wiosny nie czyni, w drodze są kolejne miesiące. Wciąż wiele brakuje, jeszcze w 2005 roku 31 października objętość lodu liczyła 11308 km3, była o 1/3 większa niż obecnie. Wyż w październiku sprawił, że pokrywa lodowa jest teraz o 15% większa. Ale wystarczy spojrzeć na wykresy, by przekonać się, że ta zmiana niewiele znaczy. 


 Grubość lodu morskiego Arktyki 31 października 2017 i anomalie grubości w stosunku do średniej 1981-2010. PIOMAS, Zack Labe

Gruby wieloletni lód niemal całkowicie zniknął, ale oczywiście wciąż wpływa na uśrednioną wartość, co ilustruje poniższy wykres. Każde miejsce czapy polarnej, to lód, którego grubość jest mniejsza niż wynosi średnia. Tylko miejscami utrzymuje się norma dla okresu odniesienia 1981-2010. 

 Grubość arktycznego lodu morskiego w 2017 roku w stosunku do okresu 2004-2016 i średnich wartości z lat 80. i 90. XX wieku. PIOMAS

Mimo szybkiego przyrostu w październiku, zmiany w sumie ominęły grubość. Jedyny plus, że nie spadała tak jak w 2012 roku. Nastąpił niewielki, bo 10 centymetrowy wzrost w październiku względem rekordowego 2012 roku. Ten rok a lata 80. XX wieku dzieli przepaść, pokrywa lodowa jest dwa razy cieńsza niż 40 lat temu.

Trend spadkowy i odchylenia spadku/wzrostu ilości arktycznego lodu morskiego.

Biorąc pod uwagę rok 2017, tempo utraty lodu morskiego wynosi obecnie 3,1 tys. km3 na dekadę. W przyszłości tempo to może przyspieszyć.

Spadek ilości lodu w Arktyce dla października w latach 1979-2017 i ekstrapolacja trendu do 2034 roku. Dane PIOMAS

Podobnie jak w poprzednich miesiącach, ilość lodu jest znacznie mniejsza niż w latach 90. czy 80. XX wieku. Dawniej w październiku średnia grubość lodu wynosiła 16 tys. km3, teraz wynosi 6,1 tys. km3. W 2015 i 2016 roku nastąpił spadek ilości lodu, w tym roku niewielki wzrost. Na razie rekord z 2012 roku pozostaje nie pobity, ale jak widzimy, trend prowadzi do zera. W latach 30. XXI wieku Ocean Arktyczny będzie w październiku wolny od lodu. Woda zacznie zamarzać dopiero w drugiej połowie miesiąca. Za kilkanaście lat.

Zobacz także:

sobota, 4 listopada 2017

Październik 2017 - szybkie zamarzanie w bezchmurnej ciemności

W październiku miała miejsce szybka ekspansja pokrywy lodowej na wodach Oceanu Arktycznego. O tej porze to norma, bo pogłębia się zjawisko nocy polarnej obejmując coraz to niższe szerokości geograficzne, aż do koła polarnego 22 grudnia. Ocean się wychładza, a głównym czynnikiem, który to przyspiesza jest wyż baryczny - brak chmur i wilgoci oznacza szybkie wychładzanie i ucieczkę ciepła na wyższe wysokości. Wysokie ciśnienie dominowało nad Oceanem Arktycznym w październiku 2017.

  Średni zasięg arktycznej pokrywy lodowej w październiku 2017 roku. Fioletowa linia pokazuje średni zasięg lodu dla okresu 1981-2010 dla października. Sea Ice Index - NSIDC

Średni zasięg lodu w październiku 2017 wyniósł 6,71 mln km2, to piąta najmniejsza w historii pomiarów wartość dla tego miesiąca. Pokrywa lodowa miała w październiku 2017 roku o 1,64 mln km2 mniejszy zasięg niż średnia z okresy 1981-2010. Jednocześnie czapa polarna była o 0,82 mln km2 większa niż w rekordowym 2012 roku. Rekord wrześniowego minimum 2012 utrzymywał się także w październiku. Zasięg lodu na poszczególnych akwenach był mniejszy niż wynosi średnia, za wyjątkiem Morza Łaptiewów. Tam doszło do szybkiego pokrycia tego akwenu lodem i zamknięcia Przejścia Północno-Wschodniego. Dosyć szybko zaczął też przyrastać lód na Morzu Baffina.

 Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego w 2017 roku w stosunku do ostatnich lat i średniej 1981-2010.

Zasięg lodu w październiku zwiększał się bardzo szybko - 94,2 tys. km2 dziennie, to 5,1 tys. km2 szybciej od średniej 1981-2010. Ale mimo to zasięg lodu wciąż pozostaje jednym z najmniejszych, a pod koniec miesiąca doszło do spowolnienia zamarzania. 

  Zmiany zasięgu lodu morskiego w październiku 2017 roku. AMSR2, Institute of Oceanography, University of Hamburg

Powyższa animacja pokazuje jak zwiększał się obszar lodu morskiego w październiku 2017 roku. Działanie wyżu sprawiło, że Ocean Arktyczny szybko się wychładzał, a w konsekwencji szybko pokrywał się lodem.

 Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w Arktyce dla października 2017 roku. Wartość anomalii na poziomie ciśnienia 925 hPa (750 m.n.p.m). NOAA/ESRL

Lód szybko zwiększał swoje rozmiary, więc wydawałoby się, że powinno być w Arktyce zimno. Temperatury były od 2 d 4oC wyższe od średniej nad większością Oceanu Arktycznego. Odchylenia sięgające 7oC występowały nad Morzem Grenlandzkim, co było związane z częstymi napływami ciepłego i w dużym stopniu wilgotnego powietrza z Europy i Oceanu Atlantyckiego. Formowały się wtedy układy baryczne podobne do tych, które wywindowały ekstremalne temperatury w ostatnich dwóch zimach. Tym razem skala tego zjawiska była mniejsza. Wysokie temperatury nad Oceanem Arktycznym były w dużej mierze związane z wymianą ciepła ocean-atmosfera. Ocean Arktyczny zamarzał, i oddawał ciepło do atmosfery. Główną przyczyną był wyż baryczny - mapa obok pokazuje średnie ciśnienie atmosferyczne dla października 2017.

 Średnie tempo spadku zasięgu lodu morskiego dla października w latach 1979-2017. 

Liniowy trend spadkowy zasięgu lodu morskiego dla października w 2017 roku wyniósł 77,6 tys. km2 rocznie, co daje 9,3% na dekadę. Tak więc pokrywa lodowa w październiku 2017 roku była o 1/3 mniejsza niż w latach 80. XX wieku. 


Na podstawie: National Snow and Ice Data Center: Freezing in the dark

Zobacz także:
  • Serpień 2017 - koniec chłodnego lata, czwartek, 7 września 2017  Chłodny i pochmurny sierpień minął, a pokrywa lodowa Oceanu Arktycznego według wyliczeń Narodowego Centrum Danych Lodu i Śniegu (NSIDC) osiągnęła trzeci najmniejszy w historii pomiarów zasięg. Tempo spadku zasięgu lodu ulegało zmianom, było wolniejsze niż w ostatnich latach.