piątek, 1 grudnia 2023

Raport za II połowę listopada 2023 - koniec łatwego zamarzania

Wysokie temperatury w Arktyce doprowadziły do rozpadu wiru polarnego. W wyniku tego zmieniły się wzorce pogodowe, co jeszcze bardziej wzmocniło dodatnie odchylenia temperaturowe w regionie. Tempo zamarzania wyhamowało, wręcz nawet stanęło w miejscu. Rozmiary czapy polarnej zbliżają się do podium, a jeszcze dwa, trzy tygodnie temu zasięg lodu morskiego był w okolicy 10. pozycji. Rozpad wiru sprawił, że odbudowa czapy polarnej uległa załamaniu, ale jednocześnie jego rozbicie  sprowadziło na Europę zimę. 

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

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

Postępy w zamarzaniu Oceanu Arktycznego niemal stanęły w miejscu. Animacja obok (otwórz w osobnym oknie) pokazuje zmiany zasięgu i koncentracji arktycznego lodu morskiego w drugiej połowie listopada 2023 roku. Do 20 listopada wszystko szło gładko, ale w pewnym momencie rozpadający się wir polarny oraz niewychłodzone wody Morza Czukockiego i Barentsa dalsze tempo zamarzania mocno wystudziły. Potem ingerencja ciepłych mas powietrza w połączeniu z wiatrem skutkowała wycofywaniem się cienkiej pokrywy lodowej. 

Zmiany tempa zwiększania/zmniejszania się zasięgu lodu morskiego w 2023 roku w zestawieniu ze zmianami z 2012 i 2022 roku oraz średniej z ostatnich 10 lat.

Na wykresie z danych JAXA możemy zobaczyć, że w pewnym momencie czapa polarna nawet traciła lód. To efekt zbyt szybkiego zamarzania. Powstał nowy, bardzo cienki lód, który mógł topić się przy pierwszej lepszej okazji.

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

W bardzo krótkim czasie wiele się zmieniło. Jeszcze na przełomie października i listopada zasięg lodu znajdował się w okolicy dziesiątego miejsca. Teraz jest na 4. pozycji i zbliża się do podium. Możliwe, że w kolejnych dniach będzie to trzecie, a być może drugie miejsce jeśli warunki atmosferyczne to umożliwią. 30 listopada czapa polarna liczyła 10,32 mln km2. To blisko 1,5 mln km2 mniej od średniej z lat 1981-2010.  O ile w październiku tempo zamarzania było bardzo szybkie, także na początku listopada, to w drugiej połowie miesiąca doszło do naprawdę diametralnej zmiany. Tempo zmian było 31% wolniejsze od średniej wieloletniej. Mapa NSIDC obok ilustruje różnice w zlodzeniu arktycznych wód względem średniej 1981-2010.

 

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
 
O powtórce z lat 2016-2017 nie należy jeszcze mówić, ale różnice są już bardzo widoczne. W stosunku do lat 90. są mocno widoczne we wszystkich obszarach Arktyki. Szczególnie w Zatoce Hudsona, gdzie zamarzania zalicza potężne opóźnienie. Dwie trzecie zatoki powinno być pokryte lodu. Nie jest nawet jedna czwarta pokryta. To warunki, które szkodzą populacji niedźwiedzi polarnych czy fok. To samo dotyczy Morza Baffina.

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 zareagowała tak samo, co świadczy, że wiatr tylko pomagał. Nie był głównym czynnikiem. Lód jest za cienki, więc każda zmiana powoduje jego redukcję. Ocean zamarzał za szybko, pod lodem jest dużo ciepło, które może dostawać się na powierzchnie. Wystarczy tylko impuls. Efekty widać na animacji z Uniwersytetu w Bremie czy na wykresie NSIDC. 

Zmiany powierzchni lodu morskiego na Morzu Czukockim i Barentsa oraz Zatoce Hudsona i Baffina w 2023 roku. JAXA/AMSR2
*Przedstawione dane uwzględniają większy obszar arktycznych akwenów niż geograficzny.

Na wykresach widać, jak doszło do załamania. Zamarzanie Morza Czukockiego napotkało problem. Jeszcze gorzej wygląda to na Morzu Barentsa, bo tam wpływ ma rozgrzany Atlantyk, podobnie jak w przypadku Baffina. Z kolei Zatoka Hudsona, to region ten latem mocno się ogrzał. Śnieg pojawił się później niż zwykle. Morze Beauforta też początkowo zamarzało powoli. Nie powstały więc odpowiednio wcześnie mroźne masy powietrza, które w listopadzie dają zamarzanie wodom Zatoki Hudsona.

Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 na półkuli północnej w latach 2001-2010 i 2011-2020 dla listopada. NASA/GISS
Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w Arktyce w 2020, 2022 i 2023 roku dla 14-28 listopada. NOAA/ESRL
 
W ostatnich latach Arktyka w porze jesiennej staje się wyraźnie cieplejsza, czego przyczyną są rozmiary lodu morskiego. W tym roku jesień w Arktyce była bardzo ciepła, choć nie rekordowo ciepła. Rozpad wiru polarnego nasilił wzrost odchyleń temperaturowych. Od Alaski po Grenlandii temperatury były średnia 5
oC wyższe niż zwykle, co w praktyce oznaczało lżejszy mróz. Animacja obok ilustruje przemieszczanie się mas powietrza i zmiany ich temperatur w dniach 15-30 listopada 2023. Widać, jak rozpad wiru polarnego do 20 listopada zaczął wpuszczać ciepło z południa. Fragment wiru polarnego oderwał się, w wyniku czego nad Morza Barentsa dostało się ciepło znad Atlantyku, zatrzymując zamarzanie wód wokół Svalbardu. Jednocześnie zimne powietrze wpadło do Europy, w tym do Polski. Temperatury u nas są teraz kilka stopni niższe niż zwykle. W Arktyce jest na odwrót.  

Zmiany średnich temperatur wokół bieguna północnego (80-90oN) w 2023 roku względem średniej z lat 1958-2002. DMI
 
Tempo spadku temperatur w Arktyce wyhamowało, ale na razie nie ma takiej sytuacji jak w latach 2016-2017. Co nie znaczy, że sytuacja ta nie powtórzy się. Temperatury pod koniec listopada były mniej więcej takie jak na jego początku. 
 
 
Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002 powierzchni arktycznych wód dla 30 listopada w latach 2015-2023. DMI
 
Podobnie jak w ostatnich latach, także w tym roku temperatury wód arktycznych są wyższe od średniej wieloletniej. To już stały element ostatnich lat, który nieprzerwanie trwa od 2015 roku. Przed 2015 rokiem wody były wyraźnie chłodniejsze z pewnymi wyjątkami. Taka sytuacja będzie prowadzić do hamowania, opóźniania zamarzania. Będzie wpływać na grubość lodu.
 
 
Grubość lodu morskiego w latach 2015-2023 dla 30 listopada. Naval Research Laboratory, Global HYCOM

Grubość czapy polarnej dla 30 listopada nie pogorszyła się względem ostatnich lat, ale to dzięki temu, co działo się wiosną, a potem w czerwcu. Ciepły wrzesień i kolejne dwa miesiące sprawiły, że grubość lodu rosła wolniej. Inaczej mapa dla 2023 roku byłaby bardziej niebieska. Czyli czapa polarna miałaby więcej niż metr, a ma około 90 cm grubości. Stary lód nie może się odbudować, bo mróz jest za lekki, a bezpośrednio pod lód dostają się ciepłe wody, głównie z Atlantyku.

Mozaika zdjęć satelitarnych Morza Barentsa w 28-30 listopada 2023. Sentinel-1 AB, Sea Ice Denmark

Oczywiście jest za wcześnie, by mówić o stanie czapy polarnej w kontekście sezonu zamarzania. Dopiero w styczniu, lutym będzie można powiedzieć, czy odbudowa z stosunku do poprzedniego sezonu ma miejsce. Na razie mają miejsce problemy w zamarzaniu, które można uznać za chwilowe. Jednak temperatury są inne niż 10 czy 20 lat temu, więc w Arktyce może dojść do drastycznego załamania. Powtórka z 2016 i 2017 roku ze znacznie większą siłą wisi na włosku.

Zobacz także:

 

sobota, 25 listopada 2023

Koniec łatwego zamarzania

Po dość mocnym jak na ostatnie lata zamarzaniu w Arktyce, przyszła pauza. To efekt zmian we wzorcach pogodowych. Niemożność osiągnięcia rozmiarów czapy polarnej z czasów XX wieku, to z kolei efekt globalnego ocieplenia. Warunki klimatyczne wyznaczają granicę zamarzania Oceanu Arktycznego.

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

Jeszcze kilka dni temu zasięg lodu morskiego był dziesiąty najmniejszy w historii pomiarów, albo nawet poza pierwszą dziesiątką. Teraz według danych JAXA jest siódmy najmniejszy. W ciągu ostatnich dni tempo zamarzania znacznie wyhamowało, co pokazuje wykres po lewej (otwórz o osobnym oknie, by zobaczyć pełny rozmiar). W 2016 roku doszło do katastrofy klimatycznej w Arktyce. Wysokie temperatury sprawiły, że pokrywa lodowa w listopadzie zaczęła się topić. Teraz po kilku latach dzieje się to samo. Nie na taką skalę, na razie. Jednak różnice względem lat poprzednich są bardzo małe. Najmniej lodu jest w Zatoce Hudsona. W ostatnich latach brak lodu, odbijający się na tamtejszej faunie, to już coroczny, normalny widok naszych czasów. 
 
Zmiany zasięgu lodu morskiego w Arktyce od 30 października do 24 listopada 2023 roku. JAXA/AWI

Na powyższej animacji widać, że zamarzanie było szybkie, ale zaczęło z biegiem czasu napotykać problemy. Np. na Morzu Czukockim lód przyrastał, potem się wycofywał, co świadczy o ingerencji ciepłych mas powietrza, ale i wody morskiej. Oba te czynniki są wzmacniane przez globalne ocieplenie. Szczególnie woda, która utrudnia, opóźnia zamarzanie. Nawet jak już pojawi się lód, to jest cienki i szybko się topi. Upwellingi ciepłych wód, czy też ich napieranie z południa, topi lód od spodu. Potwierdzają to dane z boi.

Warunki pogodowe w Arktyce w dniach 22-25 listopada 2023 roku. Tropical Tidbits

Zmiana wzorców pogodowych działa niestety też w drugą stronę. Wir polarny wcześniej był jednorodny, ostatnio jak widać na mapie - rozpadł się na kilka członów. To właśnie przez to w Polsce zaczęły spadać temperatury i pojawił się śnieg - cud. Z kolei nad Ocean Arktyczny dotarło ciepło. Od kilku dni, jak pokazuje mapa obok, temperatury w Arktyce są znacznie wyższe od średniej. A u nas jest zimno. W sektorze amerykańskim Basenu Arktycznego w dniach 17-23 listopada było co najmniej 3
oC cieplej niż zwykle. Taka sytuacja odbije się potem na grubości lodu morskiego. Będzie on swoją miąższość zwiększał w wolniejszym tempie, więc będzie cieńszy na wiosnę. 

 
Zmiany średnich temperatur w Arktyce w 2023 roku względem lat poprzednich i średniej 1979-2000. Załączona mapa przedstawia odchylenia temperatur z 25 listopada 2023 roku. Climate Reanalyzer

Wykres pokazuje, jak kształtowała się sytuacja termiczna w Arktyce. Temperatury są najwyższe od lat. Lokalne odchylenia przekraczają teraz nawet 10oC W całej Arktyce jest prawie 5oC cieplej niż zwykle. Prognozy wskazują, że w ciągu najbliższych dni sytuacja się nie zmieni. Nie przewiduje się ponownego przyspieszenia zamarzania. Prawdopodobnie dobra passa w zamarzaniu już się skończyła, i nie jest to zaskoczenie.
 
Zobacz także:
 

czwartek, 16 listopada 2023

Raport za I połowę listopada 2023 - z góry tafla lodu wygląda w porządku

Wir polarny w Arktyce zaczął się umacniać. W takiej sytuacji zamarzanie arktycznych wód kontynuowało w pierwszej połowie listopada swój rajd, ale już z tendencją spadkową tempa przyrostu lodu. Jednocześnie w Arktyce dominowały wyraźnie wyższe od średniej temperatury. Rozmiary czapy polarnej są spore, ale tylko na tle ostatnich lat. Sezon zamarzania tylko pozornie wydaje się być dobry. Z tak dużymi odchyleniami trudno jest mówić od efektywnej odbudowie lodu. Tylko z góry wszystko wydaje się być w porządku.

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

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

Rozmiary czapy polarnej na tle ostatnich lat są dość spore. Zamarznięty jest prawie cały Ocean Arktyczny. Zostało jeszcze Morze Karskie i Czukockie, następnie akweny leżące poza Oceanem Arktycznym, jak Morze Beringa.  Animacja obok (otwórz w osobnym oknie) pokazuje zmiany zasięgu i koncentracji arktycznego lodu morskiego w pierwszej połowie listopada 2023 roku. Umacniający się wir polarny ograniczył dostęp ciepła z zewnątrz, więc woda szybko zamarzała. Dodatnie anomalie temperatur, to w dużej mierze efekt zamarzania.  

Zmiany tempa zwiększania/zmniejszania się zasięgu lodu morskiego w 2023 roku w zestawieniu ze zmianami z 2012 i 2022 roku oraz średniej z ostatnich 10 lat.

Tempo zamarzania zaczęło zwalniać. Zwykle tak się dzieje w listopadzie. Wciąż pozostawało szybsze od średniej wieloletniej.
 
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 listopada zasięg lodu w Arktyce wyniósł 9,51 mln 
km2. To wartość znajdująca się poza podium, ale jak widać na wykresie - znacznie poniżej średniej wieloletniej. Różnica wynosi 1,17 mln km2. Tempo przyrostu lodu w pierwszej połowie listopada było szybsze od średniej wieloletniej. Wartość ta wyniosła 91,5 tys. km2/dzień, to 22% więcej niż w latach 1981-2010. Mapa NSIDC obok ilustruje różnice w zlodzeniu arktycznych wód względem średniej 1981-2010. 
 
 
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

Rozmiary mogą wydawać się imponujące na tle ostatnich lat, bo trend spadkowy został zatrzymany. Czapa polarna nadal jest mniejsza niż kiedyś. W latach 90. XX wieku granica lodu przebiegała inaczej niż dziś. 

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

Przyrost powierzchni lodu (area) także był szybki, ale ostatnio znacznie wyhamował. Zamarzły już wszystkie łatwe do zamarznięcia miejsca, teraz będą zamarzać te, które wciąż się wychładzają.

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


Zamarzanie Morza Beauforta przyspieszyło, ale nadal część akwenu jest wolna od lodu. Podobna sytuacja ma miejsce na Morzu Barentsa. Atlantyfikacja regionu nadal ma wpływ ma stan tamtejszej pokrywy lodowej.
 
 
Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 na półkuli północnej w latach 2001-2010 i 2011-2020 dla listopada. NASA/GIS
Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w Arktyce w 2020 i 2023 roku dla 1-13 listopada. NOAA/ESRL

Zamarzanie Oceanu Arktycznego było szybkie, ale nie aż tak, by uniemożliwić ucieczkę ciepła. Szybkie pokrycie Oceanu Arktycznego lodem sprawia, że ciepło morskie nie dostaje się do atmosfery w całości. W przypadku wolniejszego tempa następuje po drodze mieszanie się wód, więc ciepło wydostaje się cały czas, w większej ilości. Mimo to w Arktyce i tak było ciepłej niż zwykle. Animacja obok ilustruje przemieszczanie się mas powietrza i zmiany ich temperatur w dniach 1-15 listopada 2023. Odchylenie temperatur sięgało nawet 6
oC. W przypadku wolniejszego zamarzania odchylenia byłyby większe. W górnej warstwie atmosfery odchylenia temperatur były mniejsze niż w dolnej, co świadczy o wpływie rozmiarów powierzchni lodu morskiego. 

Zmiany średnich temperatur wokół bieguna północnego (80-90oN) w 2023 roku względem średniej z lat 1958-2002. DMI

Na wykresie widać, że tempo spadku temperatur wokół bieguna północnego jest wolniejsze. Temperatury są kilka stopni wyższe od średniej wieloletniej, i tak stan rzeczy utrzymuje się od września. To jest właśnie efekt mniejszej niż kiedyś powierzchni lodu. Oczywiście w grę wchodzą masy powietrza z południa. Nawet w ograniczonym zakresie, na tak ciepłej planecie są w stanie znacznie podnieść temperatury.
 
Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002 powierzchni arktycznych wód dla 15 listopada w latach 2015-2023. DMI

Odchylenia temperatur powierzchni wód zostały zredukowane, ale nadal są wyższe od średniej wieloletniej. W takiej sytuacji dalsze zamarzanie arktycznych wód znajdujących się na niższych szerokościach geograficznych będzie trudniejsze.

Grubość lodu morskiego w latach 2015-2023 dla 15 listopada. Naval Research Laboratory, Global HYCOM

Jak widać, szybkie zamarzanie nie pomogło. Wręcz może teraz zaszkodzić. Czapa polarna powinna mieć większą grubość, a nie ma. Na tle ostatnich lat stan lodu nie uległ pogorszeniu, ale nie polepszył się mimo szybkiego rozwoju wiru polarnego. Po prostu, duża ilość ciepła znajduje się w wodzie. Część ciepła jest w atmosferze i też robi swoje.

 
Mozaika zdjęć satelitarnych okolic archipelagu Svalbard w 13-15 listopada 2023. Sentinel-1 AB, Sea Ice Denmark
 
Ciepła jest za dużo, więc zamarzanie będzie słabe. Pozornie tylko wydaje się mocne, bo powierzchnia wody się wychłodziła. Gdyby Arktyka była wolna od lodu, to w październiku przyrosty lodu sięgałyby nawet 300 tys. 
km2/dzień. Ocean w pewnym momencie zacząłby gwałtownie zamarzać, ale ciepło zostałoby pod lodem, bardzo cienkim lodem.

 
Zobacz także:

sobota, 11 listopada 2023

Imponujące zamarzanie, ale temperatury w Arktyce nadal są wysokie

Zamarzanie wód Oceanu Arktycznego postępuje, ale jednocześnie cały region doświadcza od wielu dni temperatur daleko wykraczających poza średnią wieloletnią.

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

Zasięg lodu morskiego w Arktyce jest ósmym najmniejszym w historii pomiarów. Z obecnej perspektywy rozmiary czapy polarnej są spore, ale nie są w żadnym razie imponujące. Jeśli spojrzymy na wykres, zobaczymy, że zasięg lodu znajduje się wyraźnie poniżej średniej wieloletniej - 1,13 mln km2 mniej niż wynosi średnia 1981-2010. Mapa obok przedstawia zasięg i koncentrację lodu morskiego na 10 listopada 2023. Przyrost lodu od wrześniowego minimum do 10 listopada jest o 7% większy w stosunku do średniej z ostatnich lat. Mimo tego faktu, jak pokazuje to mapa po lewej, występują braki, które w ogóle nie znikną. Tak jak też można było założyć, tempo przyrostu w listopadzie zwolni. W ciągu ostatnich dni oscyluje w granicach średniej, a nawet jest już wolniejsze od średniej wieloletniej. Efektywnie przyrastała w ciągu ostatnich kilkunastu dni powierzchnia lodu, ale i zaczynają się pojawiać granice tego przyrostu.

Zmiany średnich temperatur w Arktyce w 2023 roku względem lat poprzednich i średniej 1979-2000. Climate Reanalyzer

Te granice wyznaczają temperatury, które są wyższe niż być powinny W Arktyce jest ponad 3oC cieplej niż zwykle, i tak się dzieje od wielu dni. To efekt rozmiarów czapy polarnej z września. Ocean Arktyczny zamarzając, uwolnił ciepło. Choć powstał silny wir polarny, to przy samej powierzchni temperatury nadal się wyraźniej wyższe od średniej. Wciąż spadają, bo rozmiary czapy polarnej i brak promieni słonecznych sprawiają, że muszą spadać, ale dzieje się to wolniej niż powinno. Sprawy nie ułatwia też fakt, że na całym świecie jest ciepło. Ciepłe są oceany, znad których docierają do Arktyki masy powietrza. Co prawda teraz wir polarny hermetyzuje region Oceanu Arktycznego, ale nie będzie tego robić cały czas. 

Zmiany stopniodni chłodu (FDD) w Arktyce w sezonie 2023/24 względem ostatnich lat i średnich dekadowych. Szare przerywane linie na wykres wyznaczają poszczególne wartości grubości lodu. Prawy wykres przedstawia anomalie stopniodni chłodu sezonie w 2023/24 roku względem ostatnich lat i średnich dekadowych. Na osi poziomej – kolejne miesiące sezonu, od września do czerwca. Dane DMI, wykres Nico Sun

Taka sytuacja potrwa co najmniej tydzień, jeśli nie dłużej. Temperatury będą spadać, ale w niewielkim stopniu wyrobią się z tym spadkiem. Oczywiście, patrząc teraz na sezon zamarzania i na kolejnie dni należy założyć, że czapa polarna teoretycznie będzie się odbudowywać. Jednak biorąc pod uwagę, że lód szybko pokrył Ocean Arktyczny, to nie całe ciepło z górnej warstwy oceanu zostało oddane do atmosfery. W razie upwellingu tempo przyrostu lodu zacznie zwalniać. Chyba że temperatury powietrza nad lodem będą na tyle niskie, że efekt ten przezwyciężą. Na razie, jak pokazują to powyższe wykresy tego jeszcze nie widać.

Zobacz także: