poniedziałek, 24 lutego 2020

Ciepłe masy powietrza tłoczą się wzdłuż wybrzeży Oceanu Arktycznego

Trwająca od czterech miesięcy cyrkulacja strefowa i związany z nią dość silny wir polarny sprawiają, że temperatury wokół Arktyki wzrastają do zawrotnych wartości. Ciepło dosłownie tłoczy się nie mogąc wejść nad obszar Basenu Arktycznego. To przekłada się na wysokie, bo co najmniej do 5oC odchylenia temperatur na znacznym obszarze Eurazji. Tylko od czasu do czasu za sprawą działania układów barycznych ciepło znajduje drogę dojścia nad Ocean Arktyczny. W ciągu ostatnich dni doszło dopiero do drugiej w tym roku dość silnej adwekcji ciepła nad Ocean Arktyczny. Pierwsza silna fala miała miejsce w połowie stycznia. W rezultacie jej działania skurczyła się powierzchnia lodu na Morzu Beauforta i Czukockim, choć niemal w całości było to związane z działaniem wiatru. Mapa obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje aktualny zasięg lodu morskiego w Arktyce. 


 Prędkość wiatru w m/s na wysokości 10 hPa w dniach: 1-7 lutego, 8-14 lutego. Siła wiatru obok temperatur w stratosferze odzwierciedla stan stratosferycznego wiru polarnego. NOAA/ESRL

Wir polarny był obecny w grudniu i w styczniu, przez co w Arktyce panowały względnie niskie temperatury. Tak samo było w lutym. Na mapach przedstawiony jest stan wiru polarnego na pierwszą połowę lutego, ponieważ reakcje w troposferze następują z kilkutygodniowym opóźnieniem. Widać, że prędkość wiatru, choć mniejsza niż w grudniu wciąż była duża. Temperatury zresztą też pozostawały niskie, przeważnie poniżej -70oC

 Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w Arktyce w dniach: 7-14 lutego i 15-21 lutego 2020 roku. NOAA/ESRL

Wir polarny zamyka zimne powietrze w Arktyce, choć nie znaczy to, że z Arktyki w ogóle nie wychodzą mroźne masy powietrza. Ponieważ w styczniu wir polarny był wciąż silny, to w lutym, jak pokazują powyższe mapy nad Oceanem Arktycznym było zimno. Temperatury tylko na niewielkim obszarze były 3-4oC wyższe od średniej. Średnio na Oceanem Arktycznym było -30oC, a lokalnie nawet jeszcze zimniej. Dopiero teraz zdołała się tam wetrzeć na tyle silna fala ciepła, by podnieść temperatury wokół bieguna północnego, co ilustruje wykres obok. Średnia wartość to -20oC, czyli około 7oC więcej niż na początku tego wieku. Aczkolwiek izotermy -30oC nie zniknęły.

Odchylenia temperatur od średniej 1979-2000 w Arktyce i Eurazji 24 lutego 2020 roku. Climate Reanalyzer

Cyrkulacja strefowa wynikająca z obecności silnego wiru, z pomocą ocieplającego się klimatu daje popis swoich możliwości. Niemałą rolę w tym spektaklu odgrywają cyklony które wędrują przez Europę. Są na tyle silne, by nie tylko wpuścić ciepło za Ural, ale też doprowadzić do jego adwekcji nad Ocean Arktyczny, a dokładnie nad Morze Karskie, a nawet część Morza Łaptiewów i Basenu Arktycznego. Z tego też powodu wraz z pomocą globalnego ocieplenia padają rekordy temperatur w Rosji. Przykładowo na wyspie Dikson (u wybrzeży półwyspu Tajmyr) zamiast siarczystych mrozów 23 lutego było -1,4oC. Średnie maksymalne wartości dla tego dnia to -21oC. Temperatura była na tejże wyspie jeden stopień wyższa od poprzedniego rekordu z 1945. W Moskwie od 18 do 22 lutego zanotowano pięć rekordowo ciepłych dni pod rząd. 22 lutego w stolicy Rosji było 6,7oC.  Mapa obok pokazuje sytuację pogodową dla 24 lutego. 

 Powierzchnia lodu morskiego na Morzu Karskim w 2020 roku w stosunku do lat 2007-2019. NSIDC

Temperatury nad Morzem Karskim nie osiągnęły punktu odwilży. Przyczyną spadku powierzchni lodu był wiatr. Działania fizyczne wiatru - dryf lodu i tym samym zmiana jego zasięgu i powierzchni.


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

Do tego działania wiatru należy dodać jeszcze łamanie cienkiego lodu i fale morskie - mieszanie wód, i ich ingerencja w pokruszony lód. To zjawisko o tej porze jest zdecydowanie mniejsze niż w sierpniu, kiedy wciąż trwa sezon topnienia. W innych częściach Arktyki panują inne warunki - jest zimno a wiatr wieje w innym kierunku, a tafla wody jest wychłodzona. Dlatego też w związku ze wciąż obecnym wirem polarnym lód dalej zwiększa swoją powierzchnię. Maksimum wypadnie tradycyjnie w marcu, choć nie jest to w stu procentach pewne. Mapa obok pokazuje odchylenia powierzchni lodu względem średniej 2007-2016. 


 Zmiany zasięgu i koncentracji lodu morskiego na Morzu Karskim w dniach 15-23 lutego 2020 roku. AMSR2, University of Bremen

Zmiany widoczne na powyższej animacji są zatrważające, ale nie jest to sytuacja bezprecedensowa. W 2012 roku było znacznie gorzej. Teraz powierzchnia lodu na tym akwenie wynosi blisko 760 tys. km2, w 2012 roku o tej porze było to 607 tys. km2, dwa tygodnie wcześniej tylko 501 tys. km2 - to prawie połowa powierzchni tego morza.


 Prognozowane warunki pogodowe w Arktyce na 25 lutego - 1 marca 2020. Tropical Tidbits

Według prognoz obecny wzór pogodowy podnoszący temperatury na Syberii i obrzeżach Oceanu Arktycznego utrzyma się. Jednocześnie wciąż będzie panować troposferyczny wir polarny i komórka polarnego powietrza. Oznacza to, że w sporej części Arktyki w dalszym ciągu będzie zimno. Należy się spodziewać dalszego przyrastania zasięgu i powierzchni lodu, choć wzrost ten będzie bardzo powolny, a być może będzie to już koniec.

Zobacz także:

środa, 19 lutego 2020

Arktyczne wody przestają zamarzać

Niemal cały kontynent europejski w dalszym ciągu jest pozbawiony śniegu, który występuje jedynie w górach. Ale nawet tam nie ma go wszędzie, o czym przekonali się mieszkańcy francuskiego Montclar.  Problem w Alpach Francuskich stał się poważny. Żeby uratować sezon narciarski, śnieg trzeba było dosłownie sprowadzić z wysokich partii gór.  Na zdjęciu satelitarnym obok (kliknij, aby powiększyć) widać w niemałym stopniu pozbawioną śniegu Finlandię - państwo w którym śnieg jest zimą czymś zupełnie oczywistym. Tymczasem w Arktyce mimo wciąż obecnego wiru polarnego zamarzanie stanęło w miejscu. 

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

Zgodnie z tym, co pokazują dane JAXA należy mówić o problemie z zamarzaniem arktycznych wód morskich. To pierwsze w trakcie obecnie trwającej nocy polarnej zdarzenie. Od połowy października do pierwszych dni lutego nie było żadnych zasługujących na uwagę pauz jeśli chodzi o wzrost zasięgu lodu morskiego. Dotychczasowy maksymalny zasięg lodu miał miejsce 9 lutego i wyniósł 14,03 mln km2, aktualnie (18.02) jest to 13,96 mln km2. Pauza w zamarzaniu trwa więc 9 dni. Takie sytuacje zdarzają się w lutym z uwagi na to, że sezon zamarzania zbliża się do końca. Z drugiej strony zdarzenie to pokazuje, że silny wir polarny w Arktyce nie jest w stanie w stu procentach wypracować idealnego zamarzania. Mapa obok pokazuje obecny zasięg lodu w zestawieniu ze średnią lat 80. XX wieku.

 Powierzchnia lodu morskiego w 2020 roku względem wybranych lat i średnich dekadowych. Dane NSIDC, wykres Nico Sun 
 
To samo dotyczy powierzchni. Od końca stycznia powierzchnia lodu (area) wzrosła jedynie o 0,14 mln km2. 31 stycznia czapa polarna liczyła 12,73 mln km2, w ciągu blisko trzech tygodni nastąpił wzrost powierzchni odpowiadający jedynie niecałej połowie powierzchni Polski - zmiana o zaledwie 1,1%. Mapa obok pokazuje odchylenia powierzchni lodu względem średniej 2007-2016. Na razie zatrzymanie zamarzania powierzchni arktycznych wód zmniejszyło pozytywną różnicę względem ostatnich lat. Aktualna powierzchnia lodu mieści się w granicach średniej. Jeśli sytuacja się nie zmieni, to za kilka dni wartość ta będzie wyraźnie mniejsza od średniej z ostatnich kilku lat.


Temperatury w Arktyce na wysokości 10 hPa odzwierciedlające ułożenie i stan stratosferycznego wiru polarnego w dniach 15-20 stycznia 2020 roku. Po prawej: prędkość wiatru w m/s na wysokości 10 hPa. NOAA/ESRL

Te zmiany zachodzą w obliczu silnego, stabilnego wiru polarnego, lecz jednocześnie dość niewielkiego obszaru trzymającego zimne, polarne powietrze. Stratosferyczny wir polarny w stosunku do grudnia osłabł, ale wciąż jest względnie silny. Na mapach pokazany jest wir ze stycznia, ponieważ teraz następuje reakcja w dolnej warstwie atmosfery. W lutym stratosferyczny wir też prezentował się całkiem nieźle, ale obejmował niewielki obszar Arktyki, zmieniając też pozycję. 


U góry: średnie temperatury powietrza na półkuli północnej 19 lutego 2020 roku. Na dole: odchylenia temperatur od średniej 1979-2010. Climate Reanalyzer
 
Zimno nie jest więc w stanie objąć całego regionu, choć oczywiście Arktyka w dalszym ciągu jest chłodna, temperatury spadają do -30oC, a miejscami nawet więcej. Do tego wydłuża się już dzień, wychładzanie już nie zachodzi na obrzeżach. Tak więc mimo trwającej od wielu tygodni cyrkulacji strefowej, słabym meandrowaniem prądu strumieniowego, ciepłe masy powietrza zaczynają znajdować drogę do Arktyki. Tak też się dzieje od paru dni, kiedy za sprawą europejskich cyklonów ciepło wdziera się do Arktyki, głównie nad Morze Karskie. Jak pokazuje mapa - ogarnia zachodnią Rosję i część sporą Syberii. Za Uralem odwilż miejscami trzyma nawet do późnego wieczora. Animacja obok ilustruje przemieszczanie się mas powietrza i zmiany ich temperatur w dniach 13-19 lutego 2020 roku. Adwekcja ciepła w lutym doprowadziła do wzrostu temperatur m.in. na Półwyspie Jamalskim. Zwykle jest tam około -22oC o tej porze roku (Nowy Port), ale ostatnio temperatury wynoszą około -5oC, kilkakrotnie było nawet blisko punktu odwilży.

 Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w Arktyce dnia 19 lutego 2020 roku. NOAA/Karstenhustein

To pierwsza tak duża fala ciepła w tym roku. Temperatury nad Oceanem Arktycznym nie sięgają punktu odwilży, ale taki stan pokazuje, że nawet w sytuacji istnienia dość silnego wiru polarnego Arktyka nie jest całkiem bezpieczna. Czy to koniec sezonu zamarzania? Nie definitywny. Nawet jeśliby doszło do rozległego "plateau na wykresie" z niewielkim już tylko przebiciem maksimum z lutego na początku marca, to objętość lodu będzie rosnąć do połowy kwietnia.

Zobacz także: