niedziela, 29 grudnia 2024

Zatoka Hudsona nie zamarzła w tym roku

Grudzień 2024 w Arktyce zapisze się jako rekordowy. Zasięg lodu morskiego jest rekordowo niski i sytuacja ta już się nie zmieni do końca miesiąca. Kamieniem milowym i przyczyną tego stanu rzeczy jest tutaj Zatoka Hudsona.

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2024 roku w stosunku do wybranych lat i średnich dekadowych. JAXA

28 grudnia według danych JAXA zasięg lodu morskiego wyniósł 11,62 mln 
km2, to 0,51 mln km2 mnie niż średnia z ubiegłej dekady. Stan rekordowo niskiego zasięgu lodu utrzymuje się w grudniu od w sumie 15 dni, a sumaryczny przyrost od początku sezonu zamarzania jest 4% wolniejszy niż średnia z ostatnich 10 lat. Na zaistniałą sytuację wpływ w znacznej mierze ma to, co dzieje się w Zatoce Hudsona. Zatoka powinna być już dawno temu zamarznięta w całości, a nie jest. Mapa przedstawia zlodzenie regionu. Zasięg lodu zajmuje 832 tys. km2, brakuje blisko 370 tys. km2 lodu. To sytuacja bez precedensu, gdyż nigdy wcześniej takie coś nie miało miejsca. Podobna sytuacja ostatni raz miała miejsce rok temu. Wtedy jednak zasięg lodu był blisko 200 tys. km2 większy, prawie cały akwen przykrywał lód. 
 
Dobowe odchylenia temperatur od średniej 1979-2000 na półkuli północnej 29 grudnia 2024 roku. Climate Reanalyzer

Bez względu na to, jaki weźmie się pod uwagę okres odniesienia, to wartości temperatur są poza skalą. Odchylenia przekraczają 20 st. C. W praktyce oznacza to bardzo lekki mróz, co ilustruje mapa dzisiejszych temperatur w regionie dla godzin popołudniowych czasu lokalnego. 28 grudnia w Inukjuak w dzień było tylko -1,7 st. C. W nocy niecałe -4 st. C. To temperatury typowe dla nas. Tam o tej porze roku zazwyczaj jest co najmniej -20 st. C. Nawet na samym środku Zatoki Hudsona dziś panuje lekki mróz, na 59 równoleżniku. W USA zimy nie ma. W Chicago nie ma śniegu. Jest tam kilka stopni powyżej zera. Do końca roku Zatoka Hudsona nie zamarznie, będzie to precedens. Według prognoz dopiero 2 stycznia mają zacząć rozwijać się warunki pozwalające na zamarznięcie całości akwenu. Wtedy też zima pojawi się w USA, potem też powinna przyjść do Polski na kilka dni.
 
 

wtorek, 24 grudnia 2024

NOAA Arctic Report Card 2024

Szybkie tempo i złożoność zmian zachodzących w Arktyce wymagają zdecydowanych działań na rzecz adaptacji regionu i całego świata w tym oczywiście ograniczenia emisji gazów cieplarnianych. Jak informuje Arctic Report Card 2024 opracowany przez Narodową Służbę Oceaniczną i Atmosferyczną (NOAA), Arktyka nadal ociepla się w tempie szybszym niż średnia globalna. Raport zwraca uwagę nie tylko na samo ocieplenie regionu, ale też zmiany zachodzące w arktycznej tundrze oraz rosnące opady atmosferyczne w okresie zimowym. Niniejszy raport ten przedstawia obraz zmian, jakie zaszły w Arktyce w ciągu ostatnich miesięcy, oraz to, jak ma się bieżąca sytuacja względem poprzednich lat i dekad.

W najcieplejszym roku w historii pomiarów jaki ma być rok 2024, Arktyka doświadczyła jedenastego roku z rządu, kiedy odchylenia temperaturowe były tam wyższe niż średnia globalna. Prowadzone od kilku dekad pomiary wskazują, że Arktyka znajduje się obecnie w „nowym reżimie”. Mimo iż nie każdy rok przynosi nowy rekord, to region znajduje się dziś w zupełnie innym położeniu klimatyczno-środowiskowym niż jeszcze 10 lat temu.

 

Temperatury powietrza
Rosnące temperatury w Arktyce (60-90°N) nadal przewyższają to, co dzieje się na całej planecie, co jasno pokazuje wpływ mniejszej niż kiedyś kriosfery. Dotyczy to zarówno lodu jak śniegu na lądach okalających Ocean Arktyczny.

Zmiany odchyleń temperaturowych (a) rocznych, (b) jesiennych, (c) zimowych, (d) wiosennych i (e) letnich w stosunku do średniej z lat 1991-2020 w Arktyce i na całym świecie w latach 1900-2024 (do września 2024). Szeregi czasowe średniej rocznej obejmują okresy od października do września następnego roku. Dane NASA GISTEMP  

Okres od października 2023 do września 2024 w Arktyce był drugim najcieplejszym od 1900 roku, czyli mówiąc wprost - w historii pomiarów. Wiemy przy tym, że wcześniejsze stulecia nie były tak ciepłe, jak w XX wieku, nie wspominając już o obecnym stuleciu. Przedstawione wyżej wykresy pokazują, jak zmieniały się temperatury w Arktyce ogólnie i w czasie poszczególnych pór roku w zestawieniu ze zmianami globalnymi. Temperatury w okresie od października 2023 do września 2024 były 1,2 st. C wyższe od średniej 1991-2020. W stosunku do ery preindustrialnej Arktyka jest już 2 st. C cieplejsza.

Sezonowe anomalie temperatury powietrza na powierzchni (w °C) dla (a) jesieni 2023 r., (b) zimy 2024 r., (c) wiosny 2024 r. i (d) lata 2024 r. Anomalie temperatury przedstawiono w odniesieniu do  średnich z lat 1991-2020. Dane dotyczące temperatury powietrza z reanalizy ERA5 pochodzą z serwisu Copernicus Climate Change Service.

Sezonowo sytuacja jest bardzo zróżnicowana, co jest związane ze zmianami powierzchni lodu morskiego. Zazwyczaj to właśnie jesień charakteryzuje się najwyższymi anomaliami, co jest związane z uwalnianiem ciepła do atmosfery na skutek wychładzania się wolnych od lodu mórz. W 2023 roku wyjątkowo ciepło było w większości Kanady i części Morza Beauforta. Odchylenia wyniosły od 4 do 6 st. C. Zimą anomalie się zmniejszyły. Jednak z racji tego, że lód morski nadal zajmował mniejszy niż zwykle obszar, dodatnie anomalie wciąż tam dominowały. Zazwyczaj, choć nie zawsze najmniejsze anomalie mają miejsce wiosną i w pierwszej połowie lata. Wiosną czapa polarna osiąga najwyższe rozmiary i zaczyna się topić, więc energia jest zużywana na topnienie lodu, które intensyfikuje się w czerwcu i w lipcu. Potem w sierpniu anomalie znów zaczynają rosnąć. Wiosną temperatury nad Oceanem Arktycznym były miejscami niższe od średniej. Sytuacja zmieniła się latem, kiedy czapa polarna szybko się kurczyła odsłaniając nagrzewające się akweny, takie jak Morze Beauforta. Najwyższe od 1950 roku temperatury zanodowano w  Nunavut, północnych częściach Manitoby, Ontario i w Quebecu. Także w dużej części Zatoki Hudsona, gdzie sezonowe odchylenia wynosiły 2-3 st. C. Fala upałów na początku sierpnia przyniosła wiele rekordów temperatur na... północy Alaski i w północnych prowincjach Kanady. Te rekordy to 31,7 st. C w Deadhorse na północy Alaski i 34,8 st. C w Inuvik na Terytoriach Północno-Zachodnich Kanady.


Opady
Arktyka staje się coraz wilgotniejsza z racji rosnących tam temperatur. Średnie opady w czasie okresu letniego (lipiec-wrzesień 2024) w całej Arktyce były najwyższymi w historii.

Odchylenia sum sezonowych opadów w Arktyce w stosunku do średniej 1991-2020 dla jesieni 2023, zimy, wiosny i lata 2024. Zielone odcienie pokazują obszary z opadami powyżej normy, brązowe z opadami poniżej normy. Źródło: Reanaliza ERA5

Tak jak w przypadku temperatur, opady w Arktyce są zróżnicowane regionalnie i sezonowo. To, co zasługuje na uwagę, to wysokie wartości dla Alaski, ale nie tylko. W okresie letnim występowały spore sumy opadów nad samym Oceanem Arktycznym, co świadczy o wzrastającej roli niedoboru lodu. Arktyka staje się coraz bardziej wilgotnym miejscem. Jesienią 2023 i zimą 2024 także występowały, choć w dużo mniejszej skali obszary zwiększonych opadów. Warto dodać, że choć historycznie obserwuje się wzrost ilości opadów w Arktyce, to nie każdy rok jest tam wilgotny.

Pokrywa śnieżna
Zalegający w Arktyce śnieg od jesieni do wiosny ma bezpośredni wpływ na wiele procesów zachodzących w Arktyce. Głównym jednak czynnikiem jest wpływ śniegu na klimat. Nawet po tym jak już śnieg zniknie, to jakie uprzednie występowanie o danej powierzchni ma wpływ na region arktyczny. Im szybciej stopi się śnieg, tym szybciej nagrzeje się grunt. Od lat obserwuje się, jak powierzchnia pokrywy śnieżnej się kurczy z powodu ocieplającego się klimatu.

Odchylenia powierzchni pokrywy śnieżnej dla maja i czerwca w latach 1967-2024 względem średniej 1991-2020. Wykres przedstawia dane dla Ameryki Północnej – czarny kolor oraz Eurazji – kolor czerwony. Krzywe pokazują 5-letnią średnią, zaś kółka średnie wartości miesięczne. NOAA, Climate Data Record (CDR)

Podobnie jak w ostatnich latach arktyczny śnieg szybko znika pod koniec maja i w czerwcu. Pamiętajmy, że zima w Arktyce trwa znacznie dłużej. Kiedy u nas wiosna zbliża się do końca, za kołem polarnym wciąż leży śnieg, ale znika szybciej niż kiedyś, bo rosną temperatury. Na wykresie widzimy, że o ile w maju pokrywa śnieżna w Eurazji nie znikała tak szybko w maju, to w czerwcu sytuacja wyglądała już inaczej. Nie odnotowano rekordu, ale powierzchnia pokrywy śnieżnej była wtedy zauważalnie mniejsza niż zwykle. 14. najmniejsza w historii pomiarów wartość dla Eurazji i 7. w przypadku Ameryki Północnej.

Anomalie czasu występowania pokrywy śnieżnej (różnica % w stosunku do średniej liczby dni śnieżnych) dla sezonu 2023/24 w porównaniu ze średnią z lat 1998/99–2022/23. (a) początek opadów śniegu sierpień-styczeń,  (b) topnienie śniegu (luty-lipiec). Trzecia mapa przedstawia, jak wyglądał ranking występowania śniegu w Arktyce. Źródło: NOAA

Wczesne opady śniegu i opóźnione topnienie wiosną spowodowały, że sezon śnieżny na większości obszaru euroazjatyckiej części Arktyki był dłuższy niż zwykle. W Ameryce Północnej późne opady śniegu i wczesne topnienie wiosną sprawiły, że sezon śnieżny w niektórych częściach centralnej i wschodniej części kanadyjskiej Arktyki był najkrótszy od 26 lat. Patrząc historycznie, w ciągu ostatnich 15 lat topnienie śniegu w Arktyce następowało zazwyczaj jeden do dwóch tygodni wcześniej niż w XX wieku. O ile w przypadku powierzchni śniegu widzimy wyraźny trend spadkowy, to w przypadku ilości śniegu, sytuacja wygląda inaczej, co pokazuje wykres po lewej. W ostatnich latach ilość śniegu rośnie w odpowiedzi na zwiększającą się wilgotność Arktyki. Ilość śniegu w kwietniu 2024 roku była na półkuli północnej jedną z najwyższych od lat, porównywalna z tym, co miało miejsce w XX wieku, kiedy klimatu był chłodniejszy. Wtedy śnieg leżał dłużej, większe opady występowały w czasie całej zimy, mniej było roztopów, więc śniegu było dużo. Wzrost temperatur na Ziemi zaczął tę ilość redukować, jednak potem, kiedy w gę weszła rosnąca ilość wilgoci w atmosferze oraz skutki meandrowania prądu strumieniowego, ilość śniegu zaczęła ponownie rosnąć.


Grenlandzki lądolód
Pokrywa lodowa Grenlandii zawiera ilość lodu stanowiącego  równowartość 7,4 metra globalnego wzrostu poziomu morza. Obecne zmiany na Grenlandii są na tyle powolne, że w tej kwestii przynajmniej na razie przejmować się nie musimy. W 2024 roku Grenlandia utraciła bardzo mało lodu.

Zmiany masy grenlandzkiego lądolodu w gigatonach od kwietnia 2002 do września 2024 roku. Drugi wykres przedstawia zmiany roczne dla poszczególnych lat. Dane pomiarowe z satelitów GRACE i ICESat-2

Lądolód grenlandzki zyskuje masę głównie z powodu akumulacji śniegu i traci ją poprzez odpływ wody z topniejącego lodu i uwalnianie stałego lodu do oceanu (tj. cielenie się gór lodowych). Suma tych wielkości stanowi bilans masy pokrywy lodowej. W sezonie  1 września 2022 - 31 sierpnia 2023 Grenlandia straciła bardzo mało lodu jak na obecną sytuację klimatyczną. Dokładnie 55 mld ton, inaczej gigaton (Gt). To trzecia najmniejsza ilość utraconego lodu w historii pomiarów, najmniej od 2013 roku. Średnioroczny bilans masy lodu wynosi bowiem -266 Gt. Obszar jaki obejmowały roztopy, był niewielki jak na ostatnie lata. Tylko w połowie lipca zasięg topnienia chwilowo przekroczył 30%. To, ile stopi się lodu, zależy od warunków atmosferycznych, które latem 2024 roku nie sprzyjały szybkim roztopom. 
 
 
Arktyczny lód
Najważniejsza sprawa dla Arktyki, to czapa polarna na Oceanie Arktycznym, która ma ogromny wpływ na regionalny, a nawet na globalny klimat. Na przestrzeni ostatnich kilku dekad widać wyraźny trend spadkowy. W ostatnich latach jednak  został on mocno zahamowany, ale jest to tylko sytuacja chwilowa. Dalszy wzrost temperatur na Ziemi wymusi dalsze, jeszcze większe topnienie lodu. To kwestia czasu. 

Średni miesięczny zasięg lodu morskiego (jasnoniebieski) dla (a) marca 2024 roku i (b) września 2024. Medianę zasięgu dla lat 1991-2020 zaznaczono ciemnoniebieskim konturem. c) Zasięg występowania lodu o określonym wieku we wrześniu 2024 roku.

W marcu (marcowe maksimum) i we wrześniu (wrześniowe minimum) 2024 roku rozmiary arktycznego lodu morskiego były podobne do tych z ostatnich lat. Czapa polarna jest o połowę mniejszą niż w latach 80. XX wieku. Marzec 2024  charakteryzował się w sumie przeciętnym zasięgiem lodu. Dość mało lodu było na Morzu Barentsa i w Zatoce Świętego Wawrzyńca. Na początku sezonu topnienia, cofanie się lodu było początkowo dość powolne aż do maja. Godnym uwagi wyjątkiem było niezwykle wczesne topnienie we wschodniej części Zatoki Hudsona. W czerwcu topnienie lodu było przeciętne i nieco przyspieszyło w lipcu i sierpniu. Szybko znikał lód na Morzu Beauforta, za to sporo lodu latem utrzymywało się na Morzu Czukockim. W 2024 roku dość szybko, bo w okolicy 20 sierpnia otwarte były oba szlaki morskie. Wyjątkowo szybko otworzyło się Przejście Północno-Zachodnie, jeszcze przed 20 sierpnia - to rekord.


a) Średnia miesięczna grubość lodu morskiego w latach 2011–24: październik (fioletowy), styczeń (zielony) i kwiecień (niebieski). b)  Mapa anomalii grubości lodu morskiego z kwietnia 2024. c) Mapa trendu zmian w grubości lodu morskiego w latach 2011-2024 dla marca. CryoSat-2/SMOS,  ICESat-2

Najważniejszą zmienną dotyczącą lodu morskiego jest jego grubość. Im cieńszy lód, tym łatwiej (teoretycznie) może stopić się w kolejnym sezonie. W ostatnich latach obserwuje się wyraźną zmianę w grubości lodu tam, gdzie zwykle jest on najgrubszy, czyli w amerykańskiej części Basenu Arktycznego i wschodniej części Morza Beauforta. W latach 2011-2024 lód ten tracił nawet 10 cm rocznie. Najprawdopodobniej przyczyną są wysokie temperatury wód, które z Oceanu Atlantyckiego trafią do Arktyki. 
 
 
Temperatura Oceanu Arktycznego
Temperatura wód ma ogromne, coraz większe w ostatnich latach znaczenie dla zmian w arktycznym lodzie morskim. Ich temperatury zależą nie tylko o bezpośrednich warunków pogodowych, ale też od przepływu ciepłych wód z Oceanu Atlantyckiego i Spokojnego. 

Temperatury powierzchni arktycznych wód. a) Mapa ogólna Arktyki z zaznaczonymi morzami Oceanu Arktycznego.  b) Średnia temperatura powierzchni morza w sierpniu 2024 roku. Obszar oznaczany na biało na obu mapach, to uśredniony dla sierpnia 2024 zasięg lodu morskiego. Czarna linia na mapie to izoterma wód o wartości 10°C. c) odchylenia temperatury w sierpniu 2024 roku w stosunku do średniej 1991-2020. d) różnice względem sierpnia 2023 roku. NOAA/NSIDC.

Przedstawione powyżej mapy dotyczą sierpnia. Średnie temperatury arktycznych wód (SST) z sierpnia zapewniają najbardziej odpowiednią reprezentację letnich temperatur powierzchni oceanu w Oceanie Arktycznym, ponieważ zasięg lodu morskiego jest w tym czasie roku bliski najniższego poziomu sezonowego, a nie ma jeszcze wpływu chłodzenia powierzchniowego i późniejszego wzrostu lodu morskiego, który zwykle ma miejsce w drugiej połowie września. Średnia temperatura arktycznych wód w sierpniu 2024 wyniosła 12 st. C w południowej części Morza Barentsa. Na pozostałych akwenach wartości te oscylowały w okolicy 7 st. C. 

Uśrednione anomalie SST (°C) dla sierpnia w latach 1982-2024 w stosunku do średniej z lat 1991-2020 dla: (a) Oceanu Arktycznego na północ od 65°N (zaznaczone przerywanym niebieskim okręgiem na mapie po lewej), (b) Morza Barentsa, (c) Morza Beauforta i (d) Morza Czukockiego. Akweny oznaczone są niebieskimi granicami na mapie. Przerywane linie pokazują liniowe trendy anomalii SST w latach 1982-2024, a liczby w legendach pokazują trendy w °C/rok. Niebieskie cieniowanie wskazuje ±1 odchylenie standardowe pól średniej regionalnej anomalii SST.

Od lat Arktyka ociepla się. Dotyczy to także, a w szczególności wód tego regionu. Wieloletni trend wzrostowy temperatur wód całego Oceanu Arktycznego wynosi 0,01 st. C/rocznie. Dla porównania, zarówno północny Pacyfik, jak i północny Atlantyk (między 50°N a 65°N) wykazują liniowe trendy ocieplenia w tym samym okresie, wynoszące 0,04 st. C/rocznie. Regionalnie Morza Karskie i Łaptiewów wykazują najsilniejsze trendy ocieplenia na Oceanie Arktycznym, z sierpniowymi trendami liniowymi SST w tych morzach wynoszącymi około 0,12 st. C/rocznie. Jest to silnie powiązane z dużymi spadkami sierpniowego zasięgu lodu morskiego w tychże regionach. Wyraźne trendy liniowe w sierpniowej SST obserwuje się również na Morzu Barentsa (0,06 st.C/rocznie), gdzie średnie SST w sierpniu 2024 były najwyższa w historii. Z drugiej strony nie ma statystycznie istotnego trendu w sierpniowych SST na Morzach Beauforta i Czukockim  chociaż najbardziej wysunięta na południe część Morza Beauforta wykazuje wyraźny trend ocieplenia. W niemałym stopniu jest to związane z coraz cieplejszymi wodami rzeki Mackenzie.


Produktywność Oceanu Arktycznego i reakcja glonów morskich na ocieplenie klimatu i zanik lodu morskiego
Podstawowa produktywność morska Arktyki (przekształcanie rozpuszczonego węgla nieorganicznego w materiał organiczny przez organizmy fotosyntetyczne) stanowi podstawę morskiego łańcucha pokarmowego i odgrywa kluczową rolę w globalnym obiegu węgla. Jest ona wysoce wrażliwa na zmiany pokrywy lodowej Oceanu Arktycznego oraz na temperatury. 
 
Na podstawie obserwacji satelitarnych, pokazujących zmiany w barwie oceanu, można określić, jak wygląda nagromadzenie chlorofilu A, a także mikroorganizmów żyjących w wodzie morskiej takich jak plankton.  

Poniższe zestawienie map pokazuje rozkład odchyleń stężenia chlorofilu A (organiczny związek chemiczny z grupy chlorofili) w 2024 roku dla poszczególnych miesięcy.

Średnie miesięczne stężenia chlorofilu A w 2024 r. przedstawione jako procent średniej z lat 2003–2022 dla (a) maja, (b) czerwca, (c) lipca i (d) sierpnia. MODIS-Aqua Reprocessing 2022.0.1

Obserwacje ostatnich lat pokazują, że zmiany dotyczące produktywności pierwotnej w Arktyce są zróżnicowane. Z jednej strony produktywność ta się zwiększa ze względu na cofający się lód. Z drugiej z kolei stratyfikacja ze względu na brak lodu hamuje lub niekiedy eliminuje ten proces. 
 
Od lat obserwuje się wzrosty stężenia chlorofilu A w odpowiedzi na brak lodu. Kiedy lód wcześnie się wycofuje ilość chlorofilu A rośnie. Sezonowo ilość chlorofilu A się zmienia. rośnie w pierwszej połowie sezonu topnienia, po czym spada pod jego koniec.
 

Roślinność w Arktyce: coraz bardziej zielona tundra
Roślinność, oraz wegetacja tundry dynamicznie reagują w ostatnich latach na zmiany środowiskowe, podyktowane ocieplającym się klimatem. Zmiany te nie są stałe rok do roku i różnią się w każdym regionie, co sugeruje, że istnieją złożone interakcje pomiędzy atmosferą, głąbami, a roślinnością. Zmiany w roślinności tundry mogą mieć wpływ na globalny budżet węgla. Część CO2 jest pochłaniana przez obszary, gdzie tundra zielenieje. Ale większe ilości tego gazu trafiają w wyniku działania pożarów tajgi i emisji metanu. Zmiany w tundrze mają wpływ na wieczną zmarzlinę, która w ostatnich latach z powodu ocieplającego się klimatu rozmarza.

Za pomocą satelitów jesteśmy w stanie rejestrować zmiany w roślinności arktycznej. Dla mierzenia zmian w roślinności, poziomie wegetacji służą indeksy NDVI (Znormalizowany Różnicowy Wskaźnik Wegetacji). MaxNDVI to szczytowy poziom wskaźnika NDVI związany z maksymalnym w roku rozwoju arktycznej szaty roślinnej tundry. Poniżej przedstawione są dane pomiarowe od 1982 roku przez Zaawansowany Radiometr Bardzo Wysokiej Rozdzielczości (AVHRR), i od 2000 roku przez Spektroradiometr Obrazowania Umiarkowanej Rozdzielczości (MODIS).

Wielkość trendu MaxNDVI obliczona jako zmiana na dekadę dla arktycznej tundry i lasów borealnych w latach (a) 1982-2023 na podstawie zbioru danych AVHRR GIMMS 3-g+ oraz (b) 2000-24 na podstawie zbioru danych MODIS MCD13A1 v6.1. Na mapach granica drzew w strefie okołobiegunowej jest oznaczona czarną linią, a średni zasięg lodu morskiego w sierpniu 2024 r. jest oznaczony jasnym odcieniem.

Obserwacje pokazują, że stopień zazieleniania się tundry rośnie i kolejny sezon utwierdza ten fakt. Proces ten nie jest jednorodny dla każdego obszaru i wygląda też inaczej w każdym roku. Jest to związane z wieloma czynnikami, jak warunki atmosferyczne, temperatury czy sama geografia terenu oraz to, jak wygląda na danym obszarze wieczna zmarzlina.

Okołobiegunowe anomalie MaxNDVI dla sezonu wegetacyjnego 2024 w stosunku do średniej 2000-2024 ze zbioru danych MODIS MCD13A1 v6.1. Średni zasięg lodu morskiego w sierpniu 2024 r. jest zaznaczony jasnym odcieniem. Wykres przedstawia uśrednione zmiany MaxNDVI w arktycznej tundrze ze zbioru danych MODIS MCD13A1 v6.1 (2000-24) dla Arktyki Eurazjatyckiej (czerwony), Arktyki Północnoamerykańskiej (niebieski) i Arktyki okołobiegunowej (czarny) oraz ze zbiorów danych AVHRR GIMMS-3g+ (1982-2023; szary) i Landsat Collection 2 (2000-23; zielony).

W odpowiedzi na wzrost temperatur, a tym samym wydłużanie się sezonu wegetacyjnego, zazielenianie się arktycznej tundry to nie tylko pojawiające się coraz większe ilości traw. W tundrze zaczynają gościć też krzewy, a nawet drzewa jak wierzby brzozy czy olchy. Roślinność taka wspiera ekspansję zwierząt stref umiarkowanych, ale negatywnie wpływa na faunę polarną. Wypierana jest roślinność, którą żywią się np. renifery.


Zobacz także:

piątek, 20 grudnia 2024

Kolejny kamień milowy - Zatoka Hudsona jeszcze nie zamarzła

Arktyka ustanawia kolejny kamień milowy jeśli chodzi o rozmiary czapy polarnej. Tym razem stawkę podbiła Zatoka Hudsona, która powinna być już całkowicie pokryta lodem.

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2024 roku w stosunku do wybranych lat i średnich dekadowych. Mapa przedstawia zasięg w zestawieniu ze średnią lat 90. XX wieku. JAXA

Według danych JAXA zasięg lodu morskiego 19 grudnia wyniósł 11,09 mln km2. Jest to wartość rekordowa. 0,27 mln km2 poniżej rekordowego wtedy 2016 roku, kiedy panowały ekstremalnie ciepłe warunki. Wszystkie akweny morskie, które są wliczane w pomiar zlodzenia wód, mają tego lodu mniej niż zwykle. Granica lodu znajduje się dalej niż chociażby w latach 90. XX wieku. Z punktu widzenia zmian klimatu - okresu zupełnie nieodległego. 

Zmiany powierzchni lodu morskiego w Zatoce Hudsona w 2024 roku w zestawieniu z latami poprzednimi. JAXA/AMSR2

Ze względu na ulegające poprawie warunki dla zamarzania, zasięg lodu w ciągu najbliższych dni powinien przestać być rekordowo niski. Teoretycznie. Wpływ na taką sytuację ma w szczególności Zatoka Hudsona. Lód zajmuje tam niecałe 0,54 mln 
km2. To 45% tego, co powinno być już pokryte lodem, czyli niemal cały obszar Zatoki Hudsona. Zwykle o tej porze lód pokrywa około 95-97% powierzchni Zatoki Hudsona. Reszta to niewielkie ubytki i pęknięcia tworzące się na świeżym lodzie.

Zatoka Hudsona 19 grudnia 2024 roku. NASA Worldview

Ten obszar morski nie ma znaczenia dla Arktyki jeśli chodzi o zmiany klimatyczne, bo nie ma zbyt dużych rozmiarów i znajduje się poza Oceanem Arktycznym. To jednak ważny dla arktycznej fauny obszar, gdzie znajduje się duża populacja niedźwiedzi polarnych. Pozbawione dostępu do lodu zwierzęta atakują mieszkańców osad położonych nad brzegami Zatoki. W pierwszej połowie grudnia niemal cała Zatoka Hudsona doświadczała temperatur co najmniej 2 st. C wyższych niż zwykle. W praktyce oznacza to, że mróz był tam słabszy niż zwykle, co odkładało moment pojawienia się lodu.



 

poniedziałek, 16 grudnia 2024

Raport za I połowę grudnia 2024 - nowy rekord

Wysokie temperatury, ale i też odpowiedni układ wiatrów doprowadziły do wyhamowania sezonu zamarzania w Arktyce. Swoje też zrobiła woda, choć w grę wchodzą dziesiętne stopnia Celsjusza, to już nawet 0,2 stopnia wystarczy, by lód pojawił się dwa dni później. Na wykresie więc robi się swoista przepaść. Ostatnie dni to rekordowe wartości, które widać już nawet na samej powierzchni (area), a nie tylko na zasięgu lodu (extent), który wiatr może łatwo modyfikować. Jeśli zasięg lodu jest rekordowy przez dłuższy czas, nie można winą obarczać wiatru. Poza tym sam wiatr, np. jego siła, to też jedna ze zmiennych ocieplającego się klimatu.
 
Zobacz mapę koncentracji arktycznego lodu morskiego w tak zwanych fałszywych barwach.     
 
Zasięg i koncentracja arktycznego lodu morskiego. University of Bremen/AMSR2

Występują bardzo duże zapóźnienia w zamarzaniu arktycznych wód. Braki widać wszędzie, więc nie ma co wymieniać poszczególnych akwenów. Na pierwszym miejscu jest Zatoka Hudsona. Choć jest to obszar morski leżący poza Arktyką, to także jest wyznacznikiem zmian klimatycznych. Wody te powinny być już
całkowicie pokryte lodem , nie są pokryte nawet w połowie.  Animacja obok pokazuje zmiany zasięgu i koncentracji arktycznego lodu morskiego w pierwszej połowie grudnia 2024 roku. Widać, jak ekspansja lodu w wielu miejscach kończy się niepowodzeniem.

Zmiany tempa zwiększania/zmniejszania się zasięgu lodu morskiego w 2024 roku w zestawieniu ze średnią z ostatnich 10 lat.

Tempo zamarzania w pierwszej połowie grudnia było powolne, doszło nawet do cofania się lodu. O tej porze roku zasięg lodu nie powinien się kurczyć, zwykle takie coś ma miejsce dopiero w lutym, ewentualnie pod koniec stycznia. 

Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego w 2024 roku i wyszczególnienie w zestawieniu ze zmianami z wybranych lat oraz średniej 1981-2010. Wykres pokazuje zapis dziennych odczytów w 5-dniowej średniej. NSIDC

Według danych NSIDC do 12 grudnia morska pokrywa lodowa w Arktyce notuje rekordowe wartości. To kolejny nowy rekord w historii ocieplającej się Arktyki. 15 grudnia zasięg lodu wyniósł 11,04 mln 
km2, to 0,34 mln km2 mniej od poprzedniego rekordzisty, czyli 2016 roku. Wtedy miały miejsce ekstremalne warunki temperaturowe w Arktyce. Jednak kilka lat temu lód był grubszy niż dziś, więc sytuacja jest dużo gorsza niż teraz. Mapa NSIDC obok ilustruje różnice w zlodzeniu arktycznych wód względem średniej 1981-2010. Widać na mapie, że miejsc, w których granica lodu przebiega tam, gdzie powinna próżno szukać. Ubytki, zapóźnienia są widoczne wszędzie. Grudzień tego roku jest pierwszym grudniem, kiedy dystans do średniej z lat 1981-2010 przekroczył 1,5 mln km2, dla 15 grudnia różnica ta wynosi już 1,7 mln km2.


Zmiany powierzchni lodu morskiego w 2024 roku w zestawieniu z latami poprzednimi. JAXA/AMSR2

W przypadku powierzchni lodu sytuacja jest nieco inna, bo rekord został osiągnięty trzy dni później. Powodem tego stanu rzeczy jest to, że wiatr ma ograniczony wpływ na powierzchnię lodu w przeciwieństwie do zasięgu, który łatwo ulega zmianie. Powierzchni lodu przyrasta powoli, ale zasięg może przyrastać jeszcze wolniej, gdyż wiatr szybko może zmienić położenie kry lodowej.
 
Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 na półkuli północnej w latach 2001-2010 i 2011-2020 dla grudnia. NASA/GISS
Zmiany średnich temperatur wokół bieguna północnego (80-90°N) w 2024 roku względem średniej z lat 1958-2002. Mapa przedstawia odchylenia temperatur od średniej 1991-2020 w dniach 29 listopada - 13 grudnia 2024. DMI/NOAA

Końcówka listopada i pierwsze 13 dni grudnia to okres wyjątkowo ciepły w Arktyce. Ponad połowa Oceanu Arktycznego doświadczyła odchyleń sięgających co najmniej 5 st. C. Maksymalne odchylenia sięgały 8 st. C. W praktyce oznaczało to słaby mróz, temperatury, które sporadycznie spadały do -30 st. C. Dominowały i wciąż dominują temperatury na poziomie około -20 st. C.

Zmiany średniej temperatury arktycznych wód dla grudnia w latach 1940-2023 oraz odchylenia temperatur od średniej 1979-2000 dla 13 grudnia 2024. Climate Reanalyzer

Grudniowe odchylenia temperatur wód w uśrednionej dla miesiąca wartości w ostatnich latach są niewielkie. Ciepło wody jest tracone na skutek oddawania go do atmosfery. Zużywane jest też na spowalnianie przyrostu lodu. Dzienne wartości oczywiście mogą być większe. Mogą sięgać nawet 2 stopni. Niewielka zmiana na poziomie ledwie 0,2 st. C wystarczy, by w połączeniu z napływem ciepła z południa opóźnić zamarzanie. Przykładowo na wschód od Svalbardu przed sunącym pakiem lodowym woda ma -1,5 st. C. Normalnie miałaby już -1,8 st. C, więc byłaby już zamarznięta. 
 
Grubość lodu morskiego w latach 2014-2024 dla 15 grudnia. Polar Portal/HYCOM

Wysokie temperatury powodują, że lód wolniej zwiększa swoją grubość. Zestawienie map wyraźne pokazuje, że grubość lodu morskiego znacząco się zmieniła w ciągu dosłownie dekady. Dominuje lód nieprzekraczający dwóch metrów.
 
Północna część Morza Barentsa  w dniach 13-15 grudnia 2024 - mozaika zdjęć satelitarnych w podczerwieni. Sentinel-1 AB, Sea Ice Denmark
 
Zdjęcie satelitarne Morza Beauforta z 15 grudnia 2024 w tzw. temperaturze barwowej, pokazujące w rozkładzie temperatury obraz lodu morskiego NASA Worldview

Ostatnie zmiany w Arktyce wskazują, że perspektywa nagłego, zaskakującego zaniku czapy polarnej może być bardzo bliska. Grubość i rozmiary czapy polarnej wskazują, że w ciągu najbliższych lat może dojść do nagłego stopienia lodu. Trudno powiedzieć, że faktycznie mogłoby do tego dojść w tej dekadzie, ale aktualne temperatury na to pozwalają. Wysokie temperatury mogą wymusić szybkie topnienie lodu w sierpniu 2025 roku za pomocą silnych sztormów. W ten sposób pobicie rekordu z 2012 roku może być bardzo możliwe i bardzo możliwe jest zejście poniżej 3 mln
km2 zasięgu lodu, a do końca dekady w okolice 1 mln km2. Sama ingerencja temperatur spowoduje, że czapa polarna zniknie dopiero za kilkanaście lat.
 
Zobacz także:

piątek, 13 grudnia 2024

Nowy grudniowy rekord w Arktyce

Zamarzanie arktycznych wód ponownie zwolniło, tym razem na dobre. Wysokie temperatury skutecznie hamują rozrost lodu morskiego w Arktyce. 


Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2024 roku w stosunku do wybranych lat i średnich dekadowych. JAXA

Według dziennych pomiarów publikowanych przez JAXA, 12 grudnia zasięg lodu morskiego wyniósł 10,5 mln 
km2. To rekordowo mało dla tego dnia. Biorąc pod uwagę ostatnie zmiany pokazane na wykresie oraz prognozowane warunki atmosferyczne, taka sytuacja utrzyma się przez co najmniej kilka dni. Niewykluczone, że w grudniu średnia miesięczna będzie rekordowa. Różnica do rekordowego wtedy 2016 roku jest spora, bo wynosi 350 tys. km2. Braki w lodzie są niemal wszędzie, szczególnie widać to w Zatoce Hudsona. Stanęło też zamarzanie wód Morza Beringa. Mapa po lewej ilustruje obraz lodu morskiego w zestawieniu z medianą lat 90. XX wieku. 
 
 Zmiany powierzchni lodu morskiego w 2024 roku w zestawieniu z latami poprzednimi. JAXA/AMSR2

Powierzchnia lodu nie jest jeszcze rekordowo mała, ale kilka dni może się to zmienić. Zmiany idą w parze z zasięgiem, co świadczy o tym, że w grę wchodzą wysokie temperatury.
 
Zmiany średnich temperatur wokół bieguna północnego (80-90°N) w 2024 roku względem średniej z lat 1958-2002. DMI

W centralnej części Oceanu Arktycznego temperatury są zauważalne wyższe od średniej, co ilustruje powyższy wykres. Pierwsza połowa sezonu zamarzania jest w tym roku niezwykle ciepła. Temperatury w grudniu są tam do tej pory o 5 st. C wyższe w stosunku do średniej. Mniejsze odchylenia występują w całej Arktyce ze względu na niskie ostatnio wartości na Grenlandii. Mimo tego faktu nieustannie odchylenia temperatury wykraczają poza górną granicę odchylenia standardowego. Innymi słowy, w Arktyce jest bardzo ciepło.
 
 
Odchylenia temperatur od średniej 1991-2020 w dniach 1-10 grudnia 2024 oraz aktualne odchylenia (okres bazowy 1979-2000). NOAA/ESRL/Climate Reanalyzer

Pierwsze 10 dni grudnia były w Arktyce bardzo ciepłe. Duża część Oceanu Arktycznego doświadczyła temperatur od 3 do nawet 6 st. C wyższych niż zwykle. Maksymalne odchylenia sięgały 9 st. C. W praktyce oznacza to słaby mróz, a słaby mróz to nie tylko słaby przyrost powierzchni lodu, ale wolniejsze tempo zwiększania się grubości lodu. W obu tych zmiennych wpłynie to na objętość lodu.

Prognozowane uśrednione wartości temperatur i ich odchyleń w Arktyce na 13-15 i 16-18 grudnia 2024. Climate Reanalyzer

W kolejnych dniach według prognoz sytuacja się nie zmieni. Temperatury wciąż będą wyższe od średniej, co będzie oznaczało niedostateczny mróz hamujący dalsze zamarzanie i przyrost lodu.

sobota, 7 grudnia 2024

PIOMAS (listopad 2024) - bez istotnych zmian

Sytuacja co do ilości lodu morskiego w stosunku do października niewiele się zmieniła. Nieznaczne przyspieszenie przyrostu lodu było efektem szybkiego zamarzania w listopadzie, a następnie spadku temperatury. Nie wypłynęło to jednak na ogólną ilość lodu. Szczególnie w obszarze amerykańskiej części Basenu Arktycznego.

Objętość lodu w Arktyce w 2024 roku względem wartości z ostatnich lat i średnich z minionych dekad. PIOMAS

Objętość lodu morskiego w Arktyce 30 listopada 2024 wyniosła 9988 
km3, co stanowi trzecią najmniejszą w historii pomiarów wartość. Poprawa stanu sprzed miesiąca prawie w ogóle nie nastąpiła. W dużej mierze jest to efekt przyrostu powierzchni lodu (area), co sumarycznie wpłynęło na spadek pozycji z drugiej na trzecią. Od początku sezonu zamarzania powierzchnia lodu zwiększyła się o 3% więcej niż w ciągu ostatnich 10 lat. Podczas gdy objętość wzrosła o 6% mniej niż wynosi średnia z ostatnich 10 lat. To pokazuje, że wpływ na przyrost grubości, a tym samym ilości lodu miały stale utrzymujące się podwyższone temperatury. Temperatury te wielokrotnie przekraczały średnią wieloletnią o kilka stopni.  Tabela obok (kliknij, aby powiększyć) przedstawia dokładną rozpiskę objętości lodu na 30 listopada. W kolumnach przedstawione są różnice względem poprzednich lat i średnich dekadowych, także ich procentowe wartości. Miejsca zaznaczone na różowo, to lata, kiedy ilość lodu była większa niż w tym roku.


Grubość lodu morskiego w listopada 2024 roku i jej odchylenia w stosunku do średniej 1981-2010. PIOMAS/Zachary Labe

Spadek temperatur, jaki miał miejsce w listopadzie, spowodował szybkie pokrycie lodem takich miejsc jak Morze Łaptiewów czy Wschodniosyberyjskie. Jednak tam, gdzie znajduje się stała pokrywa lodowa, wciąż widoczne są ubytki w stosunku do tego, co było wcześniej. Temperatury nie są dostatecznie niskie, by zwiększyć grubość lodu. Poza tym najprawdopodobniej to temperatury wód odgrywają coraz większą rolę w powstrzymywaniu przyrostu lodu. Wykres obok ilustrujący tempo przyrostu lodu pokazuje, że zmiany w listopadzie były szybkie, ale wiązało się to z powstaniem lodu sezonowego, który i tak przyszłym roku zniknie. 
 
 
Zmiany średniej miesięcznej ilości lodu morskiego w Arktyce dla listopada w latach 1979-2024. Dane PIOMAS

Patrząc na zmiany, to trudno jest stwierdzić, że to już koniec, że lód w Arktyce zniknie. Chodzi oczywiście o zmiany z ostatnich 10 lat. Ta pauza, zastój na wykresie to efekt zmian wywołanych przez zmiany klimatyczne, a więc zmiana wzorców pogodowych w regionie. Ponadto w grę wchodzą zmiany cykliczne w dipolu arktycznym, który przez ostatnie lata nie sprzyjał intensyfikacji transportu wody atlantyckiej. Według analiz naukowych to się zaczyna stopniowo zmieniać. Pozostaje kwestia AMCOC, ale zmiany w AMOC liczy się bardziej w dekadach niż w latach, więc tych zmian nie należy obecnie brać pod uwagę.

Zobacz także: