Raport za II połowę marca 2023 - dodatni dipol arktyczny panował w marcu

Wraz z początkiem marca doszło w Arktyce do zmiany we wzorcach pogodowych. Nad Oceanem Arktycznym zaczął dominować dodatni dipol arktyczny. Dipol ten charakteryzuje się występowaniem niskiego ciśnienia w sektorze euroazjatyckim Arktyki (tzw. niż tajmyrski) oraz wysokim w sektorze amerykańskim. Dodatni lub pozytywny dipol arktyczny jest zjawiskiem negatywnie wpływającym na stan czapy polarnej. Przyczyną jest układ wiatrów. Animacja obok pokazuje zmiany w wysokości geopotencjału, który ilustruje wzory pogodowej. Jak widzimy, w sektorze euroazjatyckim powstał rozległy cyklon, który spowodował spadek temperatur. Jednak wraz z wyżem barycznym w sektorze amerykańskim duża część Oceanu Arktycznego doświadczyła wzrostu temperatur. 

 

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

 

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

O tej porze roku ze względu na temperatur dodatni dipol arktyczny nie redukuje powierzchni lodu morskiego. Przyczyną jest fakt, że w sektorze pacyficznym temperatury powietrza, a przede wszystkim wody nie pozwalają na szybką redukcję lodu. Z kolei zimne powietrza pchane przez dipol w kierunku Atlantyku łatwo powoduje zamarzanie wychłodzonej po nocy polarnej wody. Stąd duże rozmiary lodu na Morzu Barentsa i Grenlandzkim. Wcześniej dipol także występował, co też wpłynęło ostatecznie na rozmiary pokrywy lodowej u wschodnich wybrzeży Grenlandii. Animacja obok pokazuje zmiany zasięgu i koncentracji arktycznego lodu morskiego w drugiej połowie marca2023 roku.

 

Zmiany tempa zwiększania/zmniejszania się zasięgu lodu morskiego w 2023 roku w zestawieniu ze zmianami z 2020 i 2022 roku oraz średniej z ostatnich 10 lat.

W drugiej połowie marca pokrywa lodowa kurczyła się w tempie zbliżonym do średniej z ostatnich 10 lat. Wpływ na to miał sam dodatni dipol arktyczny, ale jak już wyżej wspomniano - w sektorze atlantyckim notowane były przyrosty w związku z jego działaniem.

 

Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego w 2023 roku i wyszczególnienie w zestawieniu ze zmianami z wybranych lat oraz średniej 1981-2010. Wykres pokazuje zapis dziennych odczytów w 5-dniowej średniej. NSIDC

Taka sytuacja w okresie letnim mogłaby doprowadzić do dramatycznych spadków.  Na koniec marca zasięg lodu według danych NSIDC był siódmym najmniejszym w historii pomiarów. - 14,92 mln km² - 450 tys. km² mniej od średniej 1981-2010. Tempo było więc wolniejsze niż w przypadku danych JAXA. Mapa NSIDC obok ilustruje różnice w zlodzeniu arktycznych wód względem średniej 1981-2010. Jak pokazują wcześniejsze lata, marcowy zasięg ma niewielki wpływ na letnie topnienie. Pokrywa lodowa jeśli chodzi o zasięg miała podobne rozmiary do tej z 2020 roku, kiedy omal nie doszło do pobicia rekordu z 2012 roku. 

Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego w 2023 roku w stosunku do wybranych lat i średnich dekadowych. Mapa przedstawia zasięg w zestawieniu ze średnią lat 90. XX wieku. JAXA

Dodatni dipol arktyczny spowodował, że po długiej przerwie wrócił lód na Morze Barentsa, które było od niego wolne przez niemal cały sezon zamarzania. Taka sytuacja nie oznacza jednak poprawy, gdyż w dużej mierze jest to lód eksportowy, a nie dlatego, że woda zamarzła.

 

Zmiany powierzchni lodu morskiego w 2023 roku w stosunku do zmian z wybranych lat, średnich dekadowych oraz jej odchylenia w stosunku średniej 2000-2019. Dane NSIDC, wykres Nico Sun

 

Powierzchnia lodu nawet zwiększyła swoje rozmiary w stosunku do połowy marca. Przyczyną są temperatury powietrza i wody. To dopiero początek dnia polarnego, więc każda zmiana pogody może bardzo łatwo spowodować wzrost pokrywy lodowej. Dodatni dipol arktyczny o tej porze roku zmienia zasięg lodu ze względu na wiatr. Temperatury wpływ mają dopiero w kwietniu na nawet w maju. Stąd brak spadku powierzchni (area). 

Zmiany powierzchni lodu morskiego na morzach: Beauforta, Beringa, Barentsa i Grenlandzkim w 2023 roku. JAXA/AMSR2
*Przedstawione dane uwzględniają większy obszar arktycznych akwenów niż geograficzny.

Nie znaczy to też, że wyżej opisane zjawisko w ogóle nie może zmniejszać powierzchni lodu. Może, choć w niemal każdym przypadku głównym czynnikiem jest wiatr. Oczywiście napływ cieplejszych mas powietrza też ma wpływ, ale ogranicza się on do niezamarzania wód, które wcześniej się uwolniły od lodu na skutek działania wiatru.

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

Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w Arktyce w 2020, 2022 i 2023 roku dla 15-29 marca. NOAA/ESRL

Dodatni dipol arktyczny wtłoczył co prawda cieplejsze powietrze, ale pamiętajmy, że to był marzec. Zwykle w Arktyce panują jeszcze siarczyste mrozy. Te wzór baryczny podniósł średnią temperaturę o około 7^oC. To z jednej strony dużo i mało.

Zmiany średnich temperatur wokół bieguna północnego (80-90^oN) w 2023 roku względem średnich z poszczególnych dekad. DMI, grafika Nico Sun

Dużo, gdyż 6-7^oC przez dwa tygodnie na tak dużym obszarze to, spora zmiana. Lżejszy mróz oznacza wolniejszy przyrost grubości lodu morskiego. W takiej sytuacji lód łatwiej się topi. Powstałe też na skutek działania dipola płonie wiatrowe będą pochłaniać ciepło. Z drugiej strony taka zamiana nie wpływa na powierzchnię lodu, gdyż nad Morzem Beauforta przykładowo zamiast -30^oC mamy -23^oC (wartości średnie). Animacja obok ilustruje przemieszczanie się mas powietrza i zmiany ich temperatur w dniach 16-30 marca 2023 roku. 

 

Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002 powierzchni arktycznych wód dla 30 marca w latach 2015-2023. DMI

 

Dodatni dipol arktyczny wpływa też na temperatury wód z racji wiatru i przemieszczających się mas powietrza. Zimne powietrza w sektorze atlantyckim wychładza wodę. Jeśli taki stan rzeczy trwa długo, to w końcu woda zaczyna zamarzać. W przypadku Morza Beringa wiejący wiatr wymusza topnienie lodu za pośrednictwem wody, ale energia jest zużywana na jego topnienie. Dlatego też, jak pokazuje animacja obok, zmian tam nie widać, jeśli chodzi o odchylenia temperaturowe. Brak też spadku tych odchyleń do zera świadczy o działaniu ciepłych mas powietrza. Temperatury na dużą częścią Morza Beringa były przynajmniej 1oC wyższe od średniej wieloletniej.

 

Grubość lodu morskiego w latach 2015-2023 dla 31 marca. Naval Research Laboratory, Global HYCOM

 

Marcowe warunki pogodowe raczej nie powinny jeszcze wpłynąć na sumaryczną objętość lodu. Dipol na razie spowolnił przyrost miąższości lodu w sektorze pacyficzny. Jednocześnie zwiększył jego ilość w atlantyckim. Od kilku lat obserwujemy w Arktyce brak kilkumetrowej grubości lodu. Takie zdarzenia jak ów dipol też na to wpływają - kumulując się wraz z innymi zjawiskami występującymi w ciągu roku i szeregu lat.

Rozległa połynia wiatrowa u wybrzeży Alaski 31 marca 2023 roku. NASA Worldview

Wyż baryczny związany z dipolem arktycznym powoduje pękanie lodu. Jako że lód jest cienki, łatwiej pęka. Ten dipol trwał długo, ale jest zdecydowanie za wcześnie, by mówić, co to oznacza dla letniego topnienia. Teoretycznie takie zdarzenia źle rzutują na sezon topnienia, czyli lód będzie się topił szybko. Ale nie wiemy, jakie będą warunki dla topnienia w okresie czerwiec-sierpień.

Zobacz także:

• Raport za I połowę marca 2023 - szybki start, czwartek, 16 marca 2023 W Arktyce rozpoczął się sezon topnienia, ale tak jak zwykle bywa w takim przypadku - zmiany obejmują akweny zewnętrze. Morze Ochockie, Beringa czy Baffina.
• Raport za II połowę lutego 2023 - na Morzu Barentsa nadal zła sytuacja, środa, 1 marca 2023