niedziela, 21 czerwca 2020

Raport z II dekady czerwca - gwałtowne topnienie u wybrzeży Syberii

Zmiany, do jakich doszło w drugiej dekadzie czerwca, ponownie przybliżyły Arktykę w stronę rekordowego topnienia. Owszem, te raptem kilkudniowe wzorce pogodowe nie przesądzają o całym sezonie topnienia, ale pokazują, że czapa polarna stała się niezwykle podatna na topnienie  w sprzyjających temu warunkach. A należy zwrócić uwagę, że dotychczasowe warunki jeśli chodzi o czerwiec są łagodniejsze niż w latach, kiedy padały rekordy wrześniowego minimum. 

Zobacz mapę koncentracji arktycznego lodu morskiego w kolorowej wersji.  

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

2020 rok to kolejny rok, kiedy topnienie czapy polarnej wykracza poza granice tego, co działo się w XX wieku. Ze względu na wysokie temperatury na Ziemi czapa polarna stała się cienka, i teraz jest niezwykle podatna na topnienie z powodu takich czy innych warunków pogodowych. Dosłownie parę dni z dodatnim dipolem arktycznym i do tego wysokimi temperaturami dało efekt taki jaki widać na powyższej mapie i animacji.  Animacja obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje zmiany zasięgu i koncentracji lodu morskiego w dniach 10-20 czerwca 2020.    

Zmiany tempa zwiększania/zmniejszania się zasięgu lodu morskiego w 2020 roku w zestawieniu ze zmianami z 2012, 2016 roku i średniej z ostatnich 10 lat. 

Samo tempo spadku zasięgu lodu okazało się niewielkie, ponieważ mimo obecności dipola arktycznego, w drugiej dekadzie czerwca pogoda była ogólnie dość spokojna. Wiatr był słaby i nie wpływał tym samym zbytnio na zmiany położenia kry lodowej. Silne wiatry występowały jedynie lokalnie.

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
 
Tempo spadku zlodzenia w drugiej dekadzie czerwca było według NSIDC nieco szybsze od średniej wieloletniej. Dane są oparte o wartości średniej 5-dniowej, więc wyglądają inaczej niż w przypadku tego, co pokazuje JAXA. 20 czerwca zasięg arktycznego lodu morskiego wyniósł 10,42 mln km2, niemal tyle samo co w latach 2016-2019. W stosunku do średniej 1981-2010 wartość ta jest o 1,17 mln km2 mniejsza, co stanowi różnicę 10,1%. Nastąpił więc wzrost tej różnicy w ciągu ostatnich 10 dni o 1,1%. Mapa NSIDC obok ilustruje aktualne różnice w zlodzeniu arktycznych wód względem średniej 1981-2010.

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

Zmiany spowodowane przez globalne ocieplenie na przestrzeni ostatnich kilkudziesięciu lat sprawiły, że granica pokrywy lodowej przebiega inaczej niż kiedyś. Różnice te widoczne są w stosunku do różnych okresów odniesienia. Największe w przypadku lat 80. XX wieku, co pokazuje mapa obok. Ponad 30 lat temu o tej porze roku topnienie na Oceanie Arktycznym dopiero się zaczynało, dziś jest w zaawansowanym stanie. Jest spore prawdopodobieństwo, że Przejście Północno-Wschodnie otworzy się jeszcze w pierwszej połowie lipca. Zwykle otwiera się pod koniec lipca lub w ogóle dopiero w sierpniu.


 Powierzchnia lodu morskiego w 2020 roku względem wybranych lat. Dane NSIDC, wykres Nico Sun 
 
Dipol arktyczny i utrzymujące się od wielu dni wysokie temperatury niosą za sobą szybkie roztopy. O ile w przypadku spadku zlodzenia nie jest to aż tak widoczne, to inaczej jest w przypadku powierzchni. Lód najwyraźniej dosłownie się rozpływa. Kry lodowe stają się coraz mniejsze. Choć trzeba mieć na uwadze, że pomiar mogą zakłócać stawy topnienia na lodzie. Ale nawet jeśli, to ich obecność oznacza koniec danego fragmentu czapy polarnej, chyba, że zmieni się pogoda i stawy zamarzną. Jak pokazuje wykres, obecna powierzchnia lodu jest taka sama jak w 2012 roku. O tej porze nie było tak w ostatnich latach. Mapa obok pokazuje odchylenia powierzchni lodu względem średniej 2007-2016. 


Zmiany powierzchni lodu morskiego na poszczególnych akwenach. Wipneus, dane AMSR2, University of Hamburg

Za tak małą powierzchnię lodu morskiego odpowiadają zmiany po stronie rosyjskiej. Na Morzu Wschodniosyberyjskim jego powierzchnia jest obecnie rekordowo mała. Także lód w cieśninach Archipelagu Arktycznego w ciągu ostatnich dni zaczął szybko się roztapiać, bo znacznie wzrosły tam temperatury.


Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w Arktyce w 2007, 2012, 2016 i 2020 roku dla 9-18 czerwca. NOAA/ESRL

Okres 9-18 czerwca 2020 zapisze się jako bardzo ciepły. Zwłaszcza nad Morzem Wschodniosyberyjskim i Archipelagiem Arktycznym wraz rozlokowanymi tam cieśninami. Temperatury nad Morzem Wschodniosyberyjskim, oraz w północno-wschodnich krańcach Syberii były średnio 8-10oC wyższe od średniej wieloletniej. W Wierchojańsku padły rekordy ciepła. Animacja obok ilustruje przemieszczanie się mas powietrza i zmiany ich temperatur w drugiej dekadzie czerwca 2020 roku.  Dipol arktyczny wprowadził do Arktyki ciepłe masy powietrza znad wschodniej części Syberii.

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

Wzrost temperatur zwolnił ze względu na to, że o tej porze roku energia jest zużywana na topnienie lodu. Dodatkowo ze względu na obecność pokrywy lodowej i wysokość Słońca temperatury nie są w stanie wzrosnąć jeszcze bardziej. To co wzmacnia topnienie, to fakt ile dni jest ciepłych w ogóle, jak bardzo nagrzeją się wody tam gdzie lodu już nie ma. Także to, jak będą układać się wzorce pogodowe, przede wszystkim chodzi tu o wiatr. Wykres obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje zakumulowany potencjał cieplny albedo. Czyli to, ile energii zebrała Arktyka z racji zmian powierzchni lodu i stopnia ogrzania się wód. Im wyższa wartość na wykresie, tym większa ilość energii pochłoniętej, co może istotnie wpłynąć na wynik wrześniowego minimum. Pomijając oczywiście ewentualnie niesprzyjające roztopom warunki. Należy też stwierdzić, że nawet kilka bardzo ciepłych dni nad Morzem Wschodniosyberyjskim nie przesądza o topnieniu, ale ich wartość jest dodawana do bilansu energii.


Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002 powierzchni arktycznych wód dla 20 czerwca w latach 2014-2020. DMI
 
Wysokie temperatury powierzchniowe wód z racji przedwczesnych roztopów wpływają na potencjał cieplny albedo. Woda jest ciemna i cały czas (jeśli zachmurzenie jest niewielkie) pochłania energię słoneczną. Ten współczynnik jest jak widać na wykresie nieco wyższy niż w 2012 roku. To może zdecydować o wrześniowym minimum, ale nie musi, jeśli pogoda się zmieni. Jak możemy zauważyć na zestawieniu map DMI, temperatur wód są ponadprzeciętnie wysokie. Przedwczesne roztopy zrobiły swoje. Animacja obok pokazuje, że odchylenia bardzo szybko wzrosły. 

https://1.bp.blogspot.com/-EbDODFCNMSU/Xu96hKDxUPI/AAAAAAAA7sc/ecWAmxBCDRo9BPxWK_h-UbWmJ4Vu0tD8wCLcBGAsYHQ/s2031/HYCOM-20200620.gif
Grubość lodu morskiego w latach 2015-2020 dla 20 czerwca. Naval Research Laboratory, Global HYCOM

Przebieg warunków pogodowych, wzrost temperatur wzmocnionych przez globalne ocieplenie szybko zmienił obraz Arktyki. Nie tylko w przypadku powierzchni/zasięgu, ale też grubości. Czapa polarna jest mniej więcej w tak samo złym stanie jak w ostatnich latach. Tym razem szczególnie jest to widoczne po stronie rosyjskiej. Inaczej wygląda sytuacja po stronie amerykańskiej w tym na Morzu Beauforta. Powolne topnienie na Morzu Beauforta w maju najprawdopodobniej uniemożliwi ustanowienie nowego rekordu we wrześniu.


Kra lodowa na Morzu Wschodniosyberyjskim, oraz szalejące na lądzie pożary tajgi i tundry 20 czerwca 2020 roku. NASA Worldview

Stan lodu na Morzu Beauforta może zaważyć o wyniku wrześniowego minimum, ale sytuacja po stronie rosyjskiej jest dramatyczna. Przebieg topnienia może być podobny do tego z 1995 roku, kiedy to po stronie rosyjskiej roztopy jak na tamte czasy były gigantyczne. W tym roku może być podobnie, z tą różnicą, że skala będzie większa. Zwłaszcza, jeśli weźmiemy pod uwagę szalejące już pożary w obrębie koła polarnego, co widać na powyższej fotografii.

Jak więc widać, tegoroczny sezon roztopów nie jest powtórką z lat 2013/14 a bardzo może zbliżyć się do tego z 2012 roku.



Zobacz także:

10 komentarzy:

  1. Obyłbym złym prorokiem ale niewykluczone, że szykuje się pierwszy rok z biegunem północnym po raz pierwszy wolnym we wrześniu od lodu.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. W 2016 r było bardzo blisko

      Usuń
    2. Wiem, że w 13 lipca 2013 Roku, na biegunie północnym, utworzył się staw topnienia(woda z roztopionoego śniegu, na lodzie pokrywającym, biegun północny)-nie brakowało chyba zatem wiele, do bieguna wolnego, od lodu, choć 2013 Rok, nie należał do tych, kiedy były, najmocniejsze roztopy.

      Jednak wokół bieguna północnego, nie brakowało zapewne ciepła,i to wystarczyło, by solidnie postraszyć, biegun północny.

      Usuń
    3. Maj 2020 był rekordowy (temp. ocean+ląd), ale nie liczyłbym na zejście poniżej 2012. Wtedy mimo niższych temperatur było za dużo zbiegów okoliczności, które zdażają sie raz na 100 lat i wpłyneły na rekord. To był rok fuksów.

      Usuń
    4. Dane NASA https://www.ncdc.noaa.gov/sotc/global/202005

      Usuń
    5. Oj, obyś jednak był dobrym prorokiem. Choć brak lodu na biegunie ma tylko znaczenie symboliczne i niczego nie zmieni. Widać na wykresie jak wiele energii ucieka w kosmos przez ten lód.

      Usuń
  2. @Michał - wielkość pokrywy lodowej na biegunie północnym nie ma większego znaczenia od strony fizyki. Za to dla wielu ludzi będzie symboliczny. Może lepiej by pojawił się taki rok - mega fuks i by stopił się latem cały lód. Będzie o tym głośno w mediach i ludzie się przestraszą konsekwencji, bo to takie medialne. Nie ważne, że w paźdźierniku przez brak lodu Arktyka odda masę ciepła i się energia zbilansuje ;)

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. O to mi chodziło.
      Co do zbilansowania to słabiej to zadziała gdy nagle w listopadzie Arktyka pokryje się cienkim lodem i energia zostanie pod nim.

      Usuń
  3. Trochę ciężko mi sobie wyobrazić brak lodu zimą w Arktyce. Musiałoby być już wtedy naprawdę gorąco na Ziemi, aby do tego doszło. Wiem, że Arktyka wolna od lodu we wrześniu jest planowana bodaj na 2032 rok (tak wynika z ekstrapolacji dotychczasowego trendu). Wiecie może jak to wygląda w marcu?

    OdpowiedzUsuń