piątek, 1 marca 2024

Raport za II połowę lutego 2024 - zbliża się kres możliwości

Zamarzanie arktycznych wód morskich w drugiej połowie marca przebiegało zgodnie ze średnią wieloletnią. Tradycyjnie pojawiały się typowe dla tej pory roku dwu-trzydniowe przerwy, czego przyczyną jest zbliżająca się do końca noc polarna. Słońce świeci wyżej, więc woda zewnętrznych akwenów nie wychładza się. Tym samym granica lodu przesuwa się na południe coraz wolniej, coraz częściej zaczyna się wycofywać z powodu zmiany kierunku wiatru. Kluczową sprawą jest to, że czapa polarna na Oceanie Arktycznym jest cienka, zasięg lodu ma drugorzędne znaczenie. 
 
Zobacz mapę koncentracji arktycznego lodu morskiego w tak zwanych fałszywych barwach.  
 
Zasięg i koncentracja arktycznego lodu morskiego. University of Bremen/AMSR2

Rozmiary czapy polarnej Oceanu Arktycznego wydają się być imponujące. Mogą wydawać się też niezmienione na tle ostatnich nawet kilkunastu lat. W pewnym stopniu tak jest. Jednak lód zajmuje spore obszary akwenów, które od niego uwalniają się już nawet w maju. Chodzi tu o Morze Ochockie i Beringa. Oba te akweny są zazwyczaj wolne od lodu już w połowie maja, czasem trochę później, ale w czerwcu nie ma tam już śladu po lodzie. Animacja obok pokazuje zmiany zasięgu i koncentracji arktycznego lodu morskiego w drugiej połowie lutego 2024 roku. Możemy zobaczyć typowe dla drugiej połowy lutego zachowania czapy polarnej, a więc przesuwanie się jej granicy z powrotem na północ, następnie nawrót lodu.

 
Zmiany tempa zwiększania/zmniejszania się zasięgu lodu morskiego w 2024 roku w zestawieniu ze zmianami z 2017, 2023 oraz średniej z ostatnich 10 lat.

Powyższy wykres pokazuje gwałtowne wahnięcia dziennych zmian przyrostu/ubytku lodu morskiego. To efekt zmian pogodowych oraz pory roku. W lutym zjawisko nocy polarnej zaczyna zanikać. Na biegunie północnym wciąż jest noc, ale 1500 km na południe już nie. Słońce świeci coraz dłużej, więc woda się nie wychładza, jednocześnie jest wystarczająco zimno, by dać możliwość nawrotu lodu.


Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego w 2023/2024 roku i wyszczególnienie w zestawieniu ze zmianami z wybranych lat oraz średniej 1981-2010. Wykres pokazuje zapis dziennych odczytów w 5-dniowej średniej. NSIDC

Ostatniego dnia lutego 2024 zasięg lodu wyniósł 14,85 mln 
km2. Jest więc wartość znajdująca się poza pierwszą dziesiątką. To może z pewnością wzbudzić upartych wciąż pewnie denialistów klimatycznych, którzy powiedzą, że ocieplenia klimatu już nie ma. W 2020 roku rozmiary lodu były podobne, kilka miesięcy później miało miejsce niemal rekordowe topnienie lodu. W tym roku może przecież być podobnie. Tego oczywiście nie wiadomo, ale skoro świat jest coraz cieplejsze, to szanse na silne topnienie rośnie. Reszta to już kwestia pogody. Duże rozmiary lodu to też suche warunki, które mogą dawać większą szansę na tworzenie się wyżów barycznych w maju i czerwcu, prowadząc do silnych roztopów. Obecne rozmiary lodu jeśli chodzi o jego zasięg, nie mają jednak znaczenia. Większe znaczenie ma jego grubość. Mapa NSIDC obok ilustruje różnice w zlodzeniu arktycznych wód względem średniej 1981-2010. Widać, że różnice w stosunku do wielolecia są niewielkie jak na ostatnie lata.
 
 
Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2024 roku w stosunku do wybranych lat i średnich dekadowych. Mapa przedstawia zasięg w zestawieniu ze średnią lat 90. XX wieku. JAXA

W stosunku do lat 90. XX wieku też widać, że różnice są niewielkie. Największe tradycyjnie w sektorze atlantyckim, co jest wynikiem działania tzw. atlantyfikacji Arktyki.
 
Zmiany powierzchni lodu morskiego w 2024 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 morskiego (area) był w drugiej połowie lutego bardzo powolny. To tylko 112 tys. 
km2. To znacznie mniej niż w przypadku zasięgu, co świadczy o zanikającym efekcie nocy polarnej oraz ingerencji temperatur. Wiatr łato zmienia zasięg, ale w parze za tym przestaje już iść jego powierzchnia. Lód jest cienki i jeśli zastanie przeniesiony przez wiatr za daleko na południe, to może się stopić. Tak się dzieje nie tylko na Morzu Beringa, ale też na Barentsa. Choć pokrywa lodowa rosła przez cały luty, to w drugiej połowie zaczęły się problemy. Zmiana kierunku wiatru na południowy, do tego jeszcze znacznie cieplejsze powietrze, to czynniki, które wymusiły wolniejszy przyrost tego 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 1991-2020 w dniach 13-27 lutego 2024. NOAA/ESRL
 
Druga połowa lutego podobnie jak pierwsza była w Arktyce niezwykle ciepła. Temperatury nie były rekordowo wysokie, ale znacznie przekraczały średnią wieloletnią nawet o 6
°C. To efekt w mniejszym stopniu wielkości czapy polarnej, a bardziej działania ciepłych mas powietrza. Animacja obok ilustruje przemieszczanie się mas powietrza i zmiany ich temperatur w drugiej połowie lutego 2024. Można zobaczyć, że nad Ocean Arktyczny docierały ciepłe masy powietrza znad rekordowo ciepłego Atlantyku. Powodowało to wzrost temperatury do około -3°C. To bardzo dużo, bo zwykle w lutym nad Oceanem Arktycznym jest około -30°C


Zmiany średnich temperatur wokół bieguna północnego (80-90°N) w 2024 roku względem średniej z lat 1958-2002. DMI

W całym regionie następował jednak spadek średniej temperatury, co było wynikiem ponownego wzmacniania wiru polarnego, co zresztą pokazuje animacja na samym początku (wysokość geopotencjału). Oczywiście odbywało się to kosztem czegoś, czyli np. ekstremalnie wysokich temperatur w Europie w tym w Polsce. Z takich temperatur ucieszył się z pewnością np. Sławomir Mentzen. Oczywiście do czasu, póki nie zaczną go gryźć komary i atakować kleszcze. Słabe zimy sprzyjają insektom, więc nie ma nic za darmo. 
 
Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002 powierzchni arktycznych wód dla 28 lutego w latach 2015-2024. DMI

Temperatury arktycznych wód nie są ekstremalnie wysokie, ale nie są też przeciętne. W 2017 roku za tak wysokie wartości był odpowiedzialny efekt działania potężnych niżów barycznych i ciągłego transportu ciepła znad Atlantyku. W tym roku zjawisko to jest mocno ograniczone, wiec woda nie nagrzała się tak, jak wtedy. Niemniej, cały czas temperatury te są wysokie, i to właśnie one powodują, że lód morski nie rozrasta się na południe. Choć wiatr go wypycha na południe, to niedostatecznie wychłodzona woda uniemożliwia faktyczny przyrost jego powierzchni.

 
Grubość lodu morskiego w latach 2015-2024 dla 28 lutego. Naval Research Laboratory, Global HYCOM

Wysokie temperatury w Arktyce powodują, że grubość czapy polarnej rośnie wolniej niż powinna. Stan lodu jest gorszy niż rok temu, a nieco lepszy niż w 2021 roku. Wtedy jednak był to efekt tego, co działo się latem 2020, a i tak w przypadku Morza Beauforta jest teraz gorzej niż wtedy. 2015 rok był ostatnim, kiedy pokrywa lodowa wyglądała jeszcze dobrze.

Pokrywa lodowa na Wschodnim Syberyjskim Szelfie Kontynentalnym 29 lutego 2024 roku. NASA Worldview

Lód morski na Morzu Beringa 29 lutego 2024 roku. NASA Worldview

Luty jest miesiącem, kiedy czapa polarna wchodzi w największe w roku rozmiary. Grubość lodu zbliża się do maksymalnych wartości. Na zdjęciu satelitarnym widać, że pokrywa lodowa w Arktyce jest pokryta szczelinami. Tych szczelin by nie było, gdyby nie taka a nie inna grubość lodu. Na Morzu Beringa dominuje bardziej kra lodowa niż pak lodowy. Reasumując, stan arktycznej czapy polarnej pod koniec sezonu zamarzania wygląda raczej słabo, a zasięg lodu ma tutaj drugorzędne znaczenie. 
 
Zobacz także:
 

środa, 21 lutego 2024

Rozmiary lodu morskiego wydają się być duże

Czapa polarna Oceanu Arktycznego ma dość spore rozmiary, ale chodzi tu tylko o zasięg i powierzchnię. Czyli to, co widzimy z góry. Inaczej jest w przypadku grubości lodu.

Zmiany powierzchni lodu morskiego w 2024 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 morskiego w Arktyce jest 10. najmniejszą w historii pomiarów. Rozmiary są spore, choć też należy powiedzieć - spore, jak na ostatnie lata. Pokazuje to powyższy wykres. No i też, gdzie tego lodu jest dużo. Np. na Morzu Ochockim, które wlicza się do powierzchni czapy polarnej. 

Grubość lodu morskiego 20 lutego 2023 i 2024 roku. Naval Research Laboratory, Global HYCOM

Morze Ochockie jest nieistotne i tak samo Grenlandzkie. Choć w przypadku Grenlandzkiego, to jest to efekt dryfu lodu, a więc jego redukcji. Ten lód się roztopi latem. Powyższe mapy z modelu HYCOM pokazują, jak wygląda sytuacja. W tym roku jest gorzej niż w zeszłym. Tam, gdzie zwykle lód powinien być gruby, czyli we wschodniej części Morza Beauforta i w Basenie Arktycznym, jest cienki. Powodem takiej sytuacji są temperatury. Od początku roku średnia temperatura w centralnej części Arktyki jest o 5-7
°C wyższa od średniej wieloletniej. W praktyce oznacza to lżejszy mróz. A im mróz lżejszy, tym słabiej wychładza się woda pod pokrywą lodową. W takiej sytuacji tempo przyrostu lodu jest wolniejsze niż być powinno. Teoretycznie taka sytuacja oznacza, że latem pokrywa lodowa w Arktyce będzie mniejsza niż mogłaby być, gdyby nie temperatury. A jak będzie wyglądać sezon topnienia lodu w Arktyce, to już pytanie do wróżki. Nie da się tego przewidzieć.
 
 
Zobacz także:

piątek, 16 lutego 2024

Raport za I połowę lutego 2024 - z góry wygląda dobrze, od dołu już nie

Czapa polarna Oceanu Arktycznego pozornie wydaje się duża i rozległa. Taka, jak kilkanaście lat temu. W rzeczywistości jest inaczej. Ostatnie miesiące i tygodnie są w Arktyce nadzwyczaj ciepłe, choć nie padły tam żadne rekordy temperatur. Permanentnie jednak region ten doświadcza wysokich odchyleń temperaturowych. Wir polarny, co pokazuje animacja obok (otwórz w osobnym oknie, by zobaczyć w większym rozmiarze) nie jest stabilny. Co jakiś czas pojawiają się silne meandry prądu strumieniowego, prowadząc do napływu ciepłego powietrza z południa. Efekt jest taki, że grubość pokrywy lodowej w Arktyce wygląda dość mizernie.
 
Zobacz mapę koncentracji arktycznego lodu morskiego w tak zwanych fałszywych barwach.  
 
Zasięg i koncentracja arktycznego lodu morskiego. University of Bremen/AMSR2

Lód morski objął rozległe obszary zewnętrznych akwenów Arktyki, szczególnie na Morzu Beringa i Ochockim. To efekt napływu zimnych mas powietrza, które ułatwiły zamarzanie otoczonych z trzech stron płytkich wód. Wschodnia część Syberii, która w dużej mierze jest wyżynna i górzysta cechowała się w ostatnich tygodniach bardzo niskimi temperaturami, więc idące stamtąd powietrze było bardzo zimno. Jednocześnie z południa, znad Atlantyku docierało ciepłe powietrze. Wędrujące niże baryczne generowały przy tym silny wiatr. Lód morski na Morzu Barentsa szybko zaczął się wykruszać. Animacja obok pokazuje zmiany zasięgu i koncentracji arktycznego lodu morskiego w pierwszej połowie lutego 2024 roku.

Zmiany tempa zwiększania/zmniejszania się zasięgu lodu morskiego w 2023/24 roku w zestawieniu ze zmianami z 2016/17, 2022/23 oraz średniej z ostatnich 10 lat.

Zmienna pogoda i skrajne warunki atmosferyczne, jakie panowały w Arktyce. powodowały duże wahania w tempie zamarzania arktycznych wód. Po 10 lutego kolejny silny napływ ciepłych mas powietrza wymusił silne topnienie lodu na Morzu Barentsa, pociągając za samą cały zasięg lodu morskiego Arktyki. Oczywiście tu wpływ miał także wiatr.
 
Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego w 2023/2024 roku i wyszczególnienie w zestawieniu ze zmianami z wybranych lat oraz średniej 1981-2010. Wykres pokazuje zapis dziennych odczytów w 5-dniowej średniej. NSIDC

Tempo przyrostu lodu od 1 stycznia do połowy lutego było nieco wolniejsze od średniej wieloletniej. Mimo to zasięg nadal znajduje się daleko poza podium, w połowie lutego liczył 14,12 mln 
km2. To jednak nie ma większego znaczenia, gdyż duże rozmiary nie przekładają się na wrześniowe minimum. Tak było w 2020 roku. W sumie to spore rozmiary czapy polarnej mogą wpłynąć na układy baryczne w maju, czerwcu, a nawet w lipcu. Duży obszar lodu stwarza suche warunki dla formowania się układów barycznych wysokiego ciśnienia, które mogą utrzymywać się nawet do lata. Mapa NSIDC obok ilustruje różnice w zlodzeniu arktycznych wód względem średniej 1981-2010. Jak widać, altantyfikacja sprawia, że granica lodu morskiego na Morzu Barentsa znajduje się daleko na północy.
 
Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2024 roku w stosunku do wybranych lat i średnich dekadowych. Mapa przedstawia zasięg w zestawieniu ze średnią lat 90. XX wieku. JAXA

Dość mało lodu znajduje się także na Morzu Labradorskim. Z klimatycznego punktu widzenia nie ma to praktycznie żadnego znaczenia. Jednak tamtejsza fauna, zależna do pokrywy lodowej ma problem.

 
Zmiany powierzchni lodu morskiego w 2024 roku w stosunku do zmian z wybranych lat, średnich dekadowych oraz jej odchylenia w stosunku średniej 2000-2019. Dane NSIDC, wykres Nico Sun

Podobnie reaguje też powierzchnia lodu (area), co świadczy o wpływie temperatur. Ostatnio miał miejsce przyrost lodu, ale była to zasługa tego, co działo się na Morzu Beringa i Ochockim. 

Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 na półkuli północnej w latach 2001-2010 i 2011-2020 dla lutego. NASA/GISS
Odchylenia temperatur od średniej 1991-2020 w dniach 31 stycznia - 13 lutego 2024. NOAA/ESRL

Spore przyrosty lodu na zewnętrznych akwenach to efekt działania zimnych mas powietrza. Ten lód jest jednak sezonowy, więc i tak się stopi. Na uwagę zasługują temperatury w centrum Arktyki, nad Basenem Arktycznym, gdzie znajduje się wieloletni lód morski. Tam, gdzie lód jeszcze nigdy nie zniknął, temperatury w pierwszej połowie lutego były nawet 10
°C wyższe od średniej wieloletniej. Wysokie temperatury w centrum Arktyki to efekt napływu ciepłych mas powietrza, co pokazuje animacja. Animacja obok ilustruje przemieszczanie się mas powietrza i zmiany ich temperatur w pierwszej połowie lutego 2024.

Zmiany średnich temperatur wokół bieguna północnego (80-90°N) w 2024 roku względem średniej z lat 1958-2002. DMI

Na wykresie widać skalę odchyleń, która jest ogromna, ale nie jest rekordowa tak jak w latach 2016-2017. Wtedy miały miejsce ekstremalnie ciepłe zimy.  Anomalie są spore, co w praktyce oznacza, że zamiast -30°C było -15°C, a nawet jeszcze lżejszy mróz. Napływ ciepła znad Atlantyku windował temperatury do około -3°C
 
 
Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002 powierzchni arktycznych wód dla 15 lutego w latach 2015-2024. DMI

Temperatury powierzchniowe wód nie są ekstremalnie wysokie, ale mimo wszystko są wyższe od średniej. O tej porze wpływ na temperatury wód mają wzorce pogodowe. Np. wody Morza Beringa i Baffina są chłodne, gdyż wiejący zimny wiatr spowodował ich wychłodzenie. W ciągu ostatnich dni lód na Morzu Baffina zaczął przyrastać. Duży wpływ ma tutaj Grenlandia. Z kolei na Morzu Barentsa woda nie jest aż tak ciepła, gdyż w tym sezonie jest całkiem sporo lodu. Lód ten ostatnio się wycofał, ale woda nie ogrzała się do takiego stopnia, by odchylenia miały sięgać 4-5
°C.

Grubość lodu morskiego w latach 2015-2024 dla 15 lutego. Naval Research Laboratory, Global HYCOM

Słaby mróz ma wpływ na grubość lodu morskiego. Niskie temperatury nad Morzem Beringa czy Ochockim nie mają żadnego znaczenia. Wysokie odchylenia sprawiają, że lód nie zwiększa swojej grubości w należytym tempie, woda pod lodem wychładza się powoli. Stan lodu jest nieco gorszy niż rok temu, choć lepszy niż w 2021 roku. Wtedy był to efekt silnych, prawie rekordowych roztopów latem 2020. Widać przy tym, że w miarę spokojne sezony topnienia 2021-2023 nie odbudowały czapy polarnej tak jak w latach 2013-2014. W 2015 roku widać, że stan lodu był znacznie lepszy niż dziś.


Pokrywa lodowa na Morzu Beauforta. W dole zdjęcia Alaska i Jukon, w prawym górnym rogu - Wyspa Banksa, 15 lutego 2024. NASA Worldview

Jeśli lód jest cienki, to łatwo pęka. Powstają w nim szczeliny. To właśnie widać na Morzu Beauforta, w tym miejscu lód ma około 1,3 metra. Mało. Podsumowując, sezon zamarzania, który powoli się zmierza do końca, nie poprawił sytuacji w Arktyce, najprawdopodobniej nawet ją pogorszył.
 
Zobacz także:

czwartek, 15 lutego 2024

PIOMAS (styczeń 2024) - zamarzanie osiąga swoje możliwości

Choć zasięg i powierzchnia pokrywy lodowej Oceanu Arktycznego były w ostatnich tygodniach imponujące, to tego samego nie można powiedzieć o grubości i objętości lodu. Stan czapy polarnej w stosunku do ostatnich lat nie uległ poprawie, ale przynajmniej nie pogorszył się. Nie ma możliwości odwrócenia trendu w górę.

Objętość lodu w Arktyce w 2024 roku względem wartości z ostatnich lat i średniej 1979-2023. PIOMAS

W grudniu i styczniu warunki dla efektywnego zamarzania, a dokładnie przyrostu ilości lodu były ograniczone. Lód rozrastał się na powierzchni wody na skutek spadku temperatur. Spadek ten nie był dostatecznie mocny i przede wszystkim trwały i rozległy, by pozytywnie wpłynąć na ilość lodu morskiego w Arktyce. Średnia miesięczna wartość objętości lodu dla stycznia 2024 wyniosła 16,4 tys. km3 co oznacza siódmą najmniejszą w historii pomiarów wartość. Wszystkie siedem najmniejszych wartości dla stycznia miało miejsce po 2010 roku. 

Grubość lodu morskiego w styczniu 2024 roku i jej odchylenia w stosunku do średniej 1981-2010. PIOMAS/Zachary Labe

Warto zauważyć, że różnica względem stycznia 2013 roku wynosi jedynie 600 
km3. Styczeń 2013 to okres po rekordowych roztopach z 2012 roku. W 2023 roku nie było rekordowych roztopów, a to znaczy, że ewidentnie szwankował sezon zamarzania. Inaczej różnica byłaby znacznie wyższa.
 
Grubość arktycznego lodu morskiego w 2024 roku w stosunku do okresu z lat 2007-2023 i średnich wartości z lat 80. i 90. XX wieku. PIOMAS

Średnia grubość lodu także jest bardzo niska i jej tempo przyrostu zwalnia na skutek działania zbyt wysokich temperatur. W praktyce słaby mróz spowalnia przyrost lodu. To, co poprawia w ogóle stan średniej grubości lodu, są zewnętrzne akweny, które dość szybko zamarzały. W centrum Oceanu Arktycznego lód morski ledwo co zwiększał swoją grubość. Miejscami w ogóle nie zwiększał.

Zmiany średniej miesięcznej ilości lodu morskiego w Arktyce dla stycznia w latach 1979-2024. Dane PIOMAS

Trend spadkowy został zatrzymany, ale nie ma odwrotu od sytuacji. Warunki dla topnienia lodu w ubiegłym roku były przeciętne. Nie było wzmocnienia w postaci odpowiedniego wiatru i braku chmur. Inaczej padłby rekord, ale warunki dla zamarzania okazują się być słabe. Wysokość temperatur w Arktyce uniemożliwia odwrócenia trendu. Co więcej, bardzo prawdopodobne, że w ciągu najbliższych lat może dojść do ponownego przyspieszenia topnienia lodu w okresie letnim.


Zobacz także: