środa, 9 marca 2022

Luty 2022 - Maksymalne wartości w Arktyce, minimalne na Antarktydzie

Sytuacja w Arktyce w przypadku lutego niewiele się zmieniła w stosunku do tego, co działo się w styczniu 2022 roku i w grudniu 2021. Rozmiary czapy polarnej w dalszym ciągu były jednymi z największych od lat. Z kolei na Antarktydzie było zupełnie inaczej, tam lód morski Oceanu Południowego odnotował historyczny rekord.

Średni zasięg arktycznej pokrywy lodowej w lutym 2022 roku. Fioletowa linia pokazuje średni zasięg lodu z lat 1981-2010 dla lutego. Sea Ice Index - NSIDC

Sezon zamarzania 2021/22 różni się od poprzednich tym, że arktyczne wody są bardziej zamarznięte niż 3-4 lata temu. Średni miesięczny zasięg lodu morskiego w lutym 2022 wyniósł 14,61 mln km2, zajmując dopiero czternastą najmniejszą w historii pomiarów wartość. Co ciekawe, miało to miejsce w czasie, kiedy Arktyka notowała dość wysokie temperatury. Różnica w stosunku od średniej 1981-2010 nie była więc tak duża jak w latach 2016-2018, to jedynie 0,69 mln km2. Mimo to jest to jednak spora wartość, bo przedział czasowy jest liczony w dekadach, a nie setkach czy tysiącach lat. Mapa obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje anomalie koncentracji lodu morskiego dla lutego 2022 roku.
 
Zmiany zasięgu i koncentracji arktycznego lodu morskiego w lutym 2022 roku. NSIDC/Sea Ice Analysis Tool
 
Regionalne rozmiary pokrywy lodowej były zróżnicowane, zależne od lokalnych warunków pogodowych. Na Morzu Beringa rozmiary pokrywy lodowej były zbliżone do średniej wieloletniej, z kolei na Morzu Ochockim znacznie poniżej średniej. Na Morzu Barentsa zlodzenie było też mniejsze niż w okresie 1981-2010, ale tylko w pobliżu wysp Nowej Ziemi. Ze względu na zmienne warunki atmosferyczne (głównie zmiany kierunku wiatru i sztormy), zasięg lodu na poszczególnych akwenach, głównie na Morzu Beringa i Barentsa kurczył, a następnie ponownie wzrastał.

Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego w 2021/22 roku w stosunku do ostatnich lat i średniej 1981-2010.

Średnie tempo wzrostu zasięgu lodu morskiego w lutym 2022 roku wyniosło 15 tys. km2/dzień, było więc wolniejsze od średniej wieloletniej, która wynosi 20,3 tys. km2/dzień. Sytuacja ta była związana z warunkami pogodowymi, które zaczęły w lutym wywierać presję na lód morski. Pod koniec lutego zasięg lodu był już jedenastym najmniejszym w historii pomiarów.

Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 dla lutego 2022 roku. Wartość anomalii na poziomie ciśnienia 925 hPa (750 m.n.p.m). NOAA/ESRL

W lutym tego roku odchylenia temperatur były od 1 do aż 8
oC powyżej średniej 1981-2010 nad niemal całym obszarem Oceanu Arktycznego. Najcieplejsze było centrum. Z kolei wzdłuż wybrzeży Alaski i Ameryki Północnej temperatury były niższe od średniej. Rozkład ciśnienia atmosferycznego charakteryzował się niskimi wartościami nad północnym Atlantykiem, a wysokim nad Syberią, co sprzyjało transportowymi ciepła nad Ocean Arktyczny. Nad Oceanem Atlantyckim powstawały wtedy orkany. Mapa obok przedstawia miesięczny dla lutego rozkład ciśnienia atmosferycznego w Arktyce. 

Zmiany średnich miesięcznych temperatur w latach 1975-2022 dla lutego (obszar - 65-90oN). Wykres przedstawia zmiany roczne (cienka krzywa) i zmiany wygładzonej średniej 5-letniej (grubsza krzywa). NOAA/NCEP

Wysokie odchylenia temperatur od nie tylko sam ruch powietrza związanych z rozkładami układów barycznych. To też efekt globalnego ocieplenia. Średnia dla lutego przypowierzchniowa temperatura w Arktyce wyniosła -18,45oC, była więc aż o 5,04oC wyższa od średniej 1981-2010. 

Średni miesięczny zasięg lodu morskiego dla lutego w latach 1979-2022.

Średnioroczne tempo spadku zlodzenia w trendzie wynosi dla lutego 2022 roku 42,5 tys. km2, a więc 2,8% na dekadę w stosunku do średniej 1981-2010. Od 1979 roku zlodzenie arktycznych wód w przypadku lutego skurczyło się o 1,82 mln km2.

Rekord na Antarktydzie
Na Antarktydzie sytuacja była inna niż w Arktyce. Tam zanotowano rekordowo małe minimum zasięgu lodu morskiego rozciągającego się wokół kontynentu. 
 
Przed rokiem 2022 poprzedni rekordowo niski zasięg lodu morskiego Oceanu Południowego odnotowano 3 marca 2017. Mapa przedstawia różnicę w zasięgu lodu morskiego od tej daty (zaznaczonej na biało) w porównaniu z nowym rekordowo niskim zasięgiem 25 lutego 2022  (zaznaczonym na ciemnoniebiesko). Lód obecny w obu terminach jest zaznaczony kolorem jasnoniebieskim.
 
Na Antarktydzie, a więc na półkuli południowej dzień polarny zaczyna się we wrześniu, a kończy w marcu. Minimum obserwuje się zwykle pod koniec lutego. W tym roku zanotowano nie tylko rekord, ale też fakt spadku zlodzenia poniżej 2 mln
km2. W odróżnieniu od Arktyki lód morski wokół Antarktydy cechował się przez niemal cały okres pomiarów satelitarnych trendem lekko wzrostowym. Pod 2015 roku trend zaczął być tłumiony z racji silnych roztopów. Niezwykle silne roztopy w sezonie 2021/22 spowodowały, że trend przestał być (przynajmniej na razie) wzrostowy, a stał się ujemny. Dokładnie 0,4% na dekadę. Dlaczego tak się to działo? Początkowo Antarktyda reagowała tak samo jak Arktyka - rosły temperatury, więc coraz mocniej topił się lód. Tak było w latach 1979-1988. Potem na skutek narastającego topnienia lądolodu, oraz wzrostu opadów i zachmurzenia morska pokrywa lodowa zaczęła narastać, aż do 2015 roku.

Na podstawie National Snow and Ice Data Center: Arctic sea ice approaches maximum; record low minimum in the south

Zobacz także:

wtorek, 8 marca 2022

Duże ilości śniegu na Ziemi - nie wszędzie

W ciągu ostatnich kilkunastu lat zaobserwowano, że powierzchnia pokrywy śnieżnej w okresie zimowym nie maleje, nie obserwuje się trendu spadkowego. Jest to zjawisko, które powinno przeczyć teorii o globalnym ociepleniu. Tymczasem jest inaczej, bo to właśnie postępująca zmiana klimatu wyhamowała trend. A poza tym, jak pokazuje zdjęcie satelitarne obok (kliknij, aby powiększyć) - Europa traci śnieg. W lutym prawie w ogóle go nie było.
 
Zmiany powierzchni pokrywy śnieżnej na półkuli północnej dla lutego w latach 1975-2022. Rutgers University/GSL
 
W półroczu zimowym, a dokładnie w okresie od listopada do stycznia obserwuje się widoczny gołym okiem trend wzrostu powierzchni, którą przykrywa śnieg. Nieco inaczej, ale podobnie jest także w lutym. W XXI wieku zaobserwowano nawrót śniegu po wcześniejszych spadkach. Globalna powierzchnia pokrywy śnieżnej w lutym tego roku wyniosła 45,78 mln km2, to praktycznie tyle samo, co w okresie 1981-2010.
 
