Niekorzystne wiatry doprowadzają do poważnych zmian w czapie polarnej Arktyki

Ostatnie kilka dni w Arktyce, to wzmożona fragmentacja pokrywy lodowej, a także sprzyjający późniejszym roztopom dryf lodu morskiego. Sprzyjały temu warunki atmosferyczne, których efekt działania został wzmocniony globalnym ociepleniem - wyższe temperatury atmosfery, oceanów, oraz cieńsza niż kiedyś pokrywa lodowa. Zdjęcie obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje aktualny zasięg i koncentrację arktycznego lodu morskiego. Widać m.in. rozległą szczeliną w paku lodowym Morza Beauforta. Jednak nie tylko to stanowić może punkt zapalny dla ewentualnych szybkich roztopów w okresie letnim.

 

Seria zdjęć satelitarnych pokazująca zmiany w pokrywie lodowej Morza Beauforta w dniach 27 kwietnia - 2 maja 2022 roku. NASA Worldview

 

Sama szczelina nie musi od razu oznaczać poważnych zmian w pokrywie lodowej Arktyki, oznaczających rekordowe topnienie. Przykładem jest tutaj rok 2016. Dużo poważniejszy problem stanowi dryf lodu, a więc jego przenoszenie w obszary, gdzie może potem roztopić się w szybszym tempie.  

 

Dryf arktycznego lodu morskiego w dniach 28-30 kwietnia i 30 kwietnia - 2 maja 2022 roku. Eumetsat/OSI SAF

 

W ostatnich dniach, jak pokazuje powyższe zestawienie map, dryf lodu był niekorzystny, a więc w obecnej porze roku przygotowujący grunt dla szybkich roztopów w czerwcu, lipcu i sierpniu. Strzałki pokazują kierunki dryfu. Na Morzu Beauforta lód był w dniach 28 kwietnia - 2 maja kierowany od wysp Archipelagu Arktycznego w kierunku Morza Czukockiego, gdzie topnienie pokrywy lodowej jest z reguły szybsze.  Z kolei w Basenie Arktycznym wiatr generował dryf, który wyprowadzał lód do cieśniny Fram. Lód, który już jako kra lodowa wpada w cieśninę Fram i przez nią przepływa, jest skazany na całkowite roztopienie. 

 

Seria zdjęć satelitarnych pokazująca ruch lodu w cieśninie Fram w dniach 27 kwietnia - 2 maja 2022 roku. NASA Worldview

 

Lód wpada w płynący na południe Prąd Grenlandzki, który wynosi kry lodowe na niższe szerokości geograficzne. W ten sposób fragmenty lodu pochodzące z Basenu Arktycznego ulegają szybkiemu stopieniu. Animacja pokazuje, jak szybko kry lodowe wpadają i następnie przechodzą przez cieśninę Fram.

Na razie sytuacja w Arktyce według prognoz ma się uspokoić, ale najprawdopodobniej od 7 maja dodatni dipol arktyczny ma wrócić ponownie. 

Zobacz także:

• Powstają układy wiatrów, które wzmocnią redukcję lodu, środa, 27 kwietnia 2022 W Arktyce rozwinęły się warunki, które sprzyjają redukcji lodu morskiego.
• Wzrasta fragmentacja paku lodowego na Morzu Beauforta,sobota, 23 kwietnia 2022 
  

 

 

Raport za II połowę kwietnia - zaczyna się kruszyć lód Morza Beauforta

W drugiej połowie kwietnia topnienie czapy polarnej w Arktyce nie wyróżniało się niczym szczególnym, poza jednym dość istotnym faktem. Chodzi o zmiany, do jakich doszło na Morzu Beauforta, czyli dość wczesnej nie tylko fragmentacji paku lodowego, ale też powstania rozległej szczeliny we wschodniej części akwenu. Taka sytuacja często oznacza silne roztopy w czasie lata. Sprzyjały temu warunki atmosferyczne w postaci często utrzymującego się wysokiego ciśnienia, ale jednocześnie część Arktyki była w drugiej połowie kwietnia wyraźnie chłodniejsza niż zwykle. Tym samym kwiecień pod kątem temperatur nie powtórzy tego, co miało miejsce w marcu. 

