Zamarzanie w Arktyce jeszcze się nie zakończyło

Zamarzanie powierzchni arktycznych wód może jeszcze potrwać, nawet kilkanaście następnych dni. Zwykle początek topnienia - spadku zasięgu lodu morskiego zaczyna się między 10 a 15 marca. Ostanie lata pokazują, że sezon topnienia rusza wcześniej, ale nie zawsze jest to takie oczywiste, bo czasem dochodzi do przebicia poprzedniego maksimum, tak było na przykład w 2012 roku. Sezon topnienia rozpoczął się wtedy 19 marca. Mapa obok przedstawia zasięg lodu morskiego w Arktyce 8 marca 2018.

 Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2018 roku i wyszczególnienie względem wybranych lat, oraz średniej 1981-2010. Wykres pokazuje zapis dziennych odczytów w 5-dniowej średniej. NSIDC

Na podstawie danych z NSIDC widzimy, że sezon topnienia mógł się już rozpocząć, ale to nie jest oczywiste. 8 marca zasięg lodu morskiego wyniósł 14,21 mln km² i był o 1,26 mln km² mniejszy od średniej wieloletniej. W dalszym ciągu pozostaje na rekordowo niskim poziomie. Mapa obok przedstawia zasięg lodu morskiego na 8 marca w zestawieniu z medianą 1981-2010. Szczególnie niewielki obszar zajmuje lód na Morzu Beringa, gdzie ostatnio ponownie doszło do wycofanie się lodu na tymże akwenie. Pokrywa lodowa na Morzu Beringa bije absolutne rekordy.

 Powierzchnia lodu morskiego w 2018 roku względem wybranych lat. Dane NSIDC, wykres Nico Sun

Maksimum nie padnie na początku marca a tym bardziej w lutym. Powierzchnia lodu uległa wzmocnieniu dzięki działaniu silnemu ośrodkowi wysokiego ciśnienia. Powierzchnia lodu ma większą wartość niż sam zasięg. Być może ponownie poprawi się stan co do ilości lodu. Poprawiła się jego koncentracja, bo mocno spadły ostatnio temperatury. Mimo to, powierzchnia wciąż pozostaje rekordowo mała, co pokazuje powyższy wykres.

Prognozowane warunki pogodowe w Arktyce i wokół niej na 10-13 marca 2018 roku. Tropical Tidbits

Arktyka może jeszcze zamarzać, czyli czapa polarna może jeszcze zwiększać swój zasięg. Nad Oceanem Arktycznym rozgościł się wyż baryczny, dość stabilny ośrodek wysokiego ciśnienia. Już od kilku dni rozprowadza on lodowate powietrze pochodzenia grenlandzkiego, na samej wyspie także jest bardzo zimno ze względu na powszechne tam wysokie ciśnienie. O tej porze wyże i brak chmur działają jeszcze na korzyść zamarzania, bo Słońce na biegunie północnym i wokół niego jeszcze nie świeci. Dalej od bieguna świeci ono bardzo nisko, parę stopni nad linią horyzontu, więc nie daje ciepła. Zwłaszcza, że wszędzie jest śnieg i lód, który ma wysokie albedo. Ale wody poza Arktyką już się ogrzewają, i mogą dostarczać ciepło w pobliżu lub pod samą czapę polarną. Lód na Morzu Beringa może zbytnio swoich rozmiarów nie zwiększyć, podobnie jak lód na Morzu Barentsa.

 Prognozowane odchylenia temperatur od średniej 1979-2000 w Arktyce na 10-13 marca 2018 roku. Climate Reanalyzer

W Arktyce będzie zimno, ale gdzie indziej będzie ciepło, wręcz nawet za ciepło jak na tę porę roku. Np. w Europie, środkowej części Azji, czy na północy Kanady. W naszym przypadku, to może i dobrze - zimno zostanie tam gdzie ma być. Utrzymujący się rozległy wyż baryczny i zmieniona z racji tego cyrkulacja sprawią, że sezon zamarzania zacznie się z pewnym opóźnieniem. Według długoterminowych prognoz, nie wcześniej niż w drugiej połowie marca, między 15 a 20-tym, choć wszystko się oczywiście może zmienić. Słońce świeci zbyt nisko, dopiero pod koniec marca ilość docierającego promieniowania jest wystarczająca, by topić lód i śnieg, ale wciąż jeszcze na obrzeżach. Wyż baryczny wciąż może przy pomocy innych układów barycznych rozprowadzać zimno po całej Arktyce bez względu na to, że niebo jest pozbawione chmur. Latem taka pogoda jak teraz oznaczałaby ekspresowe topnienie, teraz jest zbawienna dla czapy polarnej.   

 Zobacz także:

• Sezon topnienia już trwa - rekordowo mała powierzchnia lodu w Arktyce, niedziela, 4 marca 2018 Generalnie sezon zamarzania się jeszcze nie zakończył. Moment ten zwykle przypada pomiędzy 10 a 15 marca. Czasem zdarza się, że pokrywa lodowa kurczyć się zaczyna około 20 marca. Chodzi oczywiście o zasięg, ale ten jest manipulowany przez wiatr i dryf paku lodowego. Ale większą rolę odgrywa rzecz jasna powierzchnia lodu, nie zasięg - który ozumiemy jako obszar zajmowany przez lód na danej przestrzeni.
• Katastrofa klimatyczna w Arktyce - Morze Beringa niemal wolne od lodu, środa, 21 lutego 2018
• Topnienie lodu 2017 - czy to już początek?, sobota, 11 marca 2017

Luty 2018 - ciepłe podejście do równonocy

W lutym temperatury w Arktyce sięgnęły zera stopni, co nie powinno mieć miejsca. W wyniku tych anomalii, związanych załamaniem się prądu strumieniowego, niezwykle niskie temperatury panowały m.in. w Polsce pod koniec lutego. Jednocześnie zasięg lodu morskiego był rekordowo niski, co stało się przyczyną tak ekstremalnych zjawisk klimatycznych w samej Arktyce i wokół niej.

 Średni zasięg arktycznej pokrywy lodowej w lutym 2018 roku. Fioletowa linia pokazuje średni zasięg lodu dla okresu 1981-2010 dla lutego. Sea Ice Index - NSIDC

To była niezwykle łagodna zima, podobnie do tej z 2016/17 roku. W lutym został ustanowiony kolejny rekord. Zasięg lodu morskiego pozostał na rekordowo niskim poziomie w ciągu całego miesiąca. Za wyjątkiem paru dni. To 13,95 mln km², a więc 1,35 mln km² poniżej średniej 1981-2010. Średni obszar zajmowany przez lód w lutym tego roku był o 0,16 mln km² mniejszy niż w rekordowym lutym 2017 roku.

Wyjątkowo niski zasięgu lodu morskiego występował na Morzu Beringa. Doszło do sytuacji, kiedy to lód na tym akwenie zniknął niemal całkowicie. Rosyjska część Morza Beringa była przez niemal cały luty całkowicie pozbawiona lodu. Na Morzu Czukockim doszło do cofnięcia się lodu w dniach 15-21 lutego. Pod koniec trzeciej dekady lutego Morze Beringa zaczęło ponownie zamarzać, ale wciąż obszar lodu morskiego jest niewielki. Mniejszy niż zwykle obszar lodu występował na Morzu Barentsa. Pod koniec lutego na północ od Svalbardu powstał wyraźny klim otwartych wód. Mapa obok przedstawia anomalie koncentracji lodu morskiego w lutym 2018 roku. 

 Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego w 2017 i 2018 roku w stosunku do ostatnich lat i średniej 1981-2010.

W lutym zasięg arktycznego lodu morskiego wzrósł o 0,53 mln km², głównie na akwenach zewnętrznych, jak Morze Ochockie i Labradorskie, wyłączając niemal całkowicie Morze Beringa. Dzienne tempo przyrostu wynosiło 19 tys. km², o 2 tys. km² szybciej niż wynosi średnia wieloletnia. Pamiętajmy jednak, że w dawnych latach lód startował ze znacznie wyższej pozycji. 

 Zmiany zasięgu lodu morskiego w styczniu 2018 roku. AMSR2, Institute of Oceanography, University of Hamburg

W lutym zamarzanie zwalnia, gdyż jest to ostatni miesiąc przed sezonem roztopów. Wtedy zamarzają akweny zewnętrzne, gdzie lód zbliża się do miejsc, w których już dalej nie może przyrastać. Na animacji widzimy, że na Oceanie Arktycznym w tym na Morzu Beringa leżącym poza nim, dochodziło do regularnych roztopów.  

Średnie ciśnienie atmosferyczne na poziomie wysokości 925 hPa w lutym 2018 roku. NOAA/ESRL

W Arktyce dominował ujemny dipol arktyczny - przeważało niskie ciśnienie po stronie amerykańskiej z centrum w okolicy Grenlandii, co ilustruje powyższa mapa. Nad północnymi krańcami Pacyfiku uformował się inny system baryczny - niskie ciśnienie na wschód od Kamczatki i wysokie na Alasce. W ten sposób południowe wiatry niosły ciepłe powietrze i ciepłą wodą do Arktyki. W efekcie na Morzu Beringa i Czukockim wycofywał się lód. Oczywiście za skalą tych zmian stoi ocieplający się klimat - wyższe temperatury, cieńszy lód, który też w początkowej fazie zajmował mniejszą powierzchnię.

Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w Arktyce i wokół niej dla lutego 2018 roku. Wartość anomalii na poziomie ciśnienia 925 hPa (750 m.n.p.m). NOAA/ESRL 

Szereg silnych adwekcji ciepła w obszarze Arktyki spowodował, że w skali miesiąca region był niezwykle ciepły. Fala ciepła znad Pacyfiku podniosła temperatury o 10 do nawet 20^oC. Z powodu wysokich temperatur w Arktyce doszło do zjawiska stratosferycznego ocieplenia, nie pierwszy raz zresztą. System baryczny z niskim ciśnieniem w regionie Grenlandii wpuścił do Arktyki dużą ilość ciepła. Wir polarny był podzielony, więc ciepło mogło bez przeszkód dotrzeć nad biegun północny i objąć obszary leżące dalej w stronę Cieśniny Beringa. Odchylenia wyniosły od 20 do nawet 30^oC. Temperatury w regionie bieguna północnego wzrosły do zera, a nawet sięgnęła 1^oC.  Mapa obok przedstawia średnie odchylenia dla lutego w Arktyce z wyszczególnieniem wartości dla regionów. 

 Średnie odchylenia temperatury w Arktyce i wokół niej w okresie 22-26 lutego 2018 roku. European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) IFS forecast model

Wzrost temperatur był niesłychany, nie można tego wyjaśnić adwekcją ciepła samą w sobie. Temperatury powierzchnia w Cape Morris Jesup w północnej części Grenlandii (83^oN) przekraczały zero stopni. Była to trzecia zima z rzędu, w trakcie której zarejestrowano "fale upałów". Obserwacje pokazują, że w Arktyce takie zjawiska będą w ciągu najbliższych lat czymś normalnym.  W tym czasie Europę nawiedziła tzw. "Bestia ze wschodu", czyli silne mrozy związane z rozpadem wiru polarnego i załamania prądu strumieniowego. Mapa obok przedstawia wysokość tzw. geopotencjału. Obszary w kolorze niebieskim i fioletowym to wir polarny na wys. 500 hPa, czyli około 8 km nad powierzchnią Ziemi. Wyraźnie widać, że wir jest podzielony.   

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

Czapa polarna Arktyki kurczy się w tempie 47 tys. km² rocznie, czyli 3,1% na dekadę. Tak więc w ciągu blisko 40 lat arktyczna kriosfera skurczyła się o 12%. Zimą tempo spadku jest wolniejsze niż latem.   

