Raport za II połowę marca 2023 - dodatni dipol arktyczny panował w marcu

Wraz z początkiem marca doszło w Arktyce do zmiany we wzorcach pogodowych. Nad Oceanem Arktycznym zaczął dominować dodatni dipol arktyczny. Dipol ten charakteryzuje się występowaniem niskiego ciśnienia w sektorze euroazjatyckim Arktyki (tzw. niż tajmyrski) oraz wysokim w sektorze amerykańskim. Dodatni lub pozytywny dipol arktyczny jest zjawiskiem negatywnie wpływającym na stan czapy polarnej. Przyczyną jest układ wiatrów. Animacja obok pokazuje zmiany w wysokości geopotencjału, który ilustruje wzory pogodowej. Jak widzimy, w sektorze euroazjatyckim powstał rozległy cyklon, który spowodował spadek temperatur. Jednak wraz z wyżem barycznym w sektorze amerykańskim duża część Oceanu Arktycznego doświadczyła wzrostu temperatur. 

 

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

 

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

O tej porze roku ze względu na temperatur dodatni dipol arktyczny nie redukuje powierzchni lodu morskiego. Przyczyną jest fakt, że w sektorze pacyficznym temperatury powietrza, a przede wszystkim wody nie pozwalają na szybką redukcję lodu. Z kolei zimne powietrza pchane przez dipol w kierunku Atlantyku łatwo powoduje zamarzanie wychłodzonej po nocy polarnej wody. Stąd duże rozmiary lodu na Morzu Barentsa i Grenlandzkim. Wcześniej dipol także występował, co też wpłynęło ostatecznie na rozmiary pokrywy lodowej u wschodnich wybrzeży Grenlandii. Animacja obok pokazuje zmiany zasięgu i koncentracji arktycznego lodu morskiego w drugiej połowie marca2023 roku.

 

Zmiany tempa zwiększania/zmniejszania się zasięgu lodu morskiego w 2023 roku w zestawieniu ze zmianami z 2020 i 2022 roku oraz średniej z ostatnich 10 lat.

W drugiej połowie marca pokrywa lodowa kurczyła się w tempie zbliżonym do średniej z ostatnich 10 lat. Wpływ na to miał sam dodatni dipol arktyczny, ale jak już wyżej wspomniano - w sektorze atlantyckim notowane były przyrosty w związku z jego działaniem.

 

Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego w 2023 roku i wyszczególnienie w zestawieniu ze zmianami z wybranych lat oraz średniej 1981-2010. Wykres pokazuje zapis dziennych odczytów w 5-dniowej średniej. NSIDC

Taka sytuacja w okresie letnim mogłaby doprowadzić do dramatycznych spadków.  Na koniec marca zasięg lodu według danych NSIDC był siódmym najmniejszym w historii pomiarów. - 14,92 mln km² - 450 tys. km² mniej od średniej 1981-2010. Tempo było więc wolniejsze niż w przypadku danych JAXA. Mapa NSIDC obok ilustruje różnice w zlodzeniu arktycznych wód względem średniej 1981-2010. Jak pokazują wcześniejsze lata, marcowy zasięg ma niewielki wpływ na letnie topnienie. Pokrywa lodowa jeśli chodzi o zasięg miała podobne rozmiary do tej z 2020 roku, kiedy omal nie doszło do pobicia rekordu z 2012 roku. 

Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego w 2023 roku w stosunku do wybranych lat i średnich dekadowych. Mapa przedstawia zasięg w zestawieniu ze średnią lat 90. XX wieku. JAXA

Dodatni dipol arktyczny spowodował, że po długiej przerwie wrócił lód na Morze Barentsa, które było od niego wolne przez niemal cały sezon zamarzania. Taka sytuacja nie oznacza jednak poprawy, gdyż w dużej mierze jest to lód eksportowy, a nie dlatego, że woda zamarzła.

 

Zmiany powierzchni lodu morskiego w 2023 roku w stosunku do zmian z wybranych lat, średnich dekadowych oraz jej odchylenia w stosunku średniej 2000-2019. Dane NSIDC, wykres Nico Sun

 

Powierzchnia lodu nawet zwiększyła swoje rozmiary w stosunku do połowy marca. Przyczyną są temperatury powietrza i wody. To dopiero początek dnia polarnego, więc każda zmiana pogody może bardzo łatwo spowodować wzrost pokrywy lodowej. Dodatni dipol arktyczny o tej porze roku zmienia zasięg lodu ze względu na wiatr. Temperatury wpływ mają dopiero w kwietniu na nawet w maju. Stąd brak spadku powierzchni (area). 

Zmiany powierzchni lodu morskiego na morzach: Beauforta, Beringa, Barentsa i Grenlandzkim w 2023 roku. JAXA/AMSR2
*Przedstawione dane uwzględniają większy obszar arktycznych akwenów niż geograficzny.

Nie znaczy to też, że wyżej opisane zjawisko w ogóle nie może zmniejszać powierzchni lodu. Może, choć w niemal każdym przypadku głównym czynnikiem jest wiatr. Oczywiście napływ cieplejszych mas powietrza też ma wpływ, ale ogranicza się on do niezamarzania wód, które wcześniej się uwolniły od lodu na skutek działania wiatru.

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

Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w Arktyce w 2020, 2022 i 2023 roku dla 15-29 marca. NOAA/ESRL

Dodatni dipol arktyczny wtłoczył co prawda cieplejsze powietrze, ale pamiętajmy, że to był marzec. Zwykle w Arktyce panują jeszcze siarczyste mrozy. Te wzór baryczny podniósł średnią temperaturę o około 7^oC. To z jednej strony dużo i mało.

Zmiany średnich temperatur wokół bieguna północnego (80-90^oN) w 2023 roku względem średnich z poszczególnych dekad. DMI, grafika Nico Sun

Dużo, gdyż 6-7^oC przez dwa tygodnie na tak dużym obszarze to, spora zmiana. Lżejszy mróz oznacza wolniejszy przyrost grubości lodu morskiego. W takiej sytuacji lód łatwiej się topi. Powstałe też na skutek działania dipola płonie wiatrowe będą pochłaniać ciepło. Z drugiej strony taka zamiana nie wpływa na powierzchnię lodu, gdyż nad Morzem Beauforta przykładowo zamiast -30^oC mamy -23^oC (wartości średnie). Animacja obok ilustruje przemieszczanie się mas powietrza i zmiany ich temperatur w dniach 16-30 marca 2023 roku. 

 

Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002 powierzchni arktycznych wód dla 30 marca w latach 2015-2023. DMI

 

Dodatni dipol arktyczny wpływa też na temperatury wód z racji wiatru i przemieszczających się mas powietrza. Zimne powietrza w sektorze atlantyckim wychładza wodę. Jeśli taki stan rzeczy trwa długo, to w końcu woda zaczyna zamarzać. W przypadku Morza Beringa wiejący wiatr wymusza topnienie lodu za pośrednictwem wody, ale energia jest zużywana na jego topnienie. Dlatego też, jak pokazuje animacja obok, zmian tam nie widać, jeśli chodzi o odchylenia temperaturowe. Brak też spadku tych odchyleń do zera świadczy o działaniu ciepłych mas powietrza. Temperatury na dużą częścią Morza Beringa były przynajmniej 1oC wyższe od średniej wieloletniej.

 

Grubość lodu morskiego w latach 2015-2023 dla 31 marca. Naval Research Laboratory, Global HYCOM

 

Marcowe warunki pogodowe raczej nie powinny jeszcze wpłynąć na sumaryczną objętość lodu. Dipol na razie spowolnił przyrost miąższości lodu w sektorze pacyficzny. Jednocześnie zwiększył jego ilość w atlantyckim. Od kilku lat obserwujemy w Arktyce brak kilkumetrowej grubości lodu. Takie zdarzenia jak ów dipol też na to wpływają - kumulując się wraz z innymi zjawiskami występującymi w ciągu roku i szeregu lat.

Rozległa połynia wiatrowa u wybrzeży Alaski 31 marca 2023 roku. NASA Worldview

Wyż baryczny związany z dipolem arktycznym powoduje pękanie lodu. Jako że lód jest cienki, łatwiej pęka. Ten dipol trwał długo, ale jest zdecydowanie za wcześnie, by mówić, co to oznacza dla letniego topnienia. Teoretycznie takie zdarzenia źle rzutują na sezon topnienia, czyli lód będzie się topił szybko. Ale nie wiemy, jakie będą warunki dla topnienia w okresie czerwiec-sierpień.

Zobacz także:

• Raport za I połowę marca 2023 - szybki start, czwartek, 16 marca 2023 W Arktyce rozpoczął się sezon topnienia, ale tak jak zwykle bywa w takim przypadku - zmiany obejmują akweny zewnętrze. Morze Ochockie, Beringa czy Baffina.
• Raport za II połowę lutego 2023 - na Morzu Barentsa nadal zła sytuacja, środa, 1 marca 2023
  

Dodatni dipol arktyczny przez wiele dni i mocno zamarznięte Morze Grenlandzkie

Sezon topnienia rozpoczął się trzy tygodnie temu, ale dotychczasowe zmiany są bardzo powolne, co nie jest niczym niezwykłym. Marzec jest jeszcze zimnym miesiącem, woda morska zaczyna dopiero pochłaniać energię słoneczną, którą potem oddawała w czasie sezonu zamarzania. Sęk w tym, że w Arktyce od wielu dni utrzymuje się dodatni dipol arktyczny. Co z tego, że na Morzu Barentsa nastąpił nawrót  lodu, a na Morzu Grenlandzkim jest do najwięcej w tym stuleciu. Mapa obok pokazuje (kliknij, aby powiększyć), że obszar lodu morskiego w sektorze atlantyckim jest dość spory. Szczególnie na Morzu Grenlandzkim. 

 

Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego w 2023 roku w stosunku do wybranych lat i średnich dekadowych. JAXA

Początkowo zmiany były szybkie, ale lód kurczył się głównie ze względu na działanie wiatru. W drugiej połowie miesiąca kurczenie się zasięgu lodu niemal stanęło w miejscu. Według danych JAXA w dniach 15-26 marca nic nie ubyło. Tak samo jak w przypadku powierzchni lodu. Sezon topnienia praktycznie stoi w miejscu. Odpowiedzią są dość silne przyrosty w sektorze atlantyckim. Warunki pogodowe uległy tam dużej zmianie. Z Morza Barentsa wycofały się ciepłe masy powietrza. Ale ciekawą sprawą jest Morze Grenlandzkie. W lutym przyrostowi lodu sprzyjały niże baryczne. Układy te wędrując na północ do Svalbardu zaciągały zimno nad Morze Grenlandzkie, a wiemy, jakie na Grenlandii panują temperatury. W marcu natomiast pojawił się dipol, który zaciągał zimno z północy. Resztę robił też wiatr.

 

Po lewej: rozkład ciśnienia atmosferycznego - uśredniony dla 20-24 marca 2023. Po prawej: wysokość geopotencjału reprezentująca ułożenie i stan wiru polarnego w troposferze. NOAA/ESRL

 

Zmiany na Morzu Grenlandzkim nie mają praktycznie żadnego znaczenia, bo ten lód i tak zniknie za dwa miesiące. Problemem jest dodatni dipol arktyczny. Zjawisko to pojawiło się 4 marca i trwało do 11 marca. Potem nastąpiło kilka dni przerwy, i dipol pojawił się 19 marca, dzień później włączył się dryf w cieśninie Fram. Mapy obok przedstawiają warunki pogodowe z 26-27 marca. W sumie idealny lub prawie idealny dodatni dipol arktyczny występował przez 17 dni marca, czyli dość długo. Według prognoz dipol ma znacznie osłabnąć, i całkiem zniknąć w ciągu najbliższych dni. 

Dryf lodu morskiego w Arktyce w trzydniowych przedziałach czasowych dla 18-26 marca 2023 roku. EUMETSAT

Dodatni dipol arktyczny to wzór pogodowy charakteryzujący się niskim ciśnieniem w sektorze euroazjatyckim i wysokimi w amerykańskim. Taki rozkład baryczny sprawia, że lód morski wędruje od od strony Pacyfiku do Atlantyku. Idealny dipol to taki, który wymusza poprzez wiatr eksport lodu przez cieśninę Fram. Kilka dni tego zjawiska nie wpływa na lód, ale kilkanaście dni może już taki wpływ mieć. Chodzi o ilość lodu tworzącego arktyczną czapę polarną. 

Oczywiście zmiany w marcu nie oznaczają, że w letnie topnienie będzie silne. To, czy będzie silne, będzie zależało od tego, jak kształtować się będzie pogoda w czerwcu, w lipcu i potem w sierpniu. Sam zaś dipol, żeby mieć istotny wpływ na wrześniowe minimum zasięgu lodu morskiego i jego ilość musi trwać wiele dni. Kilkanaście dni z dipolem nie sprawi, że we wrześniu padnie rekord.

Zobacz także:

• Ponownie pojawił się dodatni dipol arktyczny, niedziela, 19 marca 2023 W marcu pojawiło się zjawisko dodatniego dipola arktycznego. To wzór baryczny, który sprzyja redukcji lodu morskiego Arktyki.
• Dwie silne fale ciepła prawdopodobnie kończą sezon roztopów, poniedziałek, 6 marca 2023
  

 

 

 

Ponownie pojawił się dodatni dipol arktyczny

W marcu pojawiło się zjawisko dodatniego dipola arktycznego. To wzór baryczny, który sprzyja redukcji lodu morskiego Arktyki. Pierwszy raz układ ten pojawił się 5 marca i potrwał do jedenastego. 16 marca dipol ponownie zaczął się rozwijać nad Oceanem Arktycznym, gdzie dominującą siłą dipola był rozległy cyklon. Mapa obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje aktualny zasięg i koncentrację arktycznego lodu morskiego. 

Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego w 2023 roku w zestawieniu ze zmianami z wybranych lat oraz średniej 1981-2010. Wykres pokazuje zapis dziennych odczytów w 5-dniowej średniej. NSIDC

Aktualnie zasięg lodu morskiego drugim najmniejszym w historii pomiarów - 14,36 mln km², z bardzo niewielką różnicą względem rekordowej wartości z 2017 roku. To oczywiście nie oznacza perspektywy rekordowych roztopów. W 2017 roku czapa polarna nie topiła się zbyt szybko i wrześniowe minimum było wtedy ósmym najmniejszym w historii pomiarów.

Dzisiejsze o prognozowane na 20-23 marca warunki pogodowe w Arktyce i obszarach rozciągających się wokół niej. Tropical Tidbits

Dużo ważniejszą sprawą jest nie to, jak wygląda obecny zasięg lodu morskiego, a pogoda - dokładnie układ wiatrów. Dodatni dipol arktyczny, który ponownie pojawił się w tym miesiącu jest czynnikiem wzmacniającym redukcję lodu. Lód spychany jest w kierunku Oceanu Atlantyckiego. Szczególnie szkodliwa dla czapy polarnej jest sytuacja, kiedy lód trafia do cieśniny Fram. Wtedy olbrzymie kry lodowe roztapiają się w cieplejszych wodach Atlantyku. 

Oderwane od paku lodowego kry w Basenie Arktycznym od strony Morza Barentsa, 19 marca 2023 roku. NASA Worldview

Taka sytuacja będzie miała miejsce. Ostatni też przyrost lodu na Morzu Barentsa nie jest tylko rezultatem spadku temperatur, a dryfem. Silne wiatry naniosły wielokilometrowej średnicy kry lodowe, które mają ponad metr grubości. Minie więc trochę czas, nim te kry się roztopią. 

Z długoterminowych prognoz wynika, że dodatni dipol arktyczny utrzyma się nawet przez tydzień. W takiej sytuacji może to negatywnie wpłynąć na objętość lodu. 

Zobacz także:

• Dwie silne fale ciepła prawdopodobnie kończą sezon roztopów, poniedziałek, 6 marca 2023 Sezon zamarzania najprawdopodobniej się już kończy. Arktyka doświadcza uderzenia dwóch silnych fal ciepła, które mogę ten sezon już zakończyć.  

 

Raport za I połowę marca 2023 - szybki start

W Arktyce rozpoczął się sezon topnienia, ale tak jak zwykle bywa w takim przypadku - zmiany obejmują akweny zewnętrze. Morze Ochockie, Beringa czy Baffina - akweny leżące poza Oceanem Arktycznym, ale wliczane w region polarny arktycznej kriosfery. W pierwszej połowie marca pojawił się na kilka dni dodatni dipol arktyczny, który jest czynnikiem wzmacniającym utratę ilości lodu, ale nie mającym większego wpływu na utratę powierzchni. Zjawisko trwało kilka dni, po czym zaczęło zanikać. Jednak według prognoz dipol ma pojawić się ponownie.

 

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

 

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

Czapa polarna osiągnęła na początku marca maksymalne rozmiary ponad 14,6 mln km² po czym zaczęła się stopniowo kurczyć. Animacja obok pokazuje zmiany zasięgu i koncentracji arktycznego lodu morskiego w pierwszej połowie marca2023 roku. Jak można zauważyć, zmiany są niewielkie. W jednym miejscu lód już topnieje, ale w innym przyrasta ze względu na wciąż niskie temperatury i wychłodzone wody. 

Zmiany tempa zwiększania/zmniejszania się zasięgu lodu morskiego w 2023 roku w zestawieniu ze zmianami z 2020 i 2022 roku oraz średniej z ostatnich 10 lat.

 

Dane JAXA pokazują, że sezon roztopów ewidentnie się już rozpoczął, a tempo zmian do 15 marca było szybsze od średniej z ostatnich 10 lat.  

Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego w 2023 roku i wyszczególnienie w zestawieniu ze zmianami z wybranych lat oraz średniej 1981-2010. Wykres pokazuje zapis dziennych odczytów w 5-dniowej średniej. NSIDC

15 marca zasięg lodu morskiego liczył 14,39 mln km². To jedna z najmniejszych w historii pomiarów wartości - niemal pierwsze miejsce ex aequo z latami 2017 czy 2018. Ostatnie lata pokazują, że marcowe maksimum i pierwsze tygodnie topnienia nie mają większego wpływu na letnie topnienie. Zbyt szybkie zmiany prowadzą do zawilgocenia atmosfery na okres letni, ale nie zawsze tak się musi dziać. Przykładem jest tutaj ubiegły rok. Mapa NSIDC obok ilustruje różnice w zlodzeniu arktycznych wód względem średniej. 

 

 

Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego w 2023 roku w stosunku do wybranych lat i średnich dekadowych. Mapa przedstawia zasięg w zestawieniu ze średnią lat 90. XX wieku. JAXA

 

JAXA pokazuje dość szybki spadek początkowy, który powinien następnie mocno wyhamować ze względu na porę roku i temperatury. Do 15 marca stopień utraty lodu wyniósł 0,34 mln km² - 125% więcej niż w ciągu ostatnich 10 lat. 

Zmiany powierzchni lodu morskiego w 2023 roku w stosunku do zmian z wybranych lat, średnich dekadowych oraz jej odchylenia w stosunku średniej 2000-2019. Dane NSIDC, wykres Nico Sun

 

Ubytek powierzchni lodu (area) jest mniejszy niż zasięgu (extent). Powierzchnia jest siódmą najmniejszą w historii pomiarów, zasięg zaś drugi (ex aequo). Przyczyną takiego stanu rzeczy są temperatury. Wiatr spycha lód, a brak możliwości wychładzania się wody uniemożliwia ponowny nawrót lodu. 

Zmiany powierzchni lodu morskiego na morzach: Baffina, Beringa, Ochockim i Barentsa w 2023 roku. JAXA/AMSR2
*Przedstawione dane uwzględniają większy obszar arktycznych akwenów niż geograficzny.

 
Największe spadki odnotowano na Morzu Baffina, mocno uszczuplony został też lód na Morzu Labradorskim. Z kolei na Morzu Beringa lód ponownie przyrasta na skutek zmiany kierunku wiatru i napływ mroźnego powietrza z wnętrza Arktyki.

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

Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w Arktyce w 2020, 2022 i 2023 roku dla 1-13 marca. NOAA/ESRL

Zmiany w cyrkulacji mas powietrza oraz dodatni dipol arktyczny zmieniły rozkład temperatur. Euroazjatycka część Arktyki stała się zimna, a amerykańska ciepła. Nad Morzem Baffina temperatury były nawet 14^oC wyższe od średniej, co w praktyce oznaczało niewielki mróz. 

 

Zmiany średnich temperatur wokół bieguna północnego (80-90^oN) w 2023 roku względem średnich z poszczególnych dekad. DMI, grafika Nico Sun

W marcu temperatury wokół bieguna północnego spadły. Były nawet przez kilka dni w normie wieloletniej, typowe dla lat 90. XX wieku. Występowały też spore skrajności. Na północy Ziemi Baffina, gdzie zwykle na początku marca panują 30-stopiowe mrozy, temperatury przez dwa dni z rzędu wynosiły w ciągu dnia -9^oC. To dużo, ale później warunki wróciły do normy. Z kolei po wyjątkowo wysokich temperaturach z lutego na Svalbardzie, w marcu zaczęło się robić zimno - temperatury spadły poniżej -20^oC. Animacja obok ilustruje przemieszczanie się mas powietrza i zmiany ich temperatur w dniach 1-14 marca 2023 roku. 

Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002 powierzchni arktycznych wód dla 15 marca w latach 2015-2023. DMI

Temperatury wód na Morzu Barentsa nadal są wyższe od średniej. Większość lodu, który pojawił się na północy Morza Barentsa to lód eksportowy. Tylko lód przybrzeżny, w zatokach jest lodem nowym. Wody są zbyt ciepłe, by na nich mógł pojawić się nowy lód. Kry lodowe, które się tam znajdują mają nie więcej jak 1 metra grubości. Niemal zerowe są odchylenia temperaturowe wód Morza Beringa, jedynie na południu woda jest około jeden stopień cieplejsza od średniej. Dzięki temu tamtejsza pokrywa lodowa mogła ostatnio przyrastać i osiągać grubość większą niż między Svalbardem a Ziemią Franciszka Józefa. Mapa obok pokazuje stan grubości lodu morskiego na 8 marca 2023.

 

Dryfujące kry lodowe między Svalbardem a Ziemią Franciszka Józefa 15 marca 2023 roku. NASA Worldview

 

Pak lodowy i gęsto ułożone kry na Morzu Beringa, na obrzeżach widać powstający nowy lód tzw. nilas.

 

Na Morzu Beringa panują inne warunki niż na Barentsa. Częściej się tam ochładza, więc woda jest zazwyczaj zimna. W ostatnich latach dochodziło tam do dramatycznych sytuacji, ale nie tak, jak na Morzu Barentsa. Na zdjęciu widać popękany pak lodu na północ od Morza Barentsa co świadczy o jego silnym dryfie. Ten lód potem trafia na południe. Nie jest więc to nowy lód, lecz pochodzący eksportu. Oczywiście częściowo pojawia się także nowy lód ze względu na oddziaływanie niskich temperatur, jest jednak bardzo cienki, mający mniej niż pół metra grubości. 

Zobacz także:

• Raport za II połowę lutego 2023 - na Morzu Barentsa nadal zła sytuacja, środa, 1 marca 2023 Druga połowa lutego 2023 była w Arktyce charakteryzowała się spadkiem temperatur, co było szczególnie widoczne nad Morzem Baffina i Labradorskim.
• Raport za I połowę lutego 2023 - zamarzanie przyspieszyło na sam koniec, środa, 15 lutego 2023