PIOMAS - (luty 2017) - przybliżanie się do katastrofy

Ta okropna sytuacja ciągnie się od listopada zeszłego roku i nie widać końca. Luty 2017 to już czwarty z rzędu miesiąc, kiedy ilość lodu pozostaje rekordowo mała.

Objętość lodu w Arktyce w 2017 roku na tle ostatnich lat. PIOMAS

28 lutego objętość lodu morskiego Arktyki wyniosła 18 544 km³, od początku stycznia dystans do poprzednich rekordowych lat, jak 2016 roku się nie zmienia - to wciąż ponad 2000 km³. Co jeśli taka sytuacja się utrzyma do września? Pokrywa lodowa skurczy się dramatycznie - z 3600 km³ (2012) do 1600 km³. Oczywiście do września jest daleko, a sezon zamarzania wciąż trwa. Więc to tylko taka spekulacja - być może do tego nie dojdzie. Chyba. Wykres obok pokazuje dokładne wyszczególnienie dla 2017 roku i okresu 2005-2016.

Grubość arktycznego lodu morskiego w 2017 roku w stosunku do okresu 2004-2016. PIOMAS

Średnia grubość lodu to nieco ponad 140 cm. O tej porze roku zwykle powinny to być dwa metry solidnego lodu. Marcowe i kwietniowe wyprawy na biegun północy mogą okazać się dość ryzykowne. Oczywiście lód będzie jeszcze pogrubiać, ale to już nie zmieni. Lada dzień zasięg lodu zacznie się kurczyć, potem jego grubość.

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

Kolejnego wykresu tłumaczyć nie trzeba. Wszystko zmierza do zera. Pojawia się tylko pytanie: Kiedy do tego dojdzie?

 Grubość lodu morskiego Arktyki 28 lutego 2017 i anomalie grubości w stosunku do średniej 1981-2010. PIOMAS, Zachary Labe

Grubość lodu jest tak samo fatalna, jak w styczniu. Powyższa mapa anomalii  pokazuje, że miejsc z ponadprzeciętnie dużą miąższością czapy polarnej jest niewiele. Niewielki obszar o podwyższonej grubości znajduje się w pobliżu bieguna północnego, i to w dodatku na linii dryfu do Cieśniny Frama przy ewentualnym dipolu arktycznym. Tak więc obszar ten nie ma żadnego znaczenia dla kondycji czapy polarnej. 

Wniosek jest więc taki, że jeśli wiosną, a szczególnie latem nie będzie złej pogody, to padnie kolejny rekord topnienia - i to bardzo duży rekord. Zasięg lodu spadnie znacznie poniżej 3 mln km², być może nawet jeszcze mniej.


Zobacz także:

• PIOMAS (styczeń 2017) - katastrofa klimatyczna w Arktyce, jest jeszcze gorzej, niedziela, 5 lutego 2017 Tak źle o tej porze roku w Arktyce jeszcze nie było. Nowy raport PIOMAS pokazuje, że sytuacja w Arktyce stała się katastrofalna - to wyraźny sygnał, że kilka lat letnia pokrywa lodowa przestanie istnieć.

Arctic News - stracona zima II

Sezon zamarzania zbliża się do końca, więc tempo przyrostu zasięgu lodu zwalnia. W drugiej połowie lutego temperatury w Arktyce spadły, a wzrosły wokół niej. Taka zmiana sytuacji nie zdała się na wiele, gdyż ochłodzenie wystąpiło głównie tam, gdzie lód już się znajduje. Do tego w trzeciej dekadzie lutego układ wiatrów wygenerował eksport lodu przez Cieśninę Frama.

Zobacz mapę koncentracji arktycznego lodu morskiego w kolorowej wersji.

Zasięg i koncentracja arktycznego lodu morskiego. AMSR2, Uni Bremen

Patrząc na mapę zasięgu lodu, wydaje nam się, że wszystko jest w porządku. Ale pokrywa lodowa na Oceanie Arktycznym nie zajmuje tak duże obszaru jak w XX wieku. Mapa NSIDC poniżej przestawia średni zasięg lodu (pomarańczowa linia) dla okresu 1981-2010. Niemal wszędzie granica lodu przebiega dalej na północ. O tej porze różnice nie są tak duże, jak latem, ale są widoczne. Pokazują to poniższe wykresy.

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2017 roku względem 2012 i wyszczególnienie w stosunku do ostatnich lat. NSIDC

Zasięg lodu morskiego, choć nie jest rekordowo niski, to nie jest też imponujący. 26 lutego pokrywa lodowa miała 14,37 mln km², to o 1,12 mln km² mniej niż wynosi średnia wieloletnia. Do początku roztopów pozostały jeszcze około dwa, być może trzy tygodnie. Wszystko będzie zależeć od cyrkulacji mas powietrza.

Zasięg lodu morskiego w 2017 roku w stosunku do ostatnich lat. JAXA

Dane JAXA pokazują spadek zasięgu lodu mający miejsce od kilku dni, co nie oznacza, że maksimum już miało miejsce. Może nastąpić kolejny przyrost lodu. 26 lutego zasięg lodu wyniósł 13,76 mln km², praktycznie tyle samo co w 2006 roku.

Odchylenia temperatury od średniej 1981-2010 na półkuli północnej w okresie 14-25 lutego w latach 2014-2017. NOAA/ESRL

 

Druga połowa lutego 2017 była znacznie chłodniejsza w Arktyce niż w 2016 roku, co ilustrują dane Narodowej Agencji ds. Oceanów i Atmosfery. Wraz z nastaniem 2016 roku, niemal nieprzerwanie trwał do połowy lutego 2017 okres wysokich temperatur - rekordowych anomalii temperatur. Czy to koniec "upałów" w Arktyce? Niezupełnie. Temperatury zaczęły rosnąć ponownie. Choć nie osiągną, przynajmniej na razie tak dużych wartości jak kilka czy kilkanaście tygodni temu, to i tak będą do wysokie. Aktualnie odchylenie sięga prawie 2^oC względem średniej 1979-2000, co pokazuje mapa Climate Reanalyzer. Przez najbliższe dni w Arktyce ponownie zawitają wysokie odchylenia, ale już nie tak wysokie, jak w pierwszej połowie zimy.

Anomalie termiczne powierzchni arktycznych wód w 2014 i 2017 roku dla końca lutego. DMI

Odchylenie termiczne powierzchni wód wciąż pozostaje wysokie, choć intensywność ta spadła w stosunku do połowy miesiąca, Wysokie odchylenia szczególnie widoczne są na północnych krańcach Oceanu Atlantyckiego. Te wysokie odchylenia oznaczają, że proces dalszego zamarzania będzie utrudniony. Na północy Morza Barentsa woda ma o 0 do -1^oC, a więc nie może zamarznąć. Na 76 równoleżniku temperatura wody wynosi około 1^oC, ze względu na zasolenie woda ta nie może zamarznąć i tym samym pokryć się lodem, którego temperatura powierzchni ma o tej porze roku zwykle -30^oC. Podobna sytuacja ma miejsce na Morzu Beringa, wysoka temperatura uniemożliwia dalsze zamarzanie. Aby lód mógł zwiększyć swoje rozmiary, potrzebny jest wiatr i napływ mroźnych mas powietrza nad obszar pozbawiony lodu.

Grubość lodu morskiego w 2012 i 2017 roku dla 26 lutego. Naval Research Laboratory, HYCOM

Lód zwiększa swoją objętość, zwiększa się grubość sezonowego lodu, ale taki stan rzeczy niewiele już zmienić. Wystarczy spojrzeć na porównanie 2012 i 2017 roku. Na koniec lutego przed wielkim topnieniem lód był już w pełni wykształcony - na Morzu Czukockim miał miał dwa, a nawet ponad dwa metry grubości. Teraz tylko przy brzegu lód ma 1,5 metra, a 2 metry, bo się spiętrzył od wiatru i tym samym dryfu. Po stronie Oceanu Atlantyckiego, tam gdzie kończy się Morze Karskie i Barentsa lód jest cienki i nie w pełni wykształcony. Ma nieco ponad metr grubości. Sytuacja jest nieporównywalnie gorsza niż przed megatopnieniem z 2012 roku.

Morze Beringa 26 lutego 2017 roku. NASA Worldview

To, ile się stopi lodu wiosną i latem będzie zależeć od pogody. Aby nie padł rekord, bo ten jest nieunikniony, musi dojść do blokady promieni słonecznych - czyli braku wyżów barycznych, szczególnie w czerwcu i lipcu. Nie może być dipola arktycznego, a więc warunków powodujących eksport lodu przez Cieśninę Frama. Inaczej czapa polarna skurczy się poniżej 3 mln km² i dojdzie do katastrofy klimatycznej, która uderzy w całą cywilizację. Klęski nieurodzaju, wichury, fale upałów lub chłodów w środku lata. Może dojść wtedy do przykładowego scenariusza: Wiosną 2018 roku temperatury będą niezwykle wysokie, wręcz o upalnych wartość, co skończy się niedoborem wód. Latem temperatury spadną. W ciągu dnia będzie tylko 18^oC, i często będzie padać deszcz. Zimy może w ogóle nie być, lub będzie śnieżna i mroźna, podczas gdy gdzie indziej będą padać rekordy ciepła, jak ostatnio w USA. Wszystko to odbije się na produkcji żywności, to od pogody i klimatu zależy wzrost roślin.

 

Zobacz także:

• Arctic News - stracona zima, wtorek, 14 lutego 2017
• Arctic News - sytuacja w Arktyce wciąż jest zła, poniedziałek, 30 stycznia 2017 W drugiej połowie stycznia czapa polarna Oceanu Arktycznego szybciej zwiększała swój zasięg niż w pierwszej, ale pod koniec miesiąca tempo znów spowolniło. Co więcej pojawił się dawno nie widziany dipol arktyczny i silny eksport lodu przez Cieśninę Frama. Dipol arktyczny, jego dodatnia faza powoduje spadek objętości lodu, bo układ wiatrów wyprowadza lód z Oceanu Arktycznego do Atlantyckiego. Zasięg lodu tylko chwilowo przestał być rekordowo niski, sytuacja wciąż pozostaje zła.

Zimno w Arktyce z ucieczką lodu przez Cieśninę Frama w tle

W Arktyce zrobiło zimno, temperatura spadła poniżej normy. Można stwierdzić, że to cud, ale czy na pewno? W przypadku globalnego ocieplenia nie ma nic za darmo, a bynajmniej wciąż obowiązują prawa fizyki - przede wszystkim to, że nic w przyrodzie nie ginie. W Arktyce jest zimno, to gdzie indziej jest ciepło. Być może nawet za ciepło. Na przykład w Chicago. 19,5^oC (67^oF) taka temperatura miała miejsce 17 lutego w Chicago, został pobity rekord z 1880 roku. Oczywiście to przyjemna anomalia dla tych którzy nie lubią zimy. Latem takie odchylenie nie byłoby mile widziane.

Mapa  Climate Reanalyzer pokazuje rozkład anomalii. W Arktyce jest dość zimno i sucho, podczas gdy wokół niej temperatury są zgoła inne. To wynik zmiany w cyrkulacji mas powietrza, po prostu zimno znad lądów trafia nad Ocean Arktyczny, a ciepło z południa wchodzi na miejsce zimna. Tak jest na Syberii, a także u nas, gdzie rozpoczęła się zmasowana odwilż.

 Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2017 w stosunku do okresu 2006-2016. NSIDC

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2017 w stosunku do okresu 2006-2016. JAXA

Czy ochłodzenie w Arktyce jest pomocne? Na razie trudno to stwierdzić, koniec końców trwa od kilkudziesięciu godzin. Pokrywa lodowa Arktyce nie jest już (wreszcie) rekordowo małych rozmiarów (ciekawe na jak długo?), ale wciąż obszar jaki zajmuje jest niewielki. Pokazują to dwa powyższe wykresy. 

 Sytuacja pogodowa w Arktyce 19 lutego 2017 roku. Strzałki pokazują kierunek wiatru, a tym samym dryf lodu. Climate Reanalyzer

O ile temperatury spadły, to zmienił się wiatr, na gorsze, bo jest transport lodu przez Cieśninę Frama i dipol arktyczny. Lód jest fizycznie usuwany z Arktyki, choć oczywiście nie znika całkowicie. Połynie zamarzają od razu, bo dociera mroźne powietrze znad lądu, szybko wychładzając lustro wody.  

 Zmiany grubości arktycznego lodu morskiego 12-18 lutego 2017 roku. HYCOM

Lód po stronie Oceanu Spokojnego przyrasta, bo przyrastać o tej porze powinien. Ale bardziej wygląda na to, że raczej się spiętrza (12-17 lutego działał dość spory, solidny niż baryczny niż), bo po atlantyckiej stronie w sumie nic się nie dzieje.

Prognozowane odchylenia temperatury od średniej 1979-2000 w Arktyce dla 20-23 lutego 2017 roku. Climate Reanalyzer

W ciągu najbliższych dni w Arktyce będzie zimno, ale działać będzie dipol arktyczny i transport lodu przez Cieśninę Frama. Tak więc ochłodzenie w Arktyce będzie niewiele warte, a i tak według długoterminowych prognoz się nie utrzyma. Zasięg lodu się zwiększy, ale będzie to cienki lód, który w kwietniu szybko się będzie topić. Ilości lodu nie da się już odzyskać do żądanego poziomu. Jest już zbyt późno, za miesiąc rusza sezon topnienia. Animacja obok przedstawia prognozowane zmiany pogodowe w Arktyce dla 20-23 lutego.

Wniosek jest taki, że spadek temperatury w Arktyce na niewiele się zda. Po pierwsze z powodu wiatru, po drugie, nie wiadomo jak długo się utrzyma. Żeby zmiany zaszły na lepsze i nastąpił jakiś konkretny odzysk lodu, to przede wszystkim nie może być dipola arktycznego - układów barycznych, które powodują utratę lodu. Samo z kolei zimno musiałoby panować przez wiele tygodni.

Zobacz także:

 

•  Fala gorąca uderza w Arktykę, po niej znaczne ochłodzenie, piątek, 10 lutego 2017  Sytuacja w Arktyce pozostaje niemal niezmienna od końca października zeszłego roku. Tylko kilka razy wstępowały krótkie przerwy, kiedy to zasięg lodu nie był rekordowo niski. Mapa obok pokazuje zasięg i koncentrację lodu morskiego dla 9 lutego 2017. Sytuacja ta może się nie zmienić, chyba że dojdzie do zmiany warunków pogodowych. Wyraźne ochłodzenie musiałoby wystąpić w zewnętrznych obszarach Arktyki, tam gdzie lód przyrasta.

Arctic News - stracona zima

W Arktyce zmieniła się cyrkulacja mas powietrza, mniej ciepła płynie do Arktyki, a więcej spływa znad wyziębionych lądów zimna. Jednocześnie duże ilości ciepła płyną z południa kontynentów i znad oceanów, co podnosi temperatury w Kanadzie, Skandynawii, północno-zachodniej części Rosji i połuniowo-wschodnie obszary Syberii. Ale działanie zimna niewiele zmieni, czapa polarna wciąż powoli zwiększa swój zasięg. Nawet jeśli tempo to przyspieszy, to pozostaje kwestia grubości i ilości lodu.

Zobacz mapę koncentracji arktycznego lodu morskiego w kolorowej wersji.

 Zasięg i koncentracja arktycznego lodu morskiego. AMSR2, Uni Bremen

Przez pierwszą połowę lutego w Arktyce niewiele się zmieniło, co w sumie jest normalną rzeczą. Luty, to miesiąc, kiedy tempo zamarzania znacznie wyhamowuje, gdyż granica lodu dociera wszędzie tam, gdzie jest w stanie dotrzeć. Dalej granicę wyznacza klimat - temperatury powierza i wody. Lokalnie lód może zwiększyć swoje rozmiary, przesuwając granicę nieco dalej na południe, gdy wiatr wieje z północy. Sumarycznie nic się nie zmienia. Na Morzu Barentsa i Beringa zasięg lód wciąż jest niewielki. Nawet Morze Karskie nie jest w 100% pokryte lodem, co pokazuje mapa - Karskie Wrota są lodu pozbawione. Zwiększył się jedynie wyraźnie obszar lodu na Morzu Labradorskim - obszar nie mający większego znaczenia dla całej kriosfery, który po rozpoczęciu sezonu topnienia uwalnia się od lodu, jako pierwszy w raz z obszarem lodu na Morzu Ochockim.  Animacja obok pokazuje zmiany w pierwszej połowie lutego.

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2017 roku względem 2012 i wyszczególnienie w stosunku do ostatnich lat. NSIDC

Wszystkie dane pokazują, że zasięg lodu morskiego pozostaje wciąż rekordowo niski. 13,93 mln km² wobec 14,17 mln km² w 2016 roku dla 13 lutego. Oczywiście te 0,2 mln km² to niewiele na tle całych 14 mln km², ale jednak zmiana jest i ten rok pozostaje rekordowy. Blisko o 1,4 mln km² mniejszy jest  obszar lodu niż w okresie 1981-2010. Mapa NSIDC obok pokazuje zasięg lodu w zestawieniu z medianą dla wyżej wymienionego okresu.

 Zasięg lodu morskiego w 2017 roku w stosunku do ostatnich lat. JAXA

Dane JAXA pokazują, że obszar jaki zajmował lód w Arktyce był przez większość czasu rekordowo mały. Potężne są różnice w stosunku do czasu sprzed 20-30 lat, co pokazuje zestawienie obok wykresu. W latach 80. XX wieku zasięg lodu był o 1,85 mln km²  większy niż dziś.

Odchylenia temperatury od średniej 1981-2010 na półkuli północnej w okresie 1-12 lutego w latach 2014-2017. NOAA/ESRL

Okres 1-12 lutego 2017 roku w Arktyce jest cieplejszy niż w latach 2014-2015 Mocną konkurencją jest rok 2016, kiedy to temperatury były  większe od tych z 2017 roku. Oczywiście może polemizować odnośnie rozkładu wysokich temperatur i udziału ich na mapie dla każdych z tych lat, np. w 2015 roku niezwykle wysokie temperatury panowały w Afryce i na Bilskim Wschodzie, podczas gdy w Arktyce było dość zimno. 12 dni to jednak dość krótki okres, ale więc posłużymy się styczniem:  

Odchylenia temperatury od średniej 1981-2010 w Arktyce dla stycznia w latach 2014-2017. Karstenhaustein

Dane ze stycznia niewiele różnią się znacząco od tych z pierwszych dni lutego. Styczeń 2017 nie był już tak ciepły jak w 2016 roku. Za kołem polarnym w tym roku było o 3,4^oC cieplej od średniej, a w 2016 roku o 5,6^oC. Okres 2014-2015 był znacznie chłodniejszy. Także styczeń 2012 był znacznie chłodniejszy niż w okresie 2016-2017. A to źle rokuje na tegoroczny sezon topnienia.

Anomalie termiczne powierzchni arktycznych wód w 2016 i 2017 roku dla 12 lutego. DMI

Cały ten horror ze zmianami w Arktyce zaczął się na koniec grudnia 2015 roku, kiedy ogromne ilości ciepła weszły do Arktyki. Jeśli chodzi o odchylenie temperatur powierzchni wód, to w tym roku jest niemal tak samo, jak rok temu, co pokazuje zestawienie map. Różnica polega na tym, że po stronie Atlantyku, na północy tego oceanu odchylenie w tym roku jest nieznacznie mniejsze. Większe jest na Morzu Beringa, co wiąże się z mniejszą powierzchnią lodu. Sytuacja ta jest więc zła. Animacja obok pokazuje zmiany odchyleń między 31 stycznia a 12 lutego 2017 roku.

Grubość lodu morskiego w latach 2012-2017 dla 13 lutego. Naval Research Laboratory

Wszelkie zmiany pogodowe już nie pomogą jeśli chodzi o odbudowę czapy polarnej przynajmniej do poziomu z lat 2010-2014 - zmarnowana została cała jesień i większość zimy. Dane z ostatnich dwóch tygodni pokazują, że czapa polarna zwiększa swoją grubość po stronie Oceanu Spokojnego. Z kolei po stronie Oceanu Atlantyckiego przyrost lodu praktycznie nie występuje. Zestawienie map pokazuje, jak wyglądała grubość lodu w latach 2012-2016 i w tym roku. Na szczególną uwagę zasługuje rok 2012 - przed wielkim topnieniem. Pokrywa lodowa była w połowie lutego już prawie w pełni wykształcona. Lód miał 2-2,6 metra grubości i zajmował obszar nieporównywalnie większy niż obecnie. Po czasach 2013-2014, kiedy lód przyrastał z powodu zimnego lata, nie zostało już śladu.

Morze Beauforta - zdjęcie w podczerwieni 11-13 lutego 2017. Sea Ice Denmark

Morze Łaptiewów - zdjęcie w podczerwieni 11-13 lutego 2017. Sea Ice Denmark

Dwa powyższe zdjęcia to mozaika satelitarnych fotografii, które można wykonywać w czasie nocy polarnej. Na zdjęciach podana jest przybliżona grubość lodu. 

Karskie Wrota - cieśnina odgradzająca Morze Karskie od Barentsa. Połowa obszaru Morza Karskiego zajmuje kra lodowa. Zdjęcie NASA Worldview - 13 lutego 2017.

Podsumowując, sytuacja w Arktyce pozostaje w dalszym ciągu zła. To co się stało w ciągu ostatnich kilku miesięcy źle roku na tegoroczny sezon topnienia. Bez chłodnego lata, rekordowe topnienie lodu jest nieuniknione. Ale nawet w sytuacji chłodnego lata, pokrywa lodowa może skurczyć się nieco poniżej 4 mln km² .

Zobacz także:

• Arctic News - sytuacja w Arktyce wciąż jest zła, poniedziałek, 30 stycznia 2017 W drugiej połowie stycznia czapa polarna Oceanu Arktycznego szybciej zwiększała swój zasięg niż w pierwszej, ale pod koniec miesiąca tempo znów spowolniło. Co więcej pojawił się dawno nie widziany dipol arktyczny i silny eksport lodu przez Cieśninę Frama. Dipol arktyczny, jego dodatnia faza powoduje spadek objętości lodu, bo układ wiatrów wyprowadza lód z Oceanu Arktycznego do Atlantyckiego. Zasięg lodu tylko chwilowo przestał być rekordowo niski, sytuacja wciąż pozostaje zła.