Górna mapa pokazuje moment, kiedy dany obszar wód arktycznych zamarznął. Dolna mapa pokazuje anomalie momentu zamarzania. J. Miller, NASA Goddard Space Flight Center

To jak będzie wyglądać stan lodu morskiego na początku sezonu topnienia wpływ ma moment zamarznięcia dawnego obszaru w Arktyce. I tak jesienią 2017 roku zamarzanie poszło całkiem nieźle, Mapa pokazuje, że zamarzanie Oceanu Arktycznego, jego centralnej części zaczęło się kilka dni wcześniej niż zwykle. Szczególnie na Morzu Łaptiewów. Już w połowie października Morze Łaptiewów było zamarznięte. Dlatego też taka sytuacja ma wpływ na grubość lodu, którą dodatkowo zimą poprawiał dość częsty wyż znad centrum O. Arktycznego - rozkład wiatrów, ciśnienie i zachmurzenie także mają na to wpływ. Ale później niż zwykle zamarzły wody Morza Beauforta, a także wiele innych akwenów, o Morzu Beringa nie wspominając. To też ma wpływ na zwiększanie grubości lodu, i tak właśnie na Morzu Czukockim i Beringa lód jest bardzo cienki. 

Na podstawie National Snow and Ice Data Center: A warm approach to the equinox

Zobacz także:

• Styczeń 2018 - obszar lodu morskiego rekordowo mały, znowu, środa, 7 lutego 2018 Początek 2018 roku charakteryzował się rekordowo niskim zasięgiem arktycznego lodu morskiego. Już pod koniec grudnia obszar lodu w Arktyce wszedł na rekord. Jedynie w drugiej dekadzie miesiąca tempo zamarzania przyspieszyło, co skutkowało utratą pierwszego miejsca, jednak w trzeciej dekadzie miesiąca sytuacja znów się odwróciła. 
• Grudzień 2017 - czapa polarna ponownie idzie na rekord, czwartek, 4 stycznia 2018 

 

PIOMAS (luty 2018) - blada zima

Tak jak można było się spodziewać, ekstremalna pogoda i "arktyczna fala upałów" dopięły swego. Tempo zamarzania w Arktyce wyhamowało. W zaledwie 28 dni objętość lodu straciła względem rekordowego wtedy 2017 roku. Ciepła woda wpychana przez ciepły atlantycki wicher zniszczyła część pokrywy lodowej Oceanu Arktycznego.

Objętość lodu w Arktyce w 2018 roku względem wartości z ostatnich lat i średniej 1979-2017. PIOMAS

Trajektoria tego roku zbliża się powoli do poprzedniego rekordzisty. 28 lutego objętość arktycznego lodu morskiego wyniosła 19642 km³, w 2017 roku było to 18608 km³. Wciąż więcej niż wtedy, ale luty 2018 to druga najmniejsza w historii pomiarów ilość lodu w Arktyce. Obok przedstawione jest dokładne wyszczególnienie. Otwórz grafikę w osobnym oknie, żeby zobaczyć szczegóły. Jednak to nie obecna ilość lodu jest teraz ważna, bo i tak jest w ścisłej czołówce. Istotne jest to, że w ciągu miesiąca wytracone zostało zamarzanie. 31 stycznia tego ilość lodu była o 1405 km³ większa niż w rekordowym wtedy 2017 roku. 

 Objętość lodu w Arktyce w 2018 roku względem wartości z okresu 1979-2017 i średniej 1981-2010. PIOMAS/Zack Labe

W ciągu kolejnych 28 dni wysokie temperatury powietrza, a przede wszystkim wody morskiej dosłownie wyżarły 371 km³. Na tle całości to niewiele, bo tylko niespełna 2%, ale stało się to w miesiąc, w dodatku w lutym, który ma 28 a 30 czy 31 dni. Stało się to też zimą, a nie wiosną czy latem. 

Dodajmy też to, że nie występował, lub był dość rzadki eksport lodu przez Cieśninę Frama. Jak się okazuje, ujemny dipol, gdzie wiatr wieje od Atlantyku jest tak samo tragiczny w skutkach co klasyczna wersja - dodatni dipol z eksportem lodu, który np. w 2007 roku miał duży wpływ na rekordowe topnienie lodu latem.

Grubość lodu morskiego Arktyki 28 lutego 2018 i anomalie grubości w stosunku do średniej 1981-2010. PIOMAS/Zack Labe

Na tej mapie można zobaczyć odchylenia grubości lodu. Owszem, lód zwiększał swoją grubość, także po stronie Oceanu Atlantyckiego, ale proces ten trwał zdecydowanie za wolno, ze względu na działanie wody, która tempo to skutecznie spowalniała. Wystarczy 0,1^oC różnicy, by lód wolniej zwiększał swoją grubość przez cały miesiąc.

  Grubość arktycznego lodu morskiego w 2018 roku w stosunku do okresu 2005-2017 i średnich wartości z lat 80. i 90. XX wieku. PIOMAS

Jedynie grubość lodu całościowo zwiększała się bez większych zakłóceń, ale i tak wciąż pozostaje jedną z najmniejszych w historii pomiarów. Lód w Arktyce ma średnio około 1,5 metra grubości.
 

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

Na przestrzeni lat obserwuje się nieustanny proces utraty ilości lodu morskiego. Uśredniona wartość wynosi 3100 km³ na dekadę, co pokazuje powyższy wykres. Luty znalazł się na linii wieloletniego trendu, a nie poniżej ze względu na chłodne lato 2017 i solidne wejście w sezon zamarzania w październiku. 

 Spadek ilości lodu w Arktyce dla lutego w latach 1979-2018. Dane PIOMAS

Średnia objętość lodu w lutym tego roku wyniosła 18641 km³, była drugą najmniejszą w historii pomiarów. Nastąpił niewielki spadek ilości lodu styczeń-luty względem poprzedniego roku. Początkowo zmiany były niewielkie, ale przyspieszyły w drugiej połowie lutego, kiedy lód zaczął w pełni reagować na ciepłe wody z Oceanu Atlantyckiego. Choć możliwe że nie pełni, takie coś może mieć daleko idące konsekwencje. Objętość lodu w lutym tego roku była o 38% mniejsza niż w 1979 roku i 24% mniejsza od średniej z okresu 1979-2017.  

Po raz kolejny czapa polarna staje w obliczu niepewnego sezonu topnienia. Tym razem startuje z nieco wyższej pozycji, ale objętość lodu w lutym tego roku była o 944 km³ mniejsza niż w 2012 roku tuż przed wielkim topnieniem. Tak więc kopia warunków dla topnienia oznacza, że padnie rekord - objętość lodu spadnie poniżej 3000 km³.  To oczywiście tylko matematyka, co będzie się działo naprawdę, to nie wiadomo. Chmury muszą panować w lipcu i bronić Arktyki przed zmianami klimatu, tymi samymi, które te chmury powołały. 

Zobacz także:

• PIOMAS (styczeń 2018) - wymęczone zamarzanie w Arktyce, czwartek, 8 lutego 2018 Raport Pan-Arctic Ice Ocean Modeling and Assimilation System (PIOMAS) na styczeń 2018 pokazuje, że globalne ocieplenie wyznacza pewne granice, których Arktyka bez interwencji odpowiednich warunków pogodowych nie jest już w stanie przekroczyć. Sytuacja względem grudnia 2017 roku praktycznie w ogóle się nie zmieniła. 
• PIOMAS (grudzień 2017) - gasnąca siła zamarzania w Arktyce, piątek, 5 stycznia 2018 

Sezon topnienia już trwa - rekordowo mała powierzchnia lodu w Arktyce

Generalnie sezon zamarzania się jeszcze nie zakończył. Moment ten zwykle przypada pomiędzy 10 a 15 marca. Czasem zdarza się, że pokrywa lodowa kurczyć się zaczyna około 20 marca. Chodzi oczywiście o zasięg, ale ten jest manipulowany przez wiatr i dryf paku lodowego. Ale większą rolę odgrywa rzecz jasna powierzchnia lodu, nie zasięg - który rozumiemy jako obszar zajmowany przez lód na danej przestrzeni.

Zobacz mapę koncentracji arktycznego lodu morskiego w kolorowej wersji

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

Jak widać na mapie, rozmiar czapy polarnej od końca lutego się nie zmienił. Przede wszystkim fatalnie wygląda lód na Morzu Beringa. Podobnie jest w przypadku Morza Barentsa, jak całego obszaru od strony Oceanu Atlantyckiego.

  Powierzchnia lodu morskiego w 2018 roku względem wybranych lat. Dane NSIDC, wykres Nico Sun

Tak więc mamy już rozpoczęty sezon topnienia. Sezon topnienia zaczął się na początku lutego, widać to na wykresie pokazującym zmiany powierzchni lodu. Od 23 lutego do 3 marca powierzchnia lodu skurczyła się o 80 tys. km². Oczywiście sytuacja ta teoretycznie może się zmienić. Mapa obok przedstawia anomalie powierzchni lodu morskiego względem średniej 2007-2016.  Do takiej sytuacji jeszcze nigdy nie doszło, przynajmniej jeśli chodzi o pomiary satelitarne. A nawet jeśli, to powierzchnia lodu 20 czy 50 lat temu była zdecydowanie większa niż dziś. Spore wahnięcia mogły się zdarzać, ale dziś, to co innego.

 Powierzchnia lodu morskiego w 2018 roku względem wybranych lat. Dane NSIDC, wykres Nico Sun

Ten wykres pokazuje sytuację na cały rok. Wyraźnie widać obraną na topnienie trajektorię. Nie znaczy to, że w tym roku padnie rekord. W 2012 roku powierzchnia i zasięg lodu były większe niż w tym czy poprzednim roku, co też pokazuje jeden i drugi wykres.

Prognozowane odchylenia temperatur od średniej 1979-2000 w Arktyce dla 5-7 marca 2018 roku. Climate Reanalyzer

Temperatury w Arktyce są wciąż wysokie, szczególnie na obrzeżach. Ogólnie temperatury spadną, co pokazuje animacja. Możliwe że dojdzie do poprawy, ale tylko w nielicznych miejscach, głównie na Morzu Karskim, które i tak już jest zamarznięte. Być może sytuacja poprawi się na Morzu Barentsa, ale raczej w niewielkim stopniu, i to raczej w drugiej połowie tygodnia. Animacja jest do środy, bo nie wiadomo tak naprawdę, co będzie się dziać później. Pogoda jest nieprzewidywalna Z kolei na Morzu Beringa sytuacja będzie wciąż fatalna. Być może dopiero 9 marca sytuacja zacznie się tam poprawiać, ale do 9 marca jest jeszcze daleko. Szybkie topnienie zaczęło się na Morzu Labradorskim. Czyli ogólnie, nie należy się spodziewać poprawy sytuacji w Arktyce, przynajmniej jeśli chodzi o najbliższe dwa-trzy dni.

Pokrywa lodowa na Morzu Beringa i Czukockim 3 marca 2018 roku. NASA Worldview

A później? Wszystko zależy od pogody, ale ostatnie lato pokazało, że warunki pogodowe muszą ostro się przyłożyć (chmury, brak eksportu lodu przez C. Frama), by wyhamować topnienia. A i tak zasięg lodu we wrześniu spadł grubo poniżej 5 mln km². Prawdopodobieństwo rekordowego topnienia lodu jest wysokie, chyba że tym razem ponownie warunki pogodowe nie będą sprzyjać. Ciepła Arktyka zimą, i mała powierzchnia lodu mogą się przełożyć na większą tendencję do formowania się chmur latem - jest po prostu więcej wilgoci. Ale to tylko teoria, nie wiadomo co może się stać. Temperatury rosną, także temperatury oceanów.

Zobacz także:

• Arctic News - najazd wiosennych temperatur w Arktyce, czwartek, 1 marca 2018 Luty był najgorszym w Arktyce miesiącem. Wysokie temperatury, wręcz wiosenne wartości i ekstremalne wzorce pogodowe doprowadziły do tego, że przez cały miesiąc pokrywa lodowa była rekordowo małych rozmiarów, szczególnie jeśli pod uwagę weźmiemy powierzchnię lodu.
• Katastrofa klimatyczna w Arktyce - Morze Beringa niemal wolne od lodu, środa, 21 lutego 2018 To co się dzieje w Arktyce w tym roku, przechodzi ludzkie pojęcie. Ale w sumie nie ma w tym nic dziwnego, choć niejeden badacz klimatu ma prawo być zaskoczonym. Nie tylko całościowo ma miejsce rekordowo niski zasięg i mała powierzchnia lodu. Absolutnym zdarzeniem jeśli chodzi o bicie kolejnych rekordów jest to, co ma miejsce na Morzu Beringa i Czukockim.