Raport za II połowę października - bardzo szybko zamarzła połówka Oceanu Arktycznego

Druga połowa października 2021 roku przyniosła dość niecodzienny przebieg zamarzania arktycznych wód. Ocean Arktyczny zamarzał w dosłownie błyskawicznym tempie, ponad 30% szybciej niż w poprzednich dekadach. Zamarzaniu sprzyjały specyficzne warunki związane z rozłożeniem wiru polarnego, który skupił się wyłącznie nad obszarem rosyjskiej części Oceanu Arktycznego od Morza Czukockiego po Karskie. Animacja obok pokazuje w wirze polarnym, a tym samym we wzorcach pogodowych Arktyki.

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

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

Wir polarny w rosyjskiej części Oceanu Arktycznego zaowocował warunkami, które przyspieszyły zamarzanie, mimo wyższych niż kiedyś temperatur wód. Temperatury bardzo szybko spadły, powierzchnia słabo zasolonych mórz szelfowych bardzo szybko się wychłodziła. Animacja obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje zmiany zasięgu i koncentracji arktycznego lodu morskiego w drugiej połowie października 2021. Widać, jak szybko zamarzał rosyjski sektor. Z drugiej strony bardzo słabe, wręcz brak zmian w niektórych dniach października miał miejsce w amerykańskiej części arktycznych wód. 

 

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.

Dane JAXA pokazują, że tempo zamarzania, szczególnie w połowie października było szybkie, ale nie wyjątkowo szybkie. O zamarzaniu decydowały temperatury wraz z układem wiatrów związanych z obecnością często występującego antycyklonu. Wyż baryczny nie rozprasza lodu, ale powoduje szybkie zamarzanie z uwagi na brak energii słonecznej (małe zachmurzenie=ucieczka ciepła do wyższej warstwy atmosfery).

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

 

W drugiej połowie października średnie tempo zamarzania przekraczało 120 tys. km²/dziennie, podczas gdy średnia wynosi 85 tys. km²/dziennie. Szybkie zamarzanie, głównie rosyjskich wód pozwoliło na utrzymanie niemal niezmiennej pozycji zlodzenia arktycznych wód - 10 miejsce ostatniego dnia miesiąca. 31 października zasięg lodu wyniósł 8,24 mln km², to aż 1,75 mln km² więcej niż w 2020 roku, w którym omal nie doszło do pobicia rekordu wrześniowego minimum. 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. Mapa przedstawia zasięg w zestawieniu ze średnią lat 90. XX wieku. JAXA

Dane JAXA pokazują dość dynamiczny wzrost zlodzenia. Całościowo od początku sezonu zamarzania tempo zmian jest niemal identyczne jak w ciągu ostatnich 10 lat. Warunki atmosferyczne spowodowały, że pokrycie lodem jest takie jak 20-30 lat temu. Z wyjątkiem sektora amerykańskiego. 

Powierzchnia lodu morskiego w 2021 roku na tle wybranych lat, średnich dekadowych oraz jej odchylenia w stosunku średniej 2000-2019. Dane NSIDC, wykres Nico Sun

Spadek temperatury do kilkunastu stopni poniżej zera szybko wpłynął na płytkie i w wielu miejscach słabo zasolone wody Morza Łaptiewów i Wschodniosyberyjskiego. Średnie przyrosty powierzchni wynoszące 150 tys. km²/dziennie były około 40% większe niż poprzednich dekadach. Koncentracja lodu wzrosła bardzo szybko.

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

Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w Arktyce w 2020 i 2021 roku dla 15-30 października. NOAA/ESRL

Co ciekawe nad dużą częścią Arktyki i samego Oceanu Arktycznego w drugiej połowie października dominowały temperatury wyższe od średniej wieloletniej. Najcieplejsze obszary to Morze Beauforta, zwłaszcza jego wschodnia część wraz z Archipelagiem Arktycznym - nawet 10^oC cieplej niż zwykle. Z kolei od wschodniej części Morza Karskiego po Morze Czukockiego temperatury były w normie, a nad Morzem Wschodniosyberyjskimi nawet 4 stopnie poniżej normy. To skutkowało szybkim zamarzaniem. Prędkość zamarzania wynikała też z tego, że akweny zaczęły zamarzać z kilkonastodniowym opóźnieniem. Nastąpiła szybka reakcja na spadek temperatur w połowie października. Animacja obok ilustruje przemieszczanie się mas powietrza i zmiany ich temperatur w dniach 16-28 października 2021. 

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

Komórka polarnego powietrza w wirze ułożona była w taki sposób, że amerykańska część Oceanu Arktycznego dostawała się pod wpływ ciepłego powietrza, wędrującego z Ameryki Północnej. Dlatego też spadek temperatur wokół bieguna północnego wyhamował.

Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002 powierzchni arktycznych wód dla 15 października w latach 2013-2021. DMI

Wartość temperatur powierzchni wód także miała wpływ na zamarzanie. W tym roku wody arktyczne, choć były cieplejsze niż zwykle, nie ogrzały się w takim stopniu jak w latach poprzednich. To wraz z działaniem niskich temperatur w pewnym momencie spowodowało błyskawiczne pokrycie się lodem mórz szelfowych Oceanu Arktycznego.

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

Choć Ocean Arktyczny szybko pokrył się lodem, to należałoby oczekiwać, że grubość czapy polarnej także będzie szybko wzrastać. Na razie jednak tego nie widać, choć dane PIOMAS wykażą wzrost, ale wynikający z zamarzania powierzchni, a nie grubości. Zestawienie map z Laboratorium Marynarki Wojennej USA pokazuje, że miąższość czapy polarnej niewiele się różnice od poprzednich lat. Szybkie tempo zamarzania może potem doprowadzić do wolniejszego tempa przyrostu lodu, chyba że temperatury nad lodem będą odpowiednio niskie.

Czapa polarna Basenu Arktycznego 29-31 października 2021 roku. W lewej części zdjęcia widać Morze Czukockie. Sentinel-1 AB, Sea Ice Denmark

Pokrywa lodowa we wschodniej części Morza Beauforta  29-31 października 2021 roku. Sentinel-1 AB, Sea Ice Denmark

Szybko zamarzła połowa Oceanu Arktycznego. Prędkość przyrostu ogółu wynikała z miejsc, które miały dobre warunki dla pokrycia się lodem. W sektorze amerykańskim dużą część zajmują wyspy Archipelagu Arktycznego. Powierzchnia wód jest tam niewielka. Morze Baffina także zajmuje niewielkie rozmiary, a powierzchnia lodu na tym akwenie jest rekordowo mała. Wielkość tych wód nie wpłynęła więc na tempo zamarzania, gdzie ogromne obszary wód rosyjskich  zaczęły błyskawicznie zamarzać. 

Zobacz także:

• Raport za I połowę października - pierwsze tygodnie zamarzania nie wróżą poprawy, sobota, 16 października 2021 Pierwsza połowa października 2021 w Arktyce nie odbiegała znacząco od tego, co powinno o tej porze mieć miejsce. 
• Raport za II połowę września - ruszył sezon zamarzania 2021/22, piątek, 1 października 2021