Raport za I połowę stycznia - zimne wzorce pogodowe pomagają utrzymać tempo zamarzania

Styczeń 2020 roku utrzymuje jak na razie wzorce pogodowe z grudnia i listopada 2019 roku, dzięki czemu tempo zwiększania się powierzchni lodu jest duże. Aczkolwiek w pierwszej dekadzie stycznia zaobserwowano znaczne spowolnienie tempa zamarzania. W drugiej dekadzie miesiąca nastąpiło ponownie przyspieszenie. Solidna komórka polarnego powietrza utrzymywała się w pierwszej połowie stycznia bez większych przeszkód. Jako że w grudniu stratosferyczny wir polarny nie rozpadł się, to w tym miesiącu nie należy oczekiwać poważnego załamania tempa przyrostu pokrywy lodowej. Występowały i będą występować jedynie 2-3 dniowe epizody, kiedy to troposferyczny wir polarny będzie się rozpadać, po czym ponownie dojdzie do stabilizacji. Z drugiej strony temperatury w pierwszej połowie stycznia nie były wcale niskie. 

Zobacz mapę koncentracji arktycznego lodu morskiego w kolorowej wersji. 

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

Utrzymujące się od wielu tygodni dobre warunki dla zamarzania spowodowały, że takie akweny jak Morze Karskie, Beringa i Barentsa cechują się dość sporą jak na ostatnie lata pokrywą lodową. Jak pokazuje powyższa mapa, pokrywa lodowa otoczyła m.in. Wyspę Św. Wawrzyńca na Morzu Beringa. Zupełnie inna jest też sytuacja na Morzu Barentsa, gdzie pak lodowy zajmuje większy obszar niż w latach 2016-2018. Animacja obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje zmiany zasięgu i koncentracji lodu morskiego w dniach 1-15 stycznia 2020.

   Zmiany tempa zwiększani/zmniejszania się zasięgu lodu morskiego w styczniu 2020 roku w zestawieniu ze zmianami z 2017 i średniej z ostatnich 10 lat. 

Wir polarny spowodował, że zarówno w grudniu jak w pierwszej połowie stycznia tempo zamarzania w Arktyce było przeważnie wysokie.

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2020 roku i wyszczególnienie względem wybranych lat, oraz średniej 1981-2010. Wykres pokazuje zapis dziennych odczytów w 5-dniowej średniej. NSIDC

Według danych NSIDC 15 stycznia zasięg lodu morskiego Arktyki wyniósł 13,44 mln km² i był o 0,54 mln km² większy od rekordowego wtedy 2017 roku. Zmiany w 2017 były następstwem tego, co działo się jesienią 2016 roku. W stosunku do średniej 1981-2010 pokrywa lodowa jest o 0,93 mln km² mniejsza, co stanowi różnicę 6,46%. Średnie tempo zwiększania się zasięgu lodu morskiego w pierwszej połowie stycznia było zbliżone do średniej wieloletniej.  

Mapa NSIDC obok ilustruje aktualne różnice w zlodzeniu arktycznych wód względem średniej 1981-2010. Jak widać, są one zbliżone do średniej. 

 Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2020 roku względem lat 2005-2019 i średnich dekadowych. JAXA
 

Przez pierwsze 11 dni stycznia według danych JAXA tempo zamarzania było powolne, ale potem w wyniku lokalnych zmian pogodowych ponownie przyspieszyło. Chłodne warunki wynikające z długotrwałej obecności wiru polarnego sprawiają, że zarówno w grudniu jak i teraz w styczniu tylko co jakiś czas dochodzi do spowolnienia zamarzania arktycznych wód. Mimo tego faktu pokrywa lodowa jest w dalszym ciągu zauważalnie mniejsza niż w minionych dekadach. Szczególnie względem średnich wartości poprzedniego wieku. Mapa obok przedstawia aktualny zasięg lodu i średnią z lat 80. XX wieku. 

Powierzchnia lodu morskiego w 2020 roku względem wybranych lat. Dane NSIDC, wykres Nico Sun 
 

Podobnie na zaistniałe wzorce pogodowe reaguje też sama rzeczywista  powierzchnia lodu (area). Wartości powierzchni pokrywy lodowej w pierwszej połowie stycznia utrzymywały się powyżej wartości nawet z minionej dekady. Podobna sytuacja miała miejsce w drugiej połowie grudnia 2019. Mapa obok pokazuje odchylenia powierzchni lodu względem średniej 2007-2016. Całościowo ujemnych anomalii względem wymienionego okresu nie ma, i na przestrzeni ostatnich kilku tygodni sytuacja nie ulegała pogorszeniu, mimo cały czas występujących dość niskich temperatur. 

Zmiany powierzchni lodu morskiego na Morzu Beringa i Barentsa w 2020 roku. NSIDC

W skali całego regionu miało miejsce dobre tempo zamarzania, ale znalazły się akweny gdzie tempo zmian było powolne. Na przykład na Morzu Beringa, gdzie po szybkim wzroście na początku miesiąca doszło do znacznego spadku z powodu zmiany kierunku wiatru. Z kolei na Morzu Barentsa atlantyckie sztormy mocno stłumiły zamarzanie. 

 Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w Arktyce w latach: 2007, 2012, 2016 i 2020 dla 1-14 stycznia. NOAA/ESRL

Pierwsza połowa stycznia nie była tak ciepła jak w 2016 roku, ale średnie odchylenia były zbliżone do tych z 2007 i 2012 roku. Mimo iż panowały mroźne masy powietrza, których obecność wiązała się z działaniem wiru polarnego, to temperatury podciągały w górę dwa zjawiska. Pierwsze to, że co jakiś czas do Arktyki docierało ciepło, choć zdarzeń tych było bardzo mało. Drugim zjawiskiem o dużo większym wpływie było zamarzanie akwenów zewnętrznych, przede wszystkim Morza Czukockiego. To wiązało się z oddawaniem ciepła do atmosfery. W przypadku Morza Karskiego wpływ miała całkiem duża adwekcja ciepła związana z cyrkulacją strefową - permanentny brak zimy na północnym-zachodzie Rosji. To był jednak wyjątek. Animacja obok ilustruje przemieszczanie się mas powietrza i zmiany ich temperatur w dniach 1-10 stycznia 2020. 

 

 

 Zmiany średnich temperatur wokół bieguna północnego (80-90^oN) w 2020 roku względem średnich z poszczególnych dekad. DMI, grafika Nico Sun

Małej skali, ale znaczące napływy ciepła w połączeniu z zamarzaniem akwenów zaowocowały tym, że temperatury w Arktyce nie były wcale takie niskie. Choć z drugiej strony wartości spadające w wielu miejscach do -30^oC na denialistach klimatycznych mogą robić wrażenie. W pierwszej połowie stycznia średnia temperatura wokół bieguna północnego wynosiła -25^oC, a więc 5^oC więcej niż w XX wieku. Aktualnie, jak pokazuje to mapa obok, nad Ocean Arktyczny dotarła pierwsza w tym roku silna fala ciepła. To bardzo silna już adwekcja ciepła, ale zdarzenie to potrwa tylko parę dni. 

  Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002 powierzchni arktycznych wód dla 5 stycznia w latach 2014-2020. DMI

Nie na aktualnych danych DMI, ale zarówno w grudniu jak i na początku stycznia nie zaszły istotne zmiany w temperaturach wód, które pod wpływem działania mroźnego powietrza wychładzają się. Anomalie są jednak wciąż wysokie z uwagi na dużą ilość ciepła, jaka znajduje się w wodzie. 

 Grubość lodu morskiego w latach 2015-2020 dla 12 stycznia. Naval Research Laboratory, Global HYCOM 

Mimo iż warunki dla zamarzania i tym samym zwiększania się grubości lodu w grudniu i pierwszej połowie stycznia były dobre, to stan lodu nie poprawił się zauważalnie względem ostatnich lat. Jest lepiej jedynie względem 2017 roku, bo w okresie październik-grudzień 2016 roku panowały ekstremalnie wysokie temperatury. Na początku stycznia tego roku wciąż widać potężny obszar cienkiego lodu. Duża ilość ciepła morskiego hamuje przyrost grubości lodu mimo panujących nad lodem niskich temperatur. Przyczyną jest nie tylko to, że ocean przez ostatnie lata zgromadził dużą ilość ciepła, ale też szybkie zamarzanie jesienią. Z tego powodu ciepło zostało uwięzione pod pokrywą lodową.

 Mozaika zdjęć pokrywy lodowej  Morza Barentsa z 12-14 stycznia 2020 roku. Sentinel, Sea Ice Denmark

Tak więc powierzchnia i zasięg lodu rosną bez większych problemów, ale co innego należy mówić w przypadku grubości czapy polarnej. Do końca sezonu zamarzania zostały dwa miesiące, do końca właściwego sezonu topnienia (spadek objętości lodu) zostały jeszcze trzy miesiące. Do końca stycznia warunki dla zamarzania powinny się utrzymać z uwagi na obecność wiru polarnego. Jeśli ten nie rozpadnie się, to być może nawet do marca pogoda będzie w Arktyce spokojna. To powinno przygotować czapę polarną na następny sezon roztopów, ale ilość lodu i tak pozostanie jedną z najmniejszych w historii pomiarów. 

Zobacz także:

• Raport za II połowę grudnia - długa noc, środa, 1 stycznia 2020 Zamarzanie arktycznych wod w drugiej połowie grudnia było nieco szybsze niż zwykle ze względu na obecność silnego wiru polarnego. Stałe, niemal niezmienne utrzymywanie się wiru polarnego zagwarantowało niskie temperatury powietrza nad Oceanem Arktycznym.
• Raport za I połowę grudnia - szybkie zamarzanie z jednym dużym wyjątkiem, poniedziałek, 16 grudnia 2019