Doszło do poważnej redukcji lodu na Morzu Barentsa

Potężny transfer ciepła, a w szczególności wiatr poważnie naruszyły pak lodowy w atlantyckim sektorze Oceanu Arktycznego. Mapa obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje szczytowy moment pogodowego ekstremum. Wokół Grenlandii powstał system cyklonów, które pompowały do Arktyki ciepłe i wilgotne powietrze znad Oceanu Atlantyckiego. Ułożenie układów barycznych nie było aż tak miażdżące dla czapy polarnej, bo pozwoliło też na częściowe obniżenie temperatur. Układy baryczne zaciągały nie tylko cieple, atlantyckie, ale też zimne, polarne powietrze znad Grenlandii. Gdyby nie to, sytuacja byłaby gorsza.

Zmiany zasięgu i koncentracji arktycznego lodu morskiego w dniach 21 lutego - 18 marca 2022 roku. AVI AMSR2/Arctic ice sea forum

Potężna burza dosłownie w kilka dni zniszczyła pak lodowy Morza Barentsa i części Basenu Arktycznego, co ilustruje powyższa animacja. Mapa obok pokazuje stan pokrywy lodowej na 18 marca. Takie obrazy zwykle widuje się pod koniec kwietnia czy bardziej w maju, a nie w połowie marca, kiedy sezon topnienia dopiero rusza. Świadczy to o tym, że stan lodu jest zły, biorąc pod uwagę, że jest to okres, kiedy czapa polarna osiąga maksymalne rozmiary, maksymalną grubość. Jest więc odporna na działanie pogody.

 

Grubość lodu morskiego 18 marca 2022 roku. Naval Research Laboratory, Global HYCOM

Teraz wiemy, że nie jest. Bieżące dane z modelu HYCOM z Laboratorium Marynarki Wojennej USA pokazują, że w sektorze atlantyckim stan pokrywy lodowej jest zły. Ze względu na to, że są to dane dzienne, istniejące dzięki modelowaniu mogą nie być dokładne i wiarygodne. Trzeba więc bazować na danych robionych seriami za pomocą satelity. Do tego służy satelita CryoSat, który mapuje pokrywę lodową przez miesiąc i w ten sposób mamy dokładny obraz. Jest on dokładny i obarczony niewielkim błędem, ale wadą jest to, że dane powstają z opóźnieniem. Teraz taki pomiar jest dobry, kiedy nie ma dynamicznych zmian powierzchni lodu, latem zmiany są dynamiczne, więc różnica między 15 lipca a 15 sierpnia jest duża, i trzeba liczyć na HYCOM. Jak widać, stan lodu w ostatnich dniach sezonu zamarzania nie wyglądał dobrze. Lód, który ma od 2,5 metra wzwyż, nie zajmuje nawet 1/3 powierzchni Oceanu Arktycznego, dominuje lód mający do 2 metrów. To sytuacja, która ewidentnie sprzyja przerzedzaniu pokrywy lodowej na skutek działania czynników pogodowych, głównie wiatru.
 

Powierzchnia lodu morskiego w 2022 roku na tle wybranych lat i średnich dekadowych. Dane NSIDC, wykres Nico Sun

 

Widzimy też, że w ciągu ostatnich dni mocno skurczyła się powierzchnia lodu, nie zasięg (extent). Ekstremalny wzór pogodowy zredukował powierzchnię lodu głównie za pomocą energii cieplej wody morskiej. Silny wiatr generuje fale morskie, wypiętrza masy wody, wynosząc je na powierzchnię. Trzeba też pamiętać, że sama powierzchnia subarktycznych wód Morza Barentsa i szerzej mówiąc północnych krańców Oceanu Atlantyckiego, jest anormalnie ciepła. Działanie ciepła atmosferycznego miało ograniczony wpływ, ponieważ punkt odwilży został przekroczony tylko miejscami i przez krótki czas.

Zniszczony pak lodowy między Svalbardem a Ziemią Franciszka Józefa 18 marca 2022 roku. NASA Worldview/Modis

Zniszczony pak lodowy w cieśninie Fram. NASA Worldview/Modis

Wystarczyło jedynie kilka dni. Oczywiście ten lód może się jeszcze odrodzić na skutek zmiany kierunku wiatru. Powierzchnia wody może jeszcze zamarznąć, bo woda jest wychłodzona, a temperatury jeszcze niskie. Tyle tylko, że ten nowy lód nie będzie miał dwóch metrów a 20 centymetrów, i zniknie za dwa miesiące.

Zobacz także:

• Brutalny początek sezonu topnienia 2022, iedziela, 13 marca 2022 Sezon zamarzania 2021/22 już się zakończył. Jest mało prawdopodobne, by doszło do odwrotu sytuacji.
• Prawdopodobnie jest to początek sezonu topnienia 2022, piątek, 4 marca 2022 
  

Raport za I połowę marca - szybki koniec zamarzania

Marcowe maksimum wypadło w lutym, taka sytuacja z racji rosnących temperatur będzie w przyszłości normą. W tym roku według NSIDC miało to miejsce 25 lutego, ale wartość zlodzenia arktycznych wód nie była rekordowo mała. Już w lutym występowała presja pogodowa wzmocniona rosnącymi od dekad temperaturami, by wymusić dość wczesne tegoroczne maksimum zasięgu lodu morskiego. W marcu ta presja się nasiliła, a jej szczytem, przynajmniej jeśli chodzi o pierwszą połowę miesiąca, była silna adwekcja ciepłych mas powietrza w sektorze atlantyckim, a także występowanie aktywnych układów niskiego ciśnienia. 

 

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

 

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

Widocznym znakiem zmian oznaczających początek sezonu topnienia są zmiany, do jakich doszło od strony Oceanu Atlantyckiego. O ile to, co się dzieje na Morzu Beringa, można uznać za normę, choć nie do końca, to zmiany w sektorze atlantyckim są wyraźnym objawem postępującej zmiany klimatu. Animacja obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje zmiany zasięgu i koncentracji arktycznego lodu morskiego w pierwszej połowie marca 2022 roku. Na pozostałych akwenach tempo zamarzania wyhamowało lub zanikło całkowicie, i lada dzień na wszystkich akwenach będą notowane już spadki.

 

Zmiany tempa zwiększania/zmniejszania się zasięgu lodu morskiego w 2022 roku w zestawieniu ze zmianami z 2012 i 2021 roku oraz średniej z ostatnich 10 lat.

 

Oczywiście takie zmiany nie muszą przekładać się na to, co będzie się działo w kolejnych miesiącach. Zważywszy na to, że tak duże tempo topnienia jest związane z wielkością czapy polarnej. 

 

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2022 roku i wyszczególnienie względem wybranych lat oraz średniej 1981-2010. Wykres pokazuje zapis dziennych odczytów w 5-dniowej średniej. NSIDC

15 marca zasięg arktycznego lodu morskiego wyniósł 14,56 mln km² - to piąte ex aequo z 2011 rokiem miejsce w historii pomiarów satelitarnych. Ze względu na to, co działo się w ostatnich latach, ta wartość nie musi przekładać się ewentualne rekordowe topnienie. Ostatnie lata pokazują, ze im mniejszy zasięg/powierzchnia lodu, tym słabsze topnienie latem z uwagę na zmianę wzorców pogodowych, które topnienie te hamują. Dużo większe znaczenie ma grubość, ale oczywiście wielkość areału na przełomie nocy i dnia polarnego także jest widocznym znakiem postępującej zmiany. Mapa NSIDC obok ilustruje różnice w zlodzeniu arktycznych wód względem średniej 1981-2010 dla 15 marca.

 

 

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2022 roku w stosunku do wybranych lat i średnich dekadowych. Mapa przedstawia zasięg w zestawieniu ze średnią lat 90. XX wieku. JAXA

 

Cały okres zimowy charakteryzował się dużym zasięgiem lodu morskiego, marzec to zmienił. I w jednym i w drugim przypadku wpływ miały warunki pogodowe. Jednak tak szybka zmiana sytuacji to nie tylko wpływ samej pogody.  

Powierzchnia lodu morskiego w 2022 roku na tle wybranych lat, średnich dekadowych oraz jej odchylenia w stosunku średniej 2000-2019. Dane NSIDC, wykres Nico Sun

Kurczy się nie tylko sam zasięg lodu, na który wpływ ma głównie wiatr. Kurczy się też powierzchnia (area) lodu, a tu w grę wchodzi już nie tylko wiatr, a temperatury. Na razie tylko wody, która już nie może się wychładzać, a stopniowo zaczyna się nagrzewać. Długość dnia sprawia, że ciepło jest w stanie mocniej penetrować regiony polarne niż miesiąc czy dwa miesiące wcześniej.

Zmiany powierzchni lodu morskiego na morzach: Beringa, Grenlandzkim, Barentsa i Basenie Arktycznym w 2022 roku. NSIDC

Największe spadki na skutek działania silnego wiatru oraz ciepłych mas powietrza zanotowano w sektorze atlantyckim. Duże, przedwczesne spadki odnotowane zostały w Basenie Arktycznym.

 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, 2021 i 2022 roku dla 28 lutego - 14 marca. NOAA/ESRL

W okresie od października do stycznia 2021 roku rozkład temperatur sprzyjał zamarzaniu. W lutym sytuacja zaczęła się zmieniać i dodatnie odchylenia temperaturowe objęły też zewnętrze obszary, które wcześniej były chłodne. Pierwsza połowa marca tego roku była niezwykle ciepła w pasie od Morza Beringa do Barentsa i Grenlandzkiego, co wiązało się z silnym meandrowaniem prądu strumieniowego. Największe odchylenia zanotowano w centralnej części Oceanu Arktycznego, bo aż 10^oC. Animacja obok ilustruje przemieszczanie się mas powietrza i zmiany ich temperatur w dniach 1-15 marca 2022.

 

Zmiany średnich temperatur wokół bieguna północnego (80-90^oN) w 2022 roku względem średnich z poszczególnych dekad. DMI, grafika Nico Sun

 

Biorąc pod uwagę poprzednie lata, kiedy to nie każdy marzec był ciepły, można to uznać ze element zmienności pogodowej. Po prostu jest inna cyrkulacja atmosferyczna, ale temperatury rosną. Mapy NASA pokazują, jak bardzo zmieniły się temperatury w Arktyce. Tak więc takich marców, gdzie zamiast -30^oC będzie -20^oC będzie więcej. 

Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002 powierzchni arktycznych wód dla 15 marca w latach 2014-2022. DMI

Temperatury północnych krańców Atlantyku wciąż są wyższe od średniej, więc częściej będą takie sytuacje, kiedy sezon topnienia będzie zaczynał się wcześniej. Anomalie nie są tak wysokie, jak np. w 2017 roku, ale wystarczające, by stanowić w pewnym momencie barierę nie do przebicia. Chyba że z północy wieje nieustannie wiatr niosący zimne powietrze. Tak się działo ostatnio na Morzu Beringa, gdzie powierzchnia lodu wzrosła, ale zasięg szybciej, co świadczy o tym, że lód po prostu rozpraszany przez wiatr.

 

Grubość lodu morskiego w latach 2015-2022 dla 15 marca. Naval Research Laboratory, Global HYCOM

Wysokie temperatury, czyli lekkie mrozy w porze zimowej, będą ograniczać przyrost grubości czapy polarnej. Ostatnie lata, jak pokazują to mapy, to czas cienkiego lodu. W tym roku sytuacja jest nieco lepsza, ale to głównie zasługa spiętrzania lodu Wzdłuż wybrzeży Syberii nie nagromadziło się w minionym sezonie lodu, bo inaczej wiał wiatr. Poza tym pak lodowy wzdłuż wybrzeży Ameryki Północnej ma się nijak do tego, co miało miejsce jeszcze w 2015 roku.

Wyłom w lodzie Basenu Arktycznego na północ od Ziemi Franciszka Józefa 15 marca 2022 roku. NASA Worldvie/Modis

Rozproszony lód na Morzu Beringa 15 marca 2022 roku. NASA Worldview/Modis

Koniec sezonu zamarzania i początek topnienia odbywa się w dość dramatycznych okolicznościach, szczególnie jeśli weźmiemy pod uwagę ostatnie kilka dni. To jednak nie oznacza, że w dziesiątą rocznicę rekordowego topnienia będzie rekordowe topnienie. Choć każdy kolejny rok zwiększa też szansę. W 2020 roku było dosłownie o włos.

Zobacz także:

• Raport za II połowę lutego - kończy się sezon zamarzania, który coś dał, wtorek, 1 marca 2022 Ostatnie tygodnie tegorocznego sezonu zamarzania nie wyróżniały się niczym szczególnym, poza faktem, że temperatury w Arktyce tradycyjnie były znacznie wyższe od średniej wieloletniej.
• Raport za I połowę lutego - zbliżający się koniec zamarzania, wtorek, 15 lutego 2022 
  

 

Brutalny początek sezonu topnienia 2022

Sezon zamarzania 2021/22 już się zakończył. Jest mało prawdopodobne, by doszło do odwrotu sytuacji. Zważywszy na to, że w ciągu ostatnich kilku dni spadł nie tylko zasięg lodu (extent), ale i powierzchnia (area), a więc faktyczny obszar lodu morskiego, a nie ten, gdzie uwzględniane są wolne przestrzenie. Teraz w Arktyce formują się warunki atmosferyczne, które wzmocnią topnienie w sektorze atlantyckim. Mapa obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje aktualny zasięg i koncentrację arktycznego lodu morskiego. To, co się rzuca w oczy, to wyłom w lodzie na północ od Svalbardu, co świadczy nie tylko o samej atlantyfikacji arktycznych wód, ale też presji pogodowej.

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2022 roku w stosunku do wybranych lat i średnich dekadowych. JAXA

Presja pogodowa zresztą także jest związana z tym zjawiskiem, gdyż otwarte wody wpływają na warunki atmosferyczne regionu arktycznego. Jak pokazuje wykres, maksimum zasięgu lodu morskiego już minęło, a obecnie widzimy, że Arktyka konsekwentnie traci lód. Owszem, może się to zmienić, ale szans na przebicie maksimum już nie ma. 

Powierzchnia lodu morskiego w 2022 roku na tle wybranych lat, średnich dekadowych oraz jej odchylenia w stosunku średniej 2000-2019. Dane NSIDC, wykres Nico Sun

Biorąc też pod uwagę, że spada także powierzchnia lodu, co świadczy, że nie tylko wiatr jest czynnikiem redukującym, ale temperatury. W ciągu ostatnich 6 dni powierzchnia lodu skurczyła się o 0,25 mln km².  

Dzisiejsze prognozowane warunki pogodowe w Arktyce i obszarach rozciągających się wokół niej na 14-16 marca 2022 roku. Tropical Tidbits

Początek sezonu topnienia będzie charakteryzował się dość brutalnymi okolicznościami pogodowymi. Nad Morzem Baffina i Labradorskim rozwija się system silnych ośrodków niskiego ciśnienia, które ulegną wzmocnieniu. 14 marca na południe od Grenlandii rozwinie się bardzo głęboki niż baryczny o ciśnieniu 930 hPa. Tyle zwykle mają cyklony tropikalne. Tak duża siła jest związana z różnicami temperatur pomiędzy zimną Grenlandią a coraz cieplejszymi wodami Oceanu Atlantyckiego. Cyklon będzie tłoczyć ciepłe powietrze na północ, co doprowadzi do wzmocnienia innego niżu i powstania sztormu w cieśninie Fram. Powstanie swoisty łańcuch przenoszący morskie ciepło nad Ocean Arktyczny. Ten pogodowy system niżów zasilanych różnicą temperatur Grenlandia-Atlantyk utrzyma się przynajmniej do 16 marca.

Dzisiejsze i prognozowane na 14-16 marca odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w Arktyce. Karsten Haustein

Największym problemem dla czapy polarnej będzie wiatr - jego siła fizyczna, która będzie prowadzić do fragmentacji paku lodowego, ale temperatury też nie będą bez wpływu. Wiatr będzie wykorzystywać energię cieplną fal morskich północnych krańców Atlantyku. Ponadto niże baryczne spowodują powstanie silnej adwekcji, w wyniku czego temperatury na biegunie północnym mogą wzrosnąć niemal do zera.

Północny kraniec Morza Barentsa, po lewej widoczny jest archipelag Svalbardu 12 marca 2022. NASA Wordview/Terra

Na pewno temperatury między Svalbardem a biegunem północnym wzrosną do zera i możliwe, że w niektórych miejscach przez kilka godzin będzie powyżej zera, co oznacza już ewidentne topnienie. 

Według prognoz będzie to sytuacja, która potrwa najwyżej kilka dni. Będzie to jednak zdarzenie pogodowe o bardzo ekstremalnym wymiarze. Zwykle o tej porze roku w Arktyce jest spokój, a temperatury oscylują w okolicy -30^oC, a nie zera. W przeszłości owszem też występowały podobne zdarzenia w drugiej połowie zimy czy na początku wiosny, ale w ostatnich latach jest to już nowa norma. Te warunki negatywnie wpłyną na stan lodu, zwiększając ryzyko ogromnych roztopów latem. Jednocześnie też może zadziałać to w drugą stronę, jak w ostatnich latach. 

To się okaże.

Zobacz także:

• Prawdopodobnie jest to początek sezonu topnienia 2022, piątek, 4 marca 2022 Być może rozpoczął się już sezon roztopów 2022. Od kilku dni zaobserwowano wyraźny spadek zasięgu pokrywy lodowej w Arktyce. Największe zmiany są widoczne na Morzu Beringa.
• Sezon zamarzania nadal trwa, środa, 23 lutego 2022
• Kiepski stan lodu w sektorze atlantyckim, niedziela, 20 lutego 2022 

 

PIOMAS (luty 2022) - widać w miarę dobrą poprawę stanu czapy polarnej

Choć warunki pogodowe nie zawsze sprzyjały w okresie styczeń-luty 2022 roku, to stan pokrywy lodowej nieco się poprawił. Oczywiście mowa jest tu o stosunku do lat 2016-2018 i średnio rzecz ujmując w minimalnym stopniu całej poprzedniej dekady.

Objętość lodu w Arktyce w 2022 roku względem wartości z ostatnich lat i średniej 1979-2020. PIOMAS

Na 28 lutego 2022 dane z modelu PIOMAS pokazują wartość 20 882 km³. Z jednej strony jest to dużo, biorąc pod uwagę postępująca od wielu lat zmianę klimatu. Wielu laików spodziewało się, że zmiany będą dużo większe, niektórzy nawet oczekiwali, że rok do roku Arktyka będzie tracić lód. Tak to nie działa. Wtedy mielibyśmy już koniec lodu, żylibyśmy w czasach rodem z paleogenu. Zmian wykładniczych poza samymi emisjami CO₂ na szczęście nie ma. 

Różnice grubości arktycznego lodu morskiego w lutym 2022 w stosunku do średniej 2011-2020. PIOMAS

Wysokie temperatury spowodowały, że w pasie czapy polarnej od Grenlandii do półwyspu Tajmyr grubość lodu pozostała zła w stosunku od ostatnich lat. Z kolei dane CryoSat-2 (mapa obok) pokazują wyraźnie negatywne zmiany w obszarze starego lodu morskiego, a także w wielu innych miejscach co świadczy w dużej mierze o temperaturach. Owszem, są także miejsca odzysku, wynikające z działania warunków pogodowych ostatnich tygodni i tego, co działo się latem zeszłego roku.

 

Na tej tabeli przedstawiona jest dokładna rozpiska objętości lodu na 28 lutego. W różowych kolumnach przedstawione są różnice względem poprzednich lat i średnich dekadowych, także ich procentowe wartości. Sumarycznie nic tak naprawdę się nie zmieniło. Całkowita ilość lodu na 28 lutego 2022 jest dziewiątą najmniejszą w historii pomiarów. Przykładowo na dziesiątym miejscu jest rok 2019, a za nim rok 2013. Rekordzistą jest rok 2017, ale w 2017 roku nie miało miejsce silne topnienie. Świadczy to o tym, że ubytek lodu w okresie zimowym może zwiększyć szanse na rekordowe topnienie, ale nie musi. Zważywszy na to, że wilgotna, ciepła pogoda zimą często przekłada się na zimną pogodę latem, co spowalnia letnie topnienie. Tempo zmian, co pokazuje wykres obok całościowo było w granicach średniej. Spowolnienie zamarzania pod koniec lutego może budzić pewne obawy, ale jest zbyt wcześniej by wyciągać jakiekolwiek wnioski. 

Zmiany grubości lodu w latach 1979-2022. PIOMAS/Zachary Labe

 

Całościowo grubość lodu przyrastała w typowym dla tego okresu tempie, ale nie wykazywała przyspieszenia tak jak rok temu ze względu właśnie na temperatury. Wspomniane wyżej spowolnienie przyrostu ilości lodu pod koniec lutego było związane z brakiem zamarzania, a wręcz topnieniem lodu na obrzeżach czapy polarnej, co też nie jest dobrą informacją. 

Zmiany średniej miesięcznej ilości lodu morskiego w Arktyce dla lutego w latach 1979-2022. Dane PIOMAS

W przypadku okresu zimowego nie ma żadnego spowolnienia trendu spadkowego, nie mówiąc już o jego zatrzymaniu tak, jak w przypadku sezonu topnienia latem. W latach 2016-2018 warunki będące w dużej mierze efektem zmian klimatycznych wzmocniły trend. Potem doszło do odbicia, które być może w przyszłym roku zacznie wygasać i w latach 2024-2016 dojdzie do ponownego spadku. Gdyby zmiany miały się odbywać tak, jak myślą sceptycy to Arktyka już byłaby wolna od lodu.

 

Zobacz także: 

• PIOMAS (styczeń 2022) - wyraźna poprawa w stosunku do ostatnich kilku lat, środa, 9 lutego 2022 Gdyby nie o kilka stopni wyższe temperatury, objętość lodu morskiego byłaby na koniec stycznia tego roku około 400 km³ większa niż jest
• PIOMAS (grudzień 2021) - poprawa sytuacji w obrębie lodu sezonowego, sobota, 8 stycznia 2022