Maj 2020 - ciepły maj i kłopoty ekspedycji badawczej

Tempo wycofywania się arktycznego lodu morskiego w maju tego roku było szybsze od średniej wieloletniej. Wysokie temperatury, oraz występujący w pierwszej połowie miesiąca dipol arktyczny przyczyniły się do zbliżenia wartości zlodzenia do rekordowych poziomów. Ostatnie badania wskazują też na silny związek między dodatnią oscylacją arktyczną, a co za tym idzie występowaniem zwartego wiru polarnego z obecnością rzadkiego w regionie zjawiska dziury ozonowej. Z kolei ekspedycja badawcza MOSAiC ze względów bezpieczeństwa musiała opuścić krę lodową w związku z szybkimi roztopami w regionie. 

 Średni zasięg arktycznej pokrywy lodowej w maju 2020 roku. Fioletowa linia pokazuje średni zasięg lodu dla okresu 1981-2010 dla maja. Sea Ice Index - NSIDC

Średni dla maja 2020 zasięg lodu morskiego liczył 12,36 mln km², co plasuje go na czwartym miejscu. Taka sama sytuacja miała miejsce w kwietniu po tym, jak jeszcze miesiąc wcześniej zasięg lodu cechował się dużymi jak na ostatnie lata rozmiarami. Pokrywa lodowa w maju 2020 była więc o 0,93 mln km² mniejsza od średniej 1981-2010, a jednocześnie 0,44 mln km² większa niż w rekordowym wtedy 2016 roku. Szybkie zmiany miały miejsce na Morzu Beringa, Czukockim, Barentsa i Karskim. Generalnie to w całej Arktyce w mniejszym lub większym stopniu występowały zmiany, które wykraczały poza średnią wieloletnią.  Mapa obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje anomalie koncentracji lodu morskiego dla maja 2020 roku.

Zmiany zasięgu lodu morskiego w maju 2020 roku. AMSR2, Institute of Oceanography, University of Hamburg

Tempo zmian było szybkie w pierwszych 20 dniach maja. Mniejsze zmiany miały miejsce na Morzu Baffina, Cieśninie Davisa, a także na Morzu Grenlandzkim. W przypadku Morza Grenlandzkiego spory wpływ na powolność zmian miał dipol arktyczny. Wysokie temperatury powietrza, a szczególności wiatr i najprawdopodobniej zachowanie energii cieplnej pod lodem z poprzedniego sezonu spowodowało powstanie olbrzymich połyni w rosyjskiej części czapy polarnej. Połynie zaczęły tworzyć się już w kwietniu.

 Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego w 2020 roku w stosunku do ostatnich lat i średniej 1981-2010.

Tempo spadku zlodzenia w maju wynosiło 54,1 tys. km² na dobę, było więc szybsze niż zwykle - średnia dla maja to 47 tys. km² dziennie. Ogólnie rzecz biorąc, zasięg lodu morskiego w Arktyce zmniejszył się w kwietniu o 1,68 mln km².

 Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 dla maju 2020 roku. Wartość anomalii na poziomie ciśnienia 925 hPa (750 m.n.p.m). NOAA/ESRL

Temperatury powietrza w Arktyce były wyższe średniej w prawie całym obszarze Oceanu Arktycznego, do nawet 7^oC nad środkowym Oceanem Arktycznym. Taka sama sytuacja miała miejsce nad zachodnią częścią Rosji. Zupełnie inna sytuacja występowała w północnej części Kanady, gdzie było od 3 do 5^oC  poniżej średniej. Ciśnienie atmosferyczne było szczególnie niskie nad Skandynawią, a wiatry wiejące z południa na północ w kierunku ujścia rzeki Ob i regionu Morza Karskiego były niezwykle ciepłe. Ciśnienie było dość wysokie nad kanadyjskim Archipelagiem Arktycznym. Rozłożenie układów barycznych niosących masy powietrza w maju było następstwem rozpadającego się wiru polarnego. Skutkiem tego były nie tylko wysokie temperatury w Arktyce, ale też najzimniejszy od 30 lat maj w Polsce. Animacja obok pokazuje rozpad wiru polarnego w Arktyce w dniach 1-21 maja.

Średni miesięczny zasięg lodu morskiego dla maja w latach 1979-2020.

Średnioroczne tempo spadku zlodzenia w trendzie wynosi dla maja tego roku 36,4 tys. km², a więc 2,7% na dekadę w stosunku do średniej 1981-2010. Od 1979 roku majowe zlodzenie arktycznych wód skurczyło się o 1,36 mln km².


Silny wir polarny i dziura ozonowa
Od połowy grudnia 2019 roku do wczesnej wiosny 2020 w Arktyce utrzymywała się dodatnia oscylacja AO. Dodatni wskaźnik zniknął dopiero na początku maja, co jest zjawiskiem nietypowym. Najprawdopodobniej związane to było z silnym stratosferycznym wirem polarnym. 

Stężenie ozonu na półkuli północnej 12 marca 2020 roku. Zawartość ozonu w stratosferze osiągnęła wtedy swój rekordowo niski poziom wynoszący 205 Dobsonów. Obszar dziury ozonowej przedstawiony w kolorze niebieskim i turkusowym. NASA

Poza niskimi temperaturami z tym związanymi, w arktycznej stratosferze zaobserwowano dziurę ozonową. Naukowcy dowiedzieli się, że istnieją związki dwukierunkowe - to, co dzieje się w stratosferze (wysoko w atmosferze), wpływa na to, co dzieje się w dolnej atmosferze (troposferze) i odwrotnie. Badania przeprowadzone przez naukowców z NOAA i Uniwersytetu w Kolorado pokazują, że zima 2019-2020 charakteryzowała się wyjątkowo silnym i zimnym stratosferycznym wirem polarnym. Ogólnie rzecz biorąc, fale atmosferyczne generowane w troposferze rozprzestrzeniają się zarówno na zewnątrz jak i w górę do stratosfery, gdzie mogą zakłócać i osłabiać stratosferyczny wir polarny.



Niepewny los badań w ramach projektu MOSAiC
Naukowcy na trzecim etapie ekspedycji Multidyscyplinarnego Obserwatorium Dryfującego do Badań nad Klimatem Arktycznym  (MOSAiC) opuścili 16 maja swoją krę lodową, która została specjalnie wybrana ze względu na możliwość przetrwania w czasie tegorocznego sezonu roztopów, aby wymienić się załogą i naukowcami, oraz odebrać ładunek ze statków transportowych na Svalbardzie. Zanim statek Polarstern faktycznie odpłynął, naukowcy mieli nadzieję pozostawić po sobie kilka instrumentów, które rozpoczęły monitorowanie lodu oceanu i warunków atmosferycznych już w październiku zeszłego roku, kiedy to pierwotnie utworzono Centralne Obserwatorium wokół statku. 

 Widok z pokładu statku Polarstern na stację badawczą w połowie maja 2020.

Niektóre z tych instrumentów obejmowały autonomiczne stacje, które mierzą ilość światła pod lodem oraz zmiany barwy wody spowodowane wzrostem fitoplanktonu. Jednak w miarę jak naukowcy przygotowywali się do opuszczenia miejsca badań, kra lodowa zaczęła się rozpadać, czyniąc z niej prawdziwą mozaikę lodowych bloków. W tak niestabilnych warunkach, część sprzętu badawczego została tymczasowo usunięta. Nie jest jasne, ile z pozostawionych na miejscu przyrządów przetrwa lato.  Pozostawione obiekty badawcze znajdują się w niepewnej sytuacji, ponieważ w pobliżu otworzyły się pęknięcia w lodzie. W ostatnich dniach obrazy z pozostawionych kamer wskazują, że powierzchnia lodu się topi, co prawdopodobnie spowoduje, że kra będzie bardziej niestabilna. W tych warunkach nie jest jasne, czy ekspedycja MOSAiC będzie musiała znaleźć nową kra, aby kontynuować eksperyment do września 2020 roku. O ile w ogóle jakakolwiek kra będzie odpowiednia do tego w obecnej sytuacji.

Na podstawie National Snow and Ice Data Center: Holey ozone

Zobacz także:

• Kwiecień 2020 - niewielkie odrodzenie, czwartek, 7 maja 2020 Tempo spadku zasięgu lodu morskiego w kwietniu było nieco mniejsze od średniej wieloletniej, ale ze względu na szybki spadek w drugiej połowie marca średni kwietniowy zasięg znalazł się na czwartym miejscu. Mapowanie czapy polarnej pod kątem wieku wskazuje na nieznaczny wzrost powierzchni starszego lodu, ale wciąż dominuje lód jednoroczny. 
• Marzec 2020 - wschód Słońca bez rekordu marcowego maksimum, piątek, 3 kwietnia 2020