 Ilość śniegu na półkuli północnej w ekwiwalencie wody w 2021/22 roku. Canadian Cryospheric Information Network

Dlaczego tak się dzieje? Są dwie przyczyny. Pierwszą są anomalie prądu strumieniowego, z powodu których śnieg pada na obszarach leżących dalej na południe niż zwykle. Oczywiście fala Rossby'ego może działać w drugą stronę, pozwalając na napływ ciepła na północ. Tyle tylko, że w lutym jest zbyt zimno, grunt jest wychłodzony, by śnieg zdążył się roztopić. Nim to się stanie, przychodzi kolejne ochłodzenie i nowe opady, więc powierzchnia się nie zmienia. Drugą przyczyną jest wzrost ilości pary wodnej w atmosferze, co powoduje wzrost opadów. Wykres pokazuje to wyraźnie, śniegu jest znacznie więcej niż kiedyś. Mapa obok przedstawia 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. 

Powierzchnia pokrywy śnieżnej w 2022 roku dla Ameryki Północnej, Europy i Azji w zestawieniu ze średnią 2000-2019. NSIDC, grafika Nico Sun

Wracając od meandrów prądu strumieniowego. W wielu miejscach śnieg nie zdąży z racji napływających ciepłych mas powietrza, zwłaszcza że jest go dużo. Jeśli nawet, to zniknie na kilka dni, a potem wrócić, więc sumarycznie w skali miesiąca nic się nie zmienia. W Europie jednak obserwuje się spory brak śniegu, i nie jest to związane do końca z prądem strumieniowym.  W grę wchodzi wzmacnianie efektu cieplarnianego z racji coraz cieplejszego Atlantyku. Szczególnie gdy występuje silna cyrkulacja zachodnia, która wpuszcza do Europy, nawet pod sam Ural duże ilości ciepłego atlantyckiego powietrza wraz z opadami deszczu. Śnieg znika błyskawicznie, a siła tych mas powietrza z racji postępującej zmiany klimatu jest duża. 
 
Inaczej jest w Ameryce Północnej, gdzie na zachodzie ciągną się Kordyliery, blokujące masy powietrza. Z kolei w przypadku Azji, ciepło z Atlantyku nie dociera, a na południu znajdują się wielkie pasma górskie z Himalajami na czele. Jednak nawet tam pod koniec zimy obserwuje się spadki i wiosną widać wieloletni trend spadkowy. Temperatura na Ziemi rośnie, więc także w Kanadzie, Rosji czy Chinach obserwuje się spadki. Ostatecznie, gdy klimat ociepli się jeszcze bardziej w każdym miesiącu i w każdym regionie będzie notowany zanik śniegu. 
 
To kwestia czasu, chyba że ocieplenie klimatu się zatrzyma.
 
Zobacz także:

piątek, 4 marca 2022

Prawdopodobnie jest to początek sezonu topnienia 2022

Być może rozpoczął się już sezon roztopów 2022. Od kilku dni zaobserwowano wyraźny spadek zasięgu pokrywy lodowej w Arktyce. Największe zmiany są widoczne na Morzu Beringa. Mapa obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje aktualny zasięg lodu morskiego. Na Morzu Beringa widać poważne ubytki. Ale roztopy zaczęły obejmować także obszar Morza Baffina i Labradorskiego. Prognozy zaś wskazują na dalsze zmiany na Morzu Beringa, a także Grenlandzkim i Barentsa.

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2022 roku względem wybranych lat oraz średniej 1981-2010. Wykres pokazuje zapis dziennych odczytów w 5-dniowej średniej. NSIDC

Według danych NSIDC 25 lutego (dane z pięciodniowej średniej) odnotowano wartość 14,875 mln km2, od tamtej pory całkowity zasięg lodu morskiego skurczył się o 0,17 mln km2.  

Powierzchnia lodu morskiego w 2022 roku na tle wybranych lat, średnich dekadowych oraz jej odchylenia w stosunku średniej 2000-2019. Dane NSIDC, wykres Nico Sun
 
Rzeczywista powierzchnia lodu (nie zasięg) także wykazała spadek w ciągu ostatnich dni. Świadczy to nie tylko o działaniu wiatru, ale samych temperatur, głównie temperatur wód. Wiatr wykorzystuje energię cieplną, jaką gromadzi woda i topi lód. Woda oczywiście się wychładza, ale temperatury w Arktyce nie wykazują już spadku. Mapa DMI obok ilustruje odchylenia temperatur powierzchni arktycznych wód. Szczególnie właśnie na Morzu Beringa widać, że woda jest wyraźnie chłodniejsza. Tam miało miejsce najsilniejsze topnienie. Może oczywiście dojść do nawrotu lodu, ponieważ woda się wychłodziło i ma temperaturę zero lub nieco niższą niż zero stopni, ale utrzymującą się powyżej punktu zamarzania słonej wody. Zmiana kierunku wiatru może zmienić bardzo szybko sytuację.
 
Prognozowane warunki pogodowe w Arktyce i obszarach rozciągających się wokół niej na 5-8 marca 2022 roku. Tropical Tidbits

Prognozy nie wskazują jednak na to, by wiatr miał się zmienić. W drugiej połowie lutego zaczął rozpadać się wir polarny w stratosferze, w tej chwili można już mówić o jego końcu. Tak więc w ciągu najbliższych dni będzie reakcja w troposferze - zacznie rozpadać się wir polarny w dolnej warstwie atmosfery. U nas zagoszczą nienaturalnie silne mrozy, a do Arktyki zacznie płynąć ciepło z dwóch stron. Prognozowane do 8 marca uśrednione dobowe temperatury w Arktyce, oraz ich odchylenia od średniej 1979-2000. Nad Morzem Beringa uśrednione temperatury będą 1-2oC wyższe od średniej, co w praktyce oznacza bardzo lekki mróz. Nawet nad Morzem Czukockim mróz będzie jednocyfrowy. Podobna sytuacja będzie miała miejsce nad Morzem Barentsa, a szczególnie nad Grenlandzkim. Tam też na skutek presji baryczne wynikłej z rozpadu wiru polarnego, mróz będzie jednocyfrowy.
 
W takiej sytuacji nie będzie nawrotu lodu, ale spadki powinny być niewielkie. Sezon zamarzania zwykle kończy się między 10 a 15 marca, a więc już za tydzień. W rzeczywistości jednak lód będzie dalej przyrastać aż do kwietnia, bo w centralnej części Arktyki będzie narastać grubość czapy polarnej z uwagi na temperatury.   

Zobacz także:

wtorek, 1 marca 2022

Raport za II połowę lutego - kończy się sezon zamarzania, który coś dał

Ostatnie tygodnie tegorocznego sezonu zamarzania nie wyróżniały się niczym szczególnym, poza faktem, że temperatury w Arktyce tradycyjnie były znacznie wyższe od średniej wieloletniej. Taka sytuacja podyktowana przewagą układów niskiego ciśnienia, przy czym ciepłe masy powietrza miały ograniczony dostęp (z wyjątkiem końca lutego), oznaczała w praktyce kilka procent wolniejsze tempo przyrostu grubości lodu. Także tempo przyrostu zasięgu/powierzchni lodu z racji ingerencji lokalnych systemów pogodowych i temperatur nie było jednorodne, co jest typowym zjawiskiem o tej porze roku, kiedy sezon zamarzania chyli się ku końcowi. 
 
Zobacz mapę koncentracji arktycznego lodu morskiego w tak zwanych fałszywych barwach.    
 
Zasięg i koncentracja arktycznego lodu morskiego. AMSR2, University of Bremen
Czapa polarna osiągnęła już niemal maksymalne rozmiary. Do marcowego maksimum (o ile już nie nastąpiło) zostały niecałe dwa tygodnie, co w praktyce oznacza przerost mniej niż 0,5 mln km2. Już w drugiej, a w sumie w całym ubiegłym miesiącu doszło do sytuacji, która oznaczała koniec zamarzania. Tak było w pierwszej połowie lutego, a potem w ostatnich dniach. Sytuacja pogodowa z ostatnich dni uruchomiła topnienie na Morzu Beringa. Mapa pokazuje, że występują tam ubytki. Animacja obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje zmiany zasięgu i koncentracji arktycznego lodu morskiego w drugiej połowie lutego 2022 roku.
 
Zmiany tempa zwiększania/zmniejszania się zasięgu lodu morskiego w 2022 roku w zestawieniu ze zmianami z 2013 i 2021 roku oraz średniej z ostatnich 10 lat.
 
Zmiany na Morzu Beringa przełożyły się na duże wahnięcia sumarycznej wartości zasięgu lodu. Do tego doszło wciąż silne zamarzanie na Morzu Baffina i Labradorskim. Uśredniając, tempo zamarzania w drugiej połowie lutego, jak i w całym miesiącu było zbliżone od średniej wieloletniej. 

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2022 roku i wyszczególnienie względem wybranych lat oraz średniej 1981-2010. Wykres pokazuje zapis dziennych odczytów w 5-dniowej średniej. NSIDC

Średnie tempo zwiększania się zasięgu lodu morskiego w drugiej połowie lutego było nieznacznie szybsze od średniej 1981-2010 i wyniosło 21,6 tys.
km2/dziennie. W rezultacie zasięg lodu na koniec miesiąca w dalszym pozostał poza pierwszą dziesiątką - 14,75 mln km2 - wartość podobna do tej z 2012 roku. Jednocześnie czapa polarna tego dnia była 0,77 mln km2 mniejsza od średniej wieloletniej, co stanowi różnicę 5%. Mapa NSIDC obok ilustruje różnice w zlodzeniu arktycznych wód względem średniej 1981-2010 dla 28 lutego. Dość spory zasięg lodu na koniec lutego miał miejsce w sektorze atlantyckim.
 
 
Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2022 roku w stosunku do wybranych lat i średnich dekadowych. Mapa przedstawia zasięg w zestawieniu ze średnią lat 90. XX wieku. JAXA

Choć nie do końca, bo północno-wschodnia część Morza Barentsa przy Nowej Ziemi pozostała wolna od lodu. Wykres JAXA sugeruje, że prawdopodobnie maksimum marcowe już miało miejsce - doszło do niego 23 lutego.
 
Powierzchnia lodu morskiego w 2022 roku na tle wybranych lat, średnich dekadowych. Dane NSIDC, wykres Nico Sun
 
Powierzchnia lodu (area) także prawdopodobnie mogła osiągnąć maksimum w trzeciej dekadzie lutego. Mapa obok przedstawia aktualne odchylenia powierzchni lodu względem średniej 2000-2019. Widzimy na mapie, że powierzchnia lodu w sektorze atlantyckim jest spora. Mimo postępującej w ostatnich latach atlantyfikacji regionu silny wiatr oraz niskie temperatury mogą przyczynić się do szybkiego nawrotu lodu. Z drugiej strony jest to jedynie nawrót powierzchni lodu, czyli to, że zmarzła powierzchnia wody. Co innego w przypadku grubości pokrywy lodowej.
 
 
 Zmiany powierzchni lodu morskiego na morzach: Beringa, Baffina, Barentsa i Karskim w 2022 roku. NSIDC
 
Morze Beringa to akwen, który ostatnio odnotował duży ubytek w lodzie z racji napływu ciepłych mas powietrza, ale też fizycznej ingerencji wiatru. Na innych akwenach spadki są niewielkie, a na Morzu Karskim odnotowano nawrót lodu.

Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 na półkuli północnej w latach 2001-2010 i 2011-2020 dla lutego. NASA/GISS
Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w Arktyce w 2020, 2021 i 2022 roku dla 14-27 lutego. NOAA/ESRL

Na Morzem Beringa w drugiej połowie lutego temperatury były nawet 6
oC wyższe od średniej wieloletniej, co w praktyce oznaczało okresowe odwilże na dużym obszarze.  W sektorze atlantyckim, a w szczególności nad Morzem Baffina i Labradorskim było znacznie zimniej niż zwykle. Region ten w dalszym ciągu produkował nadzwyczaj głębokie, silne cyklony, które przestały docierać do zachodniej części Europy. Centralna część Arktyki była ciepła z racji efektów, jakie dawało niskie ciśnienie w połączeniu z okresowymi napływami ciepła. Powstawanie szczelin i połyni w lodzie owocowało tworzeniem się chmur zatrzymujących ciepło. W drugiej połowie lutego zaobserwowano większe działanie wyżów w sektorze pacyficznym, które zaciągnęły ciepło znad Oceanu Spokojnego. Miało to wpływ na kształt temperatur w Arktyce, ale nie były to wartości rekordowe. Animacja obok ilustruje przemieszczanie się mas powietrza i zmiany ich temperatur w dniach 14-28 lutego 2022.
 
Zmiany średnich temperatur wokół bieguna północnego (80-90oN) w 2022 roku względem średnich z poszczególnych dekad. DMI, grafika Nico Sun
 
Luty 2022 nie będzie miesiącem rekordowo ciepłym w Arktyce, ale znajdzie się w czołówce. Jest to sytuacja, która prowadzi do wolniejszego przyrostu grubości czapy polarnej.  Wykres obok przedstawia zmiany wskaźnika FDD, czyli miary „mroźności” sezonu zamarzania. Jak ilustruje wykres, centralna część Arktyki cechowała się tej zimy temperaturami, które lekko hamowały zwiększanie się grubości. Lekko, bo zmiany były zbliżone jakościowo do minionej dekady.


Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002 powierzchni arktycznych wód dla 28 lutego w latach 2014-2022. DMI

W lutym dochodziło do gwałtownego cofania się lodu z racji jego niewielkiej grubości, ale też nawrotu. Było to związane z tym, że woda jest już mocno wychłodzona. To, co powoduje faktyczne topnienie lodu w półroczu zimowym (nie zmiany zasięgu) to ciepłe wody pod spodem, które są wynoszone w przez silny wiatr, który wzburza masy wody morskiej. Energia jest szybko zużywana na topnienie. Dodatkowo obszary zewnętrzne arktycznych wód w okresie od października do lutego charakteryzowały się niskimi temperaturami w przeciwieństwie do centrum, co przyczyniło się do szybkiego wytracenia ciepła przez przypowierzchniową warstwę wody. Animacja obok przedstawia zmiany odchyleń temperaturowych arktycznych wód w lutym 2022.


Grubość lodu morskiego w latach 2015-2022 dla 28 lutego. Naval Research Laboratory, Global HYCOM

Wysokie temperatury, czyli w tym wypadku lekkie jak na tamtejszy klimat mrozy zmniejszyły nieco tempo przyrostu grubości lodu. Różnice są niewielkie w stosunku do ostatnich lat, aczkolwiek jeszcze w 2015 roku stan czapy polarnej był bardzo dobry. Cechą wspólną jest zły stan lodu wieloletniego, rozciągającego się wzdłuż wysp Archipelagu Arktycznego i Grenlandii. Jego odbudowa w lutym tego roku była związana z występowaniem bardzo niskich temperatur w pierwszej połowie lutego - temperatury obniżały się tam do -40
oC. W drugiej połowie miesiąca natomiast miejscami występowało spiętrzanie się paku lodowego z powodu działania wiatru. 

Morze Beringa przykryte chmurami 28 lutego 2022 roku. Wzdłuż wybrzeży Alaski widać ubytki w lodzie. NASA Worldview/VIRS

Zagęszczone kry lodowe na Morzu Barentsa po wschodnie stronie Svalbardu 28 lutego 2022 roku. NASA Worldview/VIRS

To jednak niewielka poprawa, oczywiście sytuacja pozytywna. Jednak w dzisiejszym stanie klimatu należy mówić o fluktuacji. Ten sezon zamarzania był lepszy, ale w stosunku do lat 2016-2018, kiedy Arktyka doświadczyła rekordowo ciepłych zim i drastycznego topnienia w środku nocy polarnej wokół Svalbardu i na Morzu Beringa.

Zobacz także: