Raport za II połowę sierpnia - to nie jest do końca powtórka z 2013 roku

Mamy już pełen obraz tegorocznego sezonu topnienia w Arktyce. Bez wątpienia jest to taka sama sytuacja jak po rekordowym topnieniu z 2012 roku, a wrześniowe minimum, do którego dojdzie za kilka dni, będzie miało podobną wartość do tego z 2013 i 2014 roku. Ogromne zmiany w poprzednim sezonie ewidentnie wpłynęły na wzorce pogodowe Arktyki. Przewaga układów niskiego ciśnienia wyhamowała topnienie arktycznego lodu morskiego. Druga połowa sierpnia podobnie jak lipiec była zimna i z przewagą układów niskiego ciśnienia, które przez długi czas tworzyły ujemny dipol arktyczny - pogodowy wzór, który spowalnia letnią utratę lodu morskiego. 

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

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

Dane z modelu PIOMAS za kilka dni pokażą, w jakim stopniu jest to powtórka z 2013 roku. Patrząc na mapę zasięgu lodu, do końca tak nie jest. Jest więcej lodu w sektorze atlantyckim, ale straty w sektorze pacyficznym są znacznie większe niż wtedy. Do tego nadzwyczaj spore okazują się straty na Morzu Beauforta, mimo iż czerwiec i lipiec były okresem, kiedy warunki atmosferyczne mocno hamowały topnienie w regionie. Animacja obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje zmiany zasięgu i koncentracji arktycznego lodu morskiego w drugiej połowie sierpnia 2021. Na uwagę zasługuje szybka redukcja lodu na Morzu Beauforta.

 

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.

 

Z uwagi na niskie temperatury oraz mocno aktywny układ niskiego ciśnienia tempo spadku zasięgu lodu było mniejsze niż w ostatnich latach. 

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

Lód na Oceanie Arktycznym kurczył się w drugiej połowie sierpnia w tempie 39,1 tys. km²/dziennie, a średnia wynosi 45,2 tys. km²/dziennie. Powolne topnienie lodu spowodowało, że na koniec sierpnia zasięg lodu nie spadł poniżej 5 mln km², wyniósł 5,22 mln km². To prawie 1,5 mln km² więcej niż w rekordowym 2012 roku i 0,91 mln km² więcej niż w 2020. Jednocześnie czapa polarna tego dnia była o ponad 1,5 mln km² mniejsza niż wynosi średnia z okresu 1981-2010. Mimo powolnych roztopów, różnice względem poprzednich dekad wciąż są bardzo duże. Mapa NSIDC obok ilustruje aktualne różnice w zlodzeniu arktycznych wód względem średniej 1981-2010.

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2021 roku w stosunku do wybranych lat i średnich dekadowych. JAXA

Zasięg lodu morskiego jest aktualnie 11-tym najmniejszym w historii pomiarów, przy czym powstałe 10 lat, to lata po 2006 roku. O ile na tle ostatnich lat różnice w wielkości czapy polarnej są niewielkie, to w przypadku lat 1981-2010 czy lat 90. XX wieku widać duże różnice. 20-30 lat temu letnie topnienie było spokojne, dziś biorąc nawet pod uwagę tegoroczny sezon topnienia, zakres zmian jest wyraźnie większy. Wrześniowe minimum prawdopodobnie znajdzie się poza pierwszą dziesiątką. 

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

Rzeczywista powierzchnia lodu kurczy się nieco szybciej niż zasięg, co świadczy o warunkach pogodowych. Tempo topnienia jest takie samo jak w minionej dekadzie. Temperatury powietrza zaczęły wyraźnie hamować dalsze topnienia, a przede wszystkim brak wyrobionego impetu z czerwca i lipca. Nie jest to wcale taki słaby sezon topnienia. W ostatnich dniach bardzo niska jest koncentracja lodu - jest nawet mniejsza niż w 2012 roku. To efekt działania silnego wiatru, czasem wręcz sztormowego, który wykorzystywał potencjał cieplny wody morskiej. Mapa obok pokazuje odchylenia powierzchni lodu względem średniej 2000-2019.

 

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

 

Działanie silnego wiatru spowodowały dość szybki w ostatnich dniach spadek powierzchni lodu na Morzu Beauforta. Wyprzedzony został rok 2013, a zrównanie nastąpiło z rokiem poprzednim.

 

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

Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w Arktyce w 2020 i 2021 roku dla 16-30 sierpnia. NOAA/ESRL

 

Pierwsza połowa sierpnia była ciepła z uwagi na działanie wyżu barycznego, który wykorzystał silne jeszcze promieniowanie słoneczne. Warunki pogodowe szybko się zmieniły - pojawił się ujemny dipol arktyczny. Ujemny dipol obniżył temperatury nad Oceanem Arktycznym, a jednocześnie umożliwił ich wzrost na Grenlandii. Animacja obok ilustruje przemieszczanie się mas powietrza i zmiany ich temperatur w dniach 17-31 sierpnia 2021. Spadek temperatur spowodował, że 100% topnienia lodu odbywało się już wtedy za pomocą wód Oceanu Arktycznego.

 

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

 

Zmiany w cyrkulacji powietrza sprawiły, że wokół bieguna północnego doszło do sporego spadku temperatur, choć nie są one nadzwyczaj niskie. Pod koniec sierpnia i we wrześniu w ostatnich latach obserwuje się powolny spadek temperatur, gdyż Ocean Arktyczny oddaje ciepło do atmosfery. Cyrkulacja zimnego powietrza przy stosunkowo dużej powierzchni lodu za pomocą ujemnego dipola arktycznego spowodowała, że część Oceanu Arktycznego charakteryzowała się temperaturami nawet 4^oC niższymi od średniej wieloletniej. Oczywiście zamarzanie wody spowoduje uwolnienie części ciepła do atmosfery. Mapa obok pokazuje, że topnienia powierzchni lodu jest nie ma.

 

Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002 powierzchni arktycznych wód dla 31 sierpnia w latach 2013-2021. DMI

 

Za topnienie po 20-tym sierpnia odpowiadała już wyłącznie woda. Jako że akweny nie nagrzały się w takim stopniu jak w ostatnich latach, to tempo topnienia zaczęło szybko spadać w ostatniej dekadzie sierpnia. Co ciekawe, tempo rozpadu lodu na skutek działania silnych wiatrów w drugiej połowie sierpnia  było spore mimo słabego ogrzania wód. W grę musi wchodzić woda z większych głębokości, której energia cieplna pochodzi z poprzednich lat. Warto przy tym zauważyć, że skala ogrzania wód na koniec sierpnia tego roku nie jest wcale tak niska, co widać na przykładzie Morza Łaptiewów.

 

 

Grubość lodu morskiego w latach 2016-2021 dla 31 sierpnia. Naval Research Laboratory, Global HYCOM

 

Mimo słabego sezonu topnienia, grubość czapy polarnej jest w dalszym ciągu niewielka. Udział lodu o grubości 2 i więcej metrów zajmuje teraz ułamek powierzchni całości czapy polarnej. Najwyraźniej temperatury atmosfery nie muszą odgrywać już takiej roli w topnieniu jak kiedyś. Oczywiście takie wzorce pogodowe jak w tym roku nie dają możliwości pobicia rekordu, ani nawet zbliżenia się do podobnych wartości. Ale ilość ciepła w wodzie rośnie. W końcu dojdzie do takiej sytuacji, że pogoda przestanie mieć jakiekolwiek znaczenie.

 

Kra lodowa w Basenie Arktycznym (80^oN) od strony Morza Czukockiego 31 sierpnia 2021 roku. NASA Worldview

 

Zasięg i powierzchnia lodu nie są dramatycznie małe, ale jakość już tak. W 2013 roku było podobnie, ale nie na taką skalę, jak w tym roku. Od 22 maja do połowy czerwca głęboki niż baryczny często generował wiatr o sile sztormu. Do tego doszły wyjątkowo ciepłe wody Morza Barentsa, w rezultacie czego w pobliżu bieguna północnego powstały otwarte wody. W tym roku takich warunków nie było, choć pogoda nie była spokojna - stan lodu jest gorszy niż wtedy,  a było to bezpośrednio po rekordowym topnieniu. W tym roku wystarczyło kilka dni, by zniszczyć pak lodowy na Morzu Beauforta.

 

Zobacz także:

• Raport za I połowę sierpnia - impet topnienia zmalał, poniedziałek, 16 sierpnia 2021 Pierwsze dni sierpnia 2021 wykazywały spore topnienie pokrywy lodowej Oceanu Arktycznego na skutek działania wyżu barycznego w rosyjskim sektorze Oceanu Arktycznego i nad samą Syberią, na której szalały potężne pożary tajgi.
• Raport za II połowę lipca - nie do końca słaby sezon roztopów, niedziela, 1 sierpnia 2021