Raport za II połowę kwietnia - czy to mogą być przygotowania do megatopnienia?

Topnienie arktycznej czapy polarnej w kwietniu, także w jego drugiej połowie miesiąca jest jeszcze powolne. Temperatury wciąż są niskie, szczególnie temperatury wód, które dopiero zaczynają się nagrzewać. Przyspieszenie następuje w maju. W tym roku tempo zmian było bardzo powolne. Ale to tylko jedna strona medalu. W trzeciej dekadzie miesiąca rozwinął się dodatni dipol arktyczny, który jest zjawiskiem przyspieszającym ubywanie ilości lodu morskiego. Szybciej niż rok temu zachodzą zmiany na Morzu Beauforta, do tego w całym regionie panowały wyższe niż zwykle temperatury. Czy to mogą być przygotowania do wielkich roztopów latem?

Zobacz mapę koncentracji arktycznego lodu morskiego w tak zwanych fałszywych barwach.  

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

Dodatni dipol arktyczny charakteryzuje się tym, że o tej porze roku zwiększa zasięg lodu w sektorze atlantyckim. A jako że zmiany po stronie pacyficznej są jeszcze stosunkowo powolne, to efektem jest słabe tempo zmian w zlodzeniu Oceanu Arktycznego. Dlatego też widzimy, że obszar lodu na Morzu Barentsa zwiększył się, a zlodzenie Morza Beringa i Czukockiego  jest spore - oczywiście, jak na ostatnie lata. Ze względu na grubość lodu wiatr generowany przez dipol powoduje obniżanie się koncentracji lodu, nawet dość dramatyczne. Animacja obok (kliknij, aby powiększyć) przedstawia zmiany zasięgu i koncentracji arktycznego lodu morskiego w drugiej połowie kwietnia 2021.

 

Zmiany tempa zwiększania/zmniejszania się zasięgu lodu morskiego w 2021 roku w zestawieniu ze zmianami z 2012 i 2020 roku oraz średniej z ostatnich 10 lat.

 

Początkowo tempo spadku zasięgu lodu było duże z uwagi na rozpadający się wir polarny i ingerencję ciepłych mas powietrza z południa. Potem jednak, w trzeciej dekadzie kwietnia sytuacja się zmieniła z uwagi na dipol arktyczny. 

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2021 roku i wyszczególnienie względem wybranych lat oraz średniej 1981-2010. Wykres pokazuje zapis dziennych odczytów w 5-dniowej średniej. NSIDC

Rezultat jest taki, że zasięg lodu (extent) nie jest rekordowo niski i oddalił się od lat, w których notowane były o tej porze roku rekordowe wartości. 30 kwietnia zasięg lodu wyniósł 13,57 mln km², to blisko 0,5 mln km² więcej niż w rekordowym wtedy 2019 roku. Jednocześnie czapa polarna tego dnia była o 0,6 mln km² mniejsza niż wynosi średnia 1981-2010, co stanowi różnicę 4,26%. W drugiej połowie kwietnia 2021 tempo spadku zasięgu lodu było dwukrotnie mniejsze niż wynosi średnia wieloletnia.  Mapa NSIDC obok ilustruje aktualne różnice w zlodzeniu arktycznych wód względem średniej 1981-2010. 

 

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2021 roku względem lat 2005-2020 i średnich dekadowych. JAXA

Sytuacja ta nie wpłynęła znacząco na różnice w wielkości czapy polarnej. Ta wciąż jest mniejsza niż w poprzednich dekadach i takich czy innych okresach odniesienia. Nawet w sektorze atlantyckim, mimo działania wiatru wiążącego się z występowaniem dipola widać, że granica lodu przebiega inaczej. W tym wypadku mapa obok przedstawia zarys średniej lat 90. XX wieku, a więc okresu nieodległego. Nawet z punktu widzenia ludzkiego postrzegania czasu. Stopień ogrzania oceanów, Ziemi i regionu arktycznego w związku z ocieplającym się klimatem nie pozwala na zwiększenia wielkości lodu do wartości średnich z poprzednich dekad nie mówiąc już o wartościach wyższych od średnich. Swoistą konkurencję stanowi jedynie poprzednia dekada, a to i tak nie utrzyma się długo. 

Powierzchnia lodu morskiego w 2021 roku na tle wybranych lat i średnich dekadowych. Dane NSIDC, wykres Nico Sun

Tempo spadku powierzchni lodu (area) także spowolniło, czego przyczyną był dodatni dipol arktyczny. Wiatr z północy nie miał problemów, by zamrozić północne krańce Morza Barentsa. Wody są tam wciąż chłodne, ale jest to iluzja. Lód jest cienki, i bardzo szybko się roztopi, gdy okoliczne wody się nagrzewają, gdy zmieni się kierunek wiatru. Jednocześnie zaobserwowano ubytki w paku lodowym Morza Beauforta, których rok temu nie było. Warto tu dodać fakt z uwagi na porę roku, że sumaryczne zmiany, co pokazuje wykres, generalnie są bez znaczenia. Chyba że mamy na myśli wzorce pogodowe - wielkość lodu teraz może mieć wpływ na występowanie silnych ośrodków wysokiego ciśnienia latem.   Mapa obok pokazuje odchylenia powierzchni lodu względem średniej 2000-2019.

 

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

W związku z występowaniem dipola arktycznego na Morzu Barentsa powierzchnia lodu zaczęła rosnąć. Podobna rzecz miała miejsce na Morzu Grenlandzkim, na które trafia lód z cieśniny Fram

  Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 na półkuli północnej w latach 2001-2010 i 2011-2020 dla kwietnia. NASA/GISS

Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w Arktyce w 2020 i 2021 roku dla 16-29 kwietnia. NOAA/ESRL

Rok temu Arktyką rządziły inne wzorce pogodowe, które przyniosły wysokie temperatury po stosunkowo zimnej zimie. W tym roku jest podobnie, inne są tylko wzory baryczne. Wtedy sytuacja w kwietniu była pokłosiem silnej cyrkulacji strefowej, która wiosną przyczyniła się do dużego wzrostu temperatur na Syberii i nad rosyjskimi akwenami wodnymi. W tym roku wzór baryczny i temperaturowy był z jednej strony związany w rozpadem wiru polarnego, z drugiej zaś działaniem dipola arktycznego. Tym razem to nad Morzem Beauforta temperatury były od 3 do nawet 7^oC wyższe od średniej 1981-2010, a nad Morzem Czukockim nawet 10^oC powyżej średniej. Rok temu było zupełnie inaczej. 

Zmiany średnich temperatur wokół bieguna północnego (80-90^oN) w 2021 roku względem średnich z poszczególnych dekad. DMI, grafika Nico Sun

Mamy więc do czynienia z modelem bliższym roku 2012, choć nie dokładnie takim samym. Podobnie jak wtedy region Morza Beauforta i Czukockiego w drugiej połowie kwietnia był cieplejszy niż region Karskie-Łaptiewów i Barentsa. Temperatury w kwietniu były generalnie wysokie w całej Arktyce, wokół bieguna północnego jest kilka stopni cieplej niż w XX wieku. Pod koniec kwietnia średnia temperatura wyniosła -11°C, to 4 stopnie więcej niż pół wieku temu. Do tego chodzi kwestia dipola, w efekcie czego dalszy przyrost grubości lodu może ulec znacznemu spowolnieniu. Wykres obok pokazuje odchylenia tzw. „stopniodni chłodu” (ang. Freezing degree days - FDD). Jeśli na przykład jednego dnia mamy temperaturę -5°C, drugiego -10°C, a trzeciego -15°C, to w ciągu tych trzech dni wskaźnik będzie przyjmował kolejno wartości 5, 10 i 15, a wartość skumulowana FDD wyniesie 30. Im wyższa ta wartość, tym bardziej mroźny mierzony sezon; im mniejsza – tym łagodniejszy.

Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002 powierzchni arktycznych wód dla 25 kwietnia w latach 2015-2021. DMI

W tym roku odchylenia temperaturowe wód są na Morzu Beringa są wyraźnie wyższe niż rok temu, choć nie w takim stopniu jak w latach 2017-2019. Z kolei odchylenia na północnych krańcach Atlantyku są podobne jak rok temu. Wiąże się to z wieloma przyczynami, jak  warunki pogodowe w sezonie i związane z nimi zmiany w zlodzeniu arktycznych wód. Animacja obok pokazuje zmiany odchyleń temperaturowych w dniach 1-25 kwietnia 2021. Temperatury rosną - w środkowej części Morza Barentsa wzrosły z około 0,3°C na początku kwietnia do 2°C pod koniec miesiąca. W związku działaniem dipola arktycznego, a jeszcze wcześniej z topnieniem lodu między Ziemią Franciszka Józefa a Svalbardem na północnych krańcach tego morza nastąpił miejscami niewielki spadek temperatur.  

Grubość lodu morskiego w latach 2016-2021 dla 30 kwietnia. Naval Research Laboratory, Global HYCOM

Grubość czapy polarnej wygląda nieco gorzej niż w latach 2016-2018. W przypadku pasa lodu ciągnącego się wzdłuż Archipelagu Arktycznego i Grenlandii jest gorzej niż we wcześniejszych latach. Wyjątek stanowi More Beauforta. Lepiej jest na Morzu Łaptiewów, ale to ma niewielkie znaczenie - ten lód i tak się roztopi, stanie się to jedynie później niż rok temu. Wykres obok pokazuje zmiany grubości czapy polarnej w dniach 10-30 kwietnia 2021.

 

 

Kra lodowa na Morzu Łaptiewów 30 kwietnia 2021 roku. NASA Worldview

Czy jednak na pewno lód na Morzu Łaptiewów stopi się później niż w zeszłym roku? To zależy od dalszego rozwoju sytuacji, ale patrząc na zdjęcie satelitarne, należy się spodziewać najgorszego.  

Powstająca w paku lodowym Morzu Beauforta kra lodowa. 

Patrząc na stan lodu Morza Beauforta, raptem kilka dni z dipolem arktycznym, można stwierdzić, że to mogą być przygotowania do wielkich roztopów w okresie letnim. Pak lodowy szybko popękał i zaczęła się tam tworzyć kra lodowa, a ciemne powierzchnie już pochłaniają energię słoneczną. 

Zobacz także:

• Raport za I połowę kwietnia - pierwsze spustoszenia zostały już dokonane, piątek, 16 kwietnia 2021 Pierwsza połowa kwietnia 2021 roku cechowała się w Arktyce stosunkowo szybkimi roztopami, co miało związek z zarówno sporym jak na ostatnie lata obszarem zajmowanym przez lód, jak i warunkami pogodowymi. 
• Raport za II połowę marca - późny początek, czwartek, 1 kwietnia 2021