Raport za I połowę maja - trwają przygotowania do wielkich roztopów

W pierwszej połowie maja 2021 topnienie lodu (spadek zasięgu/powierzchni) było typowe dla tego okresu. Z drugiej strony presja pogodowa prowadziła do dalszej fragmentacji paku lodowego, co było szczególnie widoczne w rosyjskim sektorze Oceanu Arktycznego. Warto zauważyć też, że Arktyka doświadczała przez ostatnie dwa tygodnie postępującego rozpadu komórki polarnego powietrza w troposferze, co pokazuje animacja obok. Powstałe wzorce pogodowe, które mogą przyczynić się do zwiększenia tempa topnienia w ciągu najbliższych tygodni. Szczególnie że potencjał dla letniego topnienia rośnie.

 

Zobacz mapę koncentracji arktycznego lodu morskiego w tak zwanych fałszywych barwach.   

 

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

Rozpad wiru polarnego i obecny wzór pogodowy w Arktyce wpływa na to, co dzieje się poza Arktyką. Od wielu tygodni w Polsce jest zimniej niż zwykle, ale z drugiej strony sytuacja hydrologiczna w Polsce uległa diametralnej poprawie. Jak pokazuje animacja obok (kliknij, aby powiększyć), zmiany w pierwszej połowie maja mieściły się w granicach normy wieloletniej, ale z ciągłym tu zaznaczeniem, że zlodzenie arktycznych wód jest mniejsze niż wynosi średnia wieloletnia. Stan na połowę maja w odniesieniu do średniej pokazują may poniżej.  

Zmiany tempa zwiększania/zmniejszania się zasięgu lodu morskiego w 2021 roku w zestawieniu ze zmianami z 2012 i 2020 roku oraz średniej z ostatnich 10 lat.

 

Tempo wycofywania się lodu w pierwszej połowie maja było sumarycznie zbliżone do średniej z ostatnich 10 lat, podzielone na dwa okresy: szybkie zmiany na początku i wolniejsze później. 

 

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2021 roku i wyszczególnienie względem wybranych lat oraz średniej 1981-2010. Wykres pokazuje zapis dziennych odczytów w 5-dniowej średniej. NSIDC

15 maja zasięg lodu morskiego według danych NSIDC wyniósł 12,79 mln km², znajdował się więc poza podium, na którym w tymże okresie znajdował się m.in. rok 2016. Jednocześnie obszar zajmowany przez lód był o 0,53 mln km² mniejszy niż wynosi średnia 1981-2010, stanowi to różnicę 4%. Średnie tempo wycofywania się lodu było zbliżone do średniej wieloletniej. Mimo tego faktu pokrywa lodowa cały czas zajmuje obszar mniejszy niż 20 czy 30 lat temu. W dalszym ciągu wyróżniają się dwa obszary: Morze Beringa i Barentsa.  Mapa NSIDC obok ilustruje aktualne różnice w zlodzeniu arktycznych wód względem średniej 1981-2010. 

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2021 roku względem lat 2005-2020 i średnich dekadowych. JAXA

Doświadczenie ostatnich lat uczy, że szybkie zmiany zarówno w kwietniu jak i w maju nie przekładają się na szybkie topnienie latem, czyli w lipcu i w sierpniu. Obecne zmiany także z uwagi na wzorce pogodowe (w tym te w Europie) przypominają rok 2010, kiedy to latem warunki dla topnienia były sprzyjające. Oczywiście to, co dzieje się teraz nie musi zaraz przesądzać o wszystkim, ale coraz więcej wskazuje na to, że letnie topnienie może być bardzo intensywne z uwagi na warunki pogodowe. Dane JAXA także pokazują, że w pierwszej połowie maja topnienie lodu nie było szybkie, ale i też nie za wolne. Mówimy cały czas o zmianie zasięgu, a nie objętości. 

 

Powierzchnia lodu morskiego w 2021 roku na tle wybranych lat, średnich dekadowych oraz jej odchylenia w stosunku średniej 2000-2019. Dane NSIDC, wykres Nico Sun

 
Spadek powierzchni lodu (area) także był zbliżony do średniej wieloletniej. Z drugiej strony, sama jakość lodu uległa pogorszeniu Koncentracja lodu zaczyna zbliżać się do wartości rekordowych - 15 maja wyniosła 86% - tyle samo co rok temu i niewiele więcej niż w 2012 roku. Świadczy to o sporej presji ze strony wiatru i faktu, że lód jest cienki.

 

Zmiany powierzchni lodu morskiego na poszczególnych akwenach. Wipneus, dane AMSR2, University of Hamburg

 

Na wszystkich akwenach morskich topnienie lodu było zbliżone do średniej wieloletniej. Wyjątkiem jest Morze Grenlandzkie, czego przyczyną jest efekt działania dipola arktycznego z kwietnia, i chłodnych warunków w pierwszej połowie maja w regionie.

 

Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 na półkuli północnej w latach 2001-2010 i 2011-2020 dla maja. NASA/GISS

  Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w Arktyce w 2020 i 2021 roku 1-14 maja. NOAA/ESRL

Pierwsza połowa maja 2021 była w Arktyce ciepła, przy czym podobnie jak rok temu sektor atlantycki był chłodny. Wysokie temperatury panowały w sektorze pacyficznym, gdzie odchylenie temperaturowe sięgało 5^oC. Z uwagi na wysokie temperatury w Arktyce warunki pogodowe poza nią były skrajne, czego przykładem jest Polska. Animacja obok ilustruje przemieszczanie się mas powietrza i zmiany ich temperatur w dniach 5-14 maja 2021. Wysokie wartości temperatur ograniczają dalszy przyrost grubości lodu w Basenie Arktycznym.

 

Zmiany średnich temperatur wokół bieguna północnego (80-90^oN) w 2021 roku względem średnich z poszczególnych dekad. DMI, grafika Nico Sun

 

Temperatury w Arktyce są bardzo wysokie, przekraczają średnią wieloletnią o 1-3^oC. W połowie maja średnia wartość wokół bieguna północnego wyniosła 7,2^oC, średnia z XX wieku jest o ponad 2^oC niższa. Mniejsza niż kiedyś powierzchnia lodu, wyższe temperatury, a teraz jeszcze koncentracja lodu powodują to, że rośnie potencjał dla dalszego silnego topnienia lodu. Współczynnik AWP (potencjał ocieplenia albedo) jest niemal taki jak w 2012 roku. Skumulowana wartość potencjału ocieplenia jest wyższa niż w 2012 roku i pozostałych latach. Im wyższy wskaźnik, tym wyższe ryzyko silnego topnienia w okresie lipiec- sierpień. Zwłaszcza w sierpniu.

Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002 powierzchni arktycznych wód dla 15 maja w latach 2015-2021. DMI

Podobnie jak rok temu, temperatury powierzchniowe wód w Arktyce nie są wysokie. Jest to sytuacja, która wbrew pozorom nie spowolni topnienia lodu. Nadmierne ogrzanie się wód może doprowadzić do silnego topnienia, jeśli ten potencjał będzie wykorzystywany przez warunki pogodowe. W ostatnich latach ten zakres działań późnym latem był ograniczony. Relatywnie chłodne wody mogą przyczynić się do powstania stabilnych wyżów barycznych w pierwszej połowie lata i tym samym przyspieszyć topnienie lodu. 

Grubość lodu morskiego w latach 2016-2021 dla 12 maja. Naval Research Laboratory, Global HYCOM

Jeszcze w 2016 roku według modelu HYCOM obszar lodu o grubości trzech i więcej metrów zajmował sporą przestrzeń w Arktyce. Dziś ten lód zajmuje ułamek tego, co jeszcze kilka lat temu.

Pokruszony pak lodowy Basenie Arktycznym 15 maja 2021 roku. W lewym dolnym rogu widać Svalbard. NASA Worldview

Kra lodowa na pograniczu Basenu Arktycznego i Morza Wschodniosyberyjskiego 15 maja 2021 roku.

O tym, że grubość lodu w całym w sumie obszarze czapy polarnej jest zła, świadczą zdjęcia satelitarne. Jest to sytuacja, która może poważnie wpłynąć na letnie topnienie czapy polarnej. Pokruszony lód jest mobilny, podatny na działanie wiatru i temperatur. Wolne przestrzenie między krą będą się nagrzewać, przyspieszając tym samym topnienie. 

Zobacz także:

• Raport za II połowę kwietnia - czy to mogą być przygotowania do megatopnienia?, sobota, 1 maja 2021 Topnienie arktycznej czapy polarnej w kwietniu, także w jego drugiej połowie miesiąca jest jeszcze powolne. Temperatury wciąż są niskie, szczególnie temperatury wód, które dopiero zaczynają się nagrzewać. Przyspieszenie następuje w maju. 
• Raport za I połowę kwietnia - pierwsze spustoszenia zostały już dokonane, piątek, 16 kwietnia 2021
  

 

 

 

 

 

Błyskawicznie znika śnieg na Dalekiej Północy

O ile tempo topnienia lodu morskiego (spadek zasięgu/powierzchni) nie jest wysokie, to inaczej sytuacja wygląda w przypadku śniegu. 

Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w Eurazji i Ameryce Północnej w 2021 roku dla 1-10 maja. NOAA/ESRL

Z pewnością patrząc na kwiecień i pierwsze dni maja coraz więcej ludzi zaczyna się zastanawiać, czy to koniec globalnego ocieplenia? Niestety nie. Półkula północna, szczególnie obszary leżące na północ od 40^oN w pierwszej dekadzie maja były cieplejsze niż zwykle. Wyjątkiem była Europa w tym Polska, gdzie średnie temperatury były od 2 do 4^oC niższe niż zwykle.  Na północy Kanady, w tym na Ziemi Baffina było nawet 8^oC cieplej niż zwykle. U nas takie odchylenie oznaczałoby regularne upały i kryzys hydrologiczny. Na północy Syberii pierwsza dekada maja była od 4 do 8^oC cieplejsza niż zwykle.  

Powierzchnia pokrywy śnieżnej w 2021 roku dla Ameryki Północnej, Europy i Azji w zestawieniu ze średnią 2000-2019. NSIDC, grafika Nico Sun

W praktyce oznacza to, że odwilż przychodzi kilkanaście dni wcześniej niż zwykle. W Khatanga już tylko nocami występuje lekki mróz, podczas gdy w ciągu dnia temperatura wzrasta do 3-4^oC. Taka sytuacja oznacza, że w promieniach Słońca szybko znika śnieg. Powyższy wykres pokazuje duże zmiany, jakie zaszły w ciągu ostatnich kilku dni.  Według danych NSIDC, od 7 do 12 maja pokrywa śnieżna na półkuli północnej skurczyła się 21,16 do 16,67 mln km². Zmiany są na tyle szybkie, że niemal wszędzie granica śniegu przebiega przynajmniej 100 km dalej na północ niż zwykle. Wyjątkiem jest, co pokazuje mapa obok zachodnia część Kanady. W ciągu najbliższych dni trend zmian powinien nieco wyhamować, bo nie wszędzie będzie ciepło. Niemniej zmiany wciąż będą szybkie.

 

Północna część Syberii w dolnym biegu Leny 12 maja 2021 roku. NASA Worldview

 

Alaska 12 maja 2021 roku. NASA Worldview

 

Im szybciej zniknie śnieg, tym szybciej nagrzeją się lądy okalające Ocean Arktyczny. Wtedy ciepłe masy powietrza łatwiej będą docierać nad obszar czapy polarnej, zwiększając temperatury. To przełoży się na szybkie topnienie lodu morskiego. Prognozy NOAA w dalszym ciągu wskazują na szybkie roztopy w okresie czerwiec-sierpień.  

 

 

Zobacz także:

• Mimo wielkiej ilości śnieg i tak szybko znika, sobota, 8 maja 2021 Chociaż w kwietniu tego roku powierzchnia pokrywy śnieżnej nie była rekordowo mała, to śnieg błyskawicznie się topi. Od kilkunastu dni jego granica szybko przesuwa się na północ.

Silny sztorm nad Morzem Karskim

Generalnie topnienie w pierwszej dekadzie maja było spokojne, mimo szybkiego spadku zasięgu lodu (extent). Zmiany powierzchni lodu (area) były niewielkie. W ciągu najbliższych dni może się to jednak zmienić. Nad Morze Karskie nadciąga właśnie sztorm. Region ten już teraz cechuje się lodem, gdzie znaczna jego część stanowi swobodnie pływająca kra lodowa. Mapa obok (kliknij, aby powiększyć) przedstawia aktualny zasięg i koncentrację lodu w regionie.

Powierzchnia lodu morskiego w 2021 roku na tle wybranych lat, średnich dekadowych oraz jej odchylenia w stosunku średniej 2000-2019. Dane NSIDC, wykres Nico Sun

Faktyczne topnienie lodu przebiegało w pierwszej dekadzie maja wolno, stopiło się dokładnie tyle lodu, ile liczy powierzchnia Polski. Przyczyną tego stanu rzeczy była spokojna pogoda, bez silnego, stałego wiatru i sztormów. Zahamowaniu uległ wzrost temperatur nad Oceanem Arktycznym, ale poza nim zaczęło się robić ciepło. I nie mamy tu wcale na myśli Polski, lecz obszary leżące na Syberii. W miejscowości Nadym w pobliżu Półwyspu Jamalskiego na 65^oN zanotowano dziś 11,9^oC. Od pierwszych dni maja, temperatury w tym regionie są kilka stopni wyższe niż zwykle.

Prognozowane warunki pogodowe w Arktyce i obszarach rozciągających się wokół niej na 11-14 maja 2021 roku. Tropical Tidbits

W ciągu najbliższych dni topnienie przyspieszy. W Arktyce powstaje sztorm, który wykorzysta swój potencjał w postaci siły fizycznej wiatru, by jeszcze bardziej rozbić lód na Morzu Karskim, i stworzyć rozległe połynie wiatrowe u wybrzeży półwyspu Tajmyr. Z kolei nad Morzem Beauforta ponownie powstanie silny wyż baryczny, który także wpłynie na stan lodu. Nie podniesie on temperatur, a wiatr nie będzie silny. Jednak stałość i układ wiatru będą niekorzystne dla pokrywy lodowej regionu.   

Prognozowane na 11-12 maja porywy wiatru w km/h. Meteologix

To będzie sztorm, gdzie porywy wiatru miejscami będą zbliżać się do 90 km/h. Taki stan rzeczy negatywnie wpłynie na strukturę lodu morskiego na Morzu Karskim i częściowo Łaptiewów w tym Basenu Arktycznego. Istniejąca kra lodowa ulegnie dalszej fragmentacji, a tam, gdzie jest pak lodowy powstanie nowa kra lodowa. Wiatr wykorzysta też potencjał cieplny wód. Zważywszy też na to, że głęboki niż zaciągnie ciepłe masy z południa, podnosząc temperaturę powietrza powyżej zera. 

Kra lodowa na Morzu Karskim 9 maja 2021 roku. NASA Wordlview

Arktyka doświadczy więc kolejnej radykalnej zmiany we wzorcach pogodowych. Wcześniej, w trzeciej dekadzie kwietnia miał miejsce dodatni dipol arktyczny, który wpłynął na objętość lodu. Teraz przychodzi kolej na sztorm i silny ośrodek wysokiego ciśnienia nad Morzem Beauforta. Oba te układy mogą stać się drogą otwierającą silne roztopy w Arktyce latem tego roku.  

Zobacz także:

• Marzniemy, ale w Arktyce jest dużo gorzej, poniedziałek, 3 maja 2021 Kwiecień 2021 w Polce był najzimniejszy od co najmniej kilkunastu lat. Na porządku dziennym były przymrozki, a nawet mrozy. W ciągu dnia temperatury rzadko sięgały 15^oC. Pozytywnym tego rezultatem jest całkiem dobra sytuacja hydrologiczna.

Mimo wielkiej ilości śnieg i tak szybko znika

Chociaż w kwietniu tego roku powierzchnia pokrywy śnieżnej nie była rekordowo mała, to śnieg błyskawicznie się topi. Od kilkunastu dni jego granica szybko przesuwa się na północ.

Zmiany powierzchni pokrywy śnieżnej na półkuli północnej dla kwietnia w latach 1975-2021. Rutgers University/GSL

Według danych przeanalizowanych przez Uniwersytet Rutgersa średni dla kwietnia zasięg występowania śniegu na półkuli północnej wyniósł 28,84 mln km². Nie jest to wartość rekordowa. Jeśli jednak spojrzymy na wykres, to zauważymy, że coraz rzadziej notuje się wartości przekraczające 30 mln km². Przyczyną jest ocieplający się klimat, w wyniku czego śnieg szybciej znika. Z drugiej strony na skutek zmian klimatycznych w Arktyce obserwuje się spowolnienie trendu, czego przyczyną jest meandrujący prąd strumieniowy. Tegoroczny kwiecień nie był wyjątkowo ciepły, ale nie był też zimny. O ile w większej części Europy było zimno, tam, gdzie śnieg zniknął już w marcu, to we wschodniej części i w zachodniej Syberii było cieplej. Tam szybko pokrywa śnieżna zaczęła znikać.

Różnice (w cm) pomiędzy aktualną dzienną grubością pokrywy śnieżnej a średnią wieloletnią z lat 1998/99-2011/12. Obszary, w których aktualna głębokość śniegu mieści się w granicach ±5 cm od średniej wieloletniej, są zacienione na szaro. Gruba czerwona linia na mapie wskazuje na historyczne położenie granicy śniegu. Canadian Cryospheric Information Network

Śnieg znikałby szybciej, i prawdopodobnie padałyby rekordy, gdyby nie jego ilość. Ta jest bardzo duża. Widać to na Dalekiej Północy, za kołem polarnym. To nie efekt spadku temperatur, a raczej ich wzrostu, co jest widoczne zimą lub szerzej w półroczu zimowym. Z kolei w kwietniu za kołem polarnym mimo zmian klimatycznych temperatury pozostają ujemne, co pozwala na dalsze opady. Na północy Kanady czy na półwyspie Tajmyr leży pół metra białego puchu więcej.

Średnia dla kwietnia ilość wody zawartej w kolumnie atmosfery o powierzchni jednego metra kwadratowego (TPW/m²) w latach 1980-2021. Wykres obejmuje dane z obszaru okołoarktycznego. NOAA/NCEP

Do opadów śniegu nie są wskazane bardzo niskie temperatury. Dlatego też np. na Antarktydzie na ogół jest tak samo sucho jak na południu Libii czy Algierii. W lodowatym powietrzu trudno o parę wodną, pokazuje to wykres obok (kliknij, aby powiększyć). Od lat za sprawą globalnego ocieplenia obserwuje się wzrost ilości wody w atmosferze, co ilustruje powyższy wykres. Wzrost ten jest ewidentny. W związku z tym są większe szanse na opady śniegu w porze zimowej, a także wiosną. A ponieważ do opadów wystarczy temperatura około zera stopni (na Syberii jest wysoka wtedy dodatnia anomalia), to pada dużo śniegu. Nie należy się w przyszłości spodziewać, że w przypadku kwietnia nastąpi radykalna zmiana. Przynajmniej nie w ciągu najbliższych 3-5 lat. Wzrost temperatur musi być na tyle duży, by przebić granicę między opadami śniegu a deszczu. Wystarczy za przykład podać Polskę, gdzie mogą w kwietniu wystąpić opady śniegu w temperaturze około +1^oC.

Powierzchnia pokrywy śnieżnej w 2021 roku dla Ameryki Północnej, Europy i Azji w zestawieniu ze średnią 2000-2019. NSIDC, grafika Nico Sun

I bliżej lata, tym większe zmiany. Rosnące z każdym dniem temperatury sprawiają, że uwydatnia się efekt globalnego ocieplenia. Nowe opady maleją i w kocu przestają mieć miejsce, a wzrost temperatur przyspiesza topnienie tego, co pozostało. Wraz z początkiem maja zaobserwowano przyspieszenie topnienia. Im szybciej stopi się śnieg, tym szybciej pod koniec maja i w czerwcu nagrzeje się Arktyka. Czapa polarna będzie się wtedy szybciej topić, bo śnieg zniknie szybciej niż zwykle. Nagrzane lądy za kołem polarnym staną się transmiterem ciepła w połowie czerwca. 

Zobacz także:

• Listopadowe śniegi - skąd ich tyle?, środa, 9 grudnia 2020 Od wielu lat w przypadku miesięcy zimowych, jak i w ogóle w półroczu zimowym nie obserwuje się spadku powierzchni pokrywy śnieżnej. A przecież w związku z postępującym ociepleniem klimatu, taki spadek powinien być. Prawda?
• Szybkie topnienie śniegu w maju może wzmocnić roztopy w Arktyce, poniedziałek, 8 czerwca 2020 
• Kwietniowe zwały śniegu na Dalekiej Północy, czwartek, 14 maja 2020