 

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

 

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

 

Ogólnie rzecz biorąc zarówno pierwsza, jak i druga połowa kwietnia w Arktyce reprezentowały typowe zmiany, jakie zwykle mają wtedy miejsce - niezbyt szybkie topnienie i zmiany widoczne w części obszarów zewnętrznych Oceanu Arktycznego. W tym wypadku chodzi o Morze Beringa i Ochockie, a pod koniec kwietnia do gry weszło Morze Karskie. Niewielkie zmiany za to miały miejsce na Morzu Barentsa i Labradorskim, a wyraźny wzrost pokrywy lodowej zanotowano na Morzu Grenlandzkim. Jednak w tym ostatnim przypadku przyczyną był silny eksport lodu przez cieśninę Fram. Animacja obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje zmiany zasięgu i koncentracji arktycznego lodu morskiego w drugiej połowie kwietnia 2022 roku.

 

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.

 
Jak pokazuje wykres na podstawie danych JAXA, tempo zmian, czyli w tym wypadku kurczenia się zasięgu lodu było typowe dla ostatniego dziesięciolecia. Na tempo topnienia (spadku zasięgu/powierzchni) wpływa nie tylko bezpośrednio sama pogoda, ale też wielkość 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

 

I tak jak ilustrują to dwa powyższe wykresy z danych NSIDC, zasięg lodu morskiego choć większy niż w ostatnich latach, był też wyraźnie mniejszy od średniej wieloletniej, dodatkowo mniejszy niż w 2012 roku. Tak więc tempo jego spadku było zbliżone do średniej. W 2012 roku np. topnienie było w kwietniu szybkie, ale to dlatego, że topił się łatwy lód - taki, który znajdował się daleko na południu i miał niewielką grubość.  30 kwietnia 2022 roku zasięg lodu wyniósł 13,64 mln km², to dziesiąta najmniejsza w historii pomiarów wartość - 0,53 mln km² mniej niż wynosi średnia 1981-2010. Z reguły zmiany w kwietniu są niewielkie, gdyż woda dopiero zaczyna się nagrzewać. Mniejsze zlodzenie arktycznych wód np. w roku 2018 wynikało ze zmian w półroczu zimowym. Mapa NSIDC obok ilustruje różnice w zlodzeniu arktycznych wód względem średniej 1981-2010 dla 30 kwietnia.

 

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

 

Tym razem większe ubytki są widoczne w sektorze pacyficznym, czyli na Morzu Beringa i Ochockim, co wynika z innej cyrkulacji atmosferycznej. W kwietniu zaczął pojawiać się dodatni dipol arktyczny, który o tej porze roku nie redukuje zbytnio powierzchni lodu, a znacznie hamuje przyrost jego grubości, a nawet powoduje wcześniejszy spadek grubości. Wielkość czapy polarnej ma wpływ na klimat i pogodę w Europie i w Polsce. Im mniejsza czapa polarna, tym mniejsza szansa na chłód, ale nie zawsze, bo często dochodzi do rozpadu wiru polarnego. W kwietniu pokrywa lodowa miała spore jak na ostatnie lata rozmiary, dużo było (i jest) lodu w sektorze atlantyckim. Jednocześnie nie było i nie ma zachodniej cyrkulacji strefowej tak jak zimą, więc jest u nas zimno, bo Arktyka jest zdolna do wysyłania zimna w naszą stronę. 

 

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

 

Pod koniec kwietnia czapa polarna ma zwykle takie rozmiary jak styczniu, bo lód dopiero zaczął się topić. Gdyby takie rozmiary przerzucić np. na październik, to mielibyśmy zimę, a nie złotą jesień. Arktyka jest klimatyzatorem, choć teraz może nam się to nie podobać, to latem czy nawet też i jesienią będziemy dziękować, że jest. Warto zauważyć, analizując zmiany w kwietniu, że powierzchnia lodu ostatni kurczyła się nieco szybciej niż zasięg, było to związane z działaniem pogody, która powodowała fragmentację paku lodowego. Mapa obok przedstawia aktualne odchylenia powierzchni lodu względem średniej 2000-2019. Widać to szczególnie na Morzu Karskim, gdzie ostatnio przeszedł tam sztorm. Istnieje oczywiście prawdopodobieństwo, że luki w lodzie zamarzną, ale z każdym dniem szansa maleje, gdyż coraz większa ilość promieni słonecznych dociera do Arktyki z racji postępującego dnia polarnego.

 Zmiany powierzchni lodu morskiego na morzach: Beringa, Grenlandzkim, Karskim i Beauforta w 2022 roku. NSIDC
*Przedstawione dane uwzględniają większy obszar arktycznych akwenów niż geograficzny. Obejmują część wód Basenu Arktycznego. Morze Beauforta ma 476 tys. km²

Zmiany regionalne są bardzo zróżnicowane, co jest ściśle związane z cyrkulacją atmosferyczną. Skoro w sektorze pacyficznym kwiecień był ciepły, to szybko topił się lód na Morzu Beringa jak i Ochockim. Na Morzu Grenlandzkim sytuacja była inna, ale nie była tylko związana z temperaturami, a z eksportem lodu przez cieśninę Fram. Tam widzimy spory przyrost powierzchni pokrywy lodowej, bo wiatr cały czas wynosił nowe porcje lodu na wody Morza Grenlandzkiego.

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

Odchylenia temperatur od średniej 1981-2010 w Arktyce w 2020, 2021 i 2022 roku dla 15-29 kwietnia. NOAA/ESRL

Temperatury w Arktyce szybko rosną z uwagi na zmiany powierzchni lodu, ale każdy miesiąc jest inny, co ilustruje dolny zestaw map. Tym razem kwiecień, w tym wypadku jego druga połowa była wyraźnie chłodniejsza niż w dwóch poprzednich latach. Nie jest to znak braku globalnego ocieplenia, lecz innej cyrkulacji atmosferycznej. Dość zimny był sektor atlantycki, gdzie temperatury były średnio 3^oC niższe niż zwykle, co w praktyce często oznaczało mróz poniżej -20^oC. Inna sytuacja miała miejsce nad Morzem Beauforta, Czukockim i Wschodniosyberyjskim. W trzeciej dekadzie kwietnia zaczęto tam notować jedynie kilku stopniowy mróz, a na koniec kwietnia miejscami temperatura zaczęła przekraczać zero stopni. . Animacja obok ilustruje przemieszczanie się mas powietrza i zmiany ich temperatur w dniach 15-30 kwietnia 2022.

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

To efekt działania dodatniego dipola arktycznego, w wyniku czego zimne masy powietrza są spychane do atlantyckiego sektora Arktyki. Tak więc wokół bieguna północnego, co ilustruje powyższy wykres temperatury rosły powoli, więc były niższe niż zwykle. Dopiero na koniec miesiąca wzrost przyspieszył, bo dipol zaczął ogrzewać mroźną atmosferę atlantyckiej części Arktyki. 

Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002 powierzchni arktycznych wód dla 30 kwietnia w latach 2014-2022. DMI

Obecność dipola zmusiła do topnienia kry lodowe na Morzu Beringa, dlatego woda jest tam przechłodzona. Zmiana kierunku wiatru oznaczałaby nawrót lodu. Z kolei w przypadku Atlantyku wyraźnie cieplejsze są wody oddalone od Arktyki. Im dalej na północ, tym anomalie są mniejsze i w wielu miejscach są neutralne - to efekt działania dipola. Animacja obok przedstawia zmiany odchyleń w kwietniu 2022. Widać, że dodatnie anomalie zaczęły zanikać, choć nie całkowicie, bo wciąż działa Golfsztrom i globalne ocieplenie. Golfsztrom transportuje ciepłe wody na północ, a globalne ocieplenie wzmaga proces, dopóki ten wielki prąd morski nie zniknie. A to kiedyś może się stać, gdy zniknie lód w Arktyce. 

 

Grubość lodu morskiego w latach 2015-2022 dla 29 kwietnia. Naval Research Laboratory, Global HYCOM

Eksport lodu przez cieśninę Fram z racji występowania dodatniego dipola arktycznego oznacza redukcję ilości lodu morskiego. To czynnik, który prowadzi do spadku grubości czapy polarnej. Oczywiście zmiany na tym etapie są prawie niewidoczne. Kilka dni z dipolem, a nawet kilka tygodni nie zmieni sytuacji (przynajmniej tak powinno być), szczególnie, że sektor atlantycki był zimny. Patrząc na zestawienie map widać, że stan lodu jest zły, ale na tle ostatnich lat nie widać też dramatu. Animacja obok przedstawia zmiany z całego kwietnia. Możemy zauważyć, że lód przesuwa się w kierunku cieśniny Fram i przez nią przechodzi. Jeśli taka sytuacja będzie się utrzymywać w maju, kiedy temperatury są już wyższe, zacznie się poważne topnienie lodu.

Rozległa szczelina w lodzie Morza Beauforta 30 kwietnia 2022 roku. NASA Worldview

Ta szczelina w pokrywie lodowej Morza Beauforta może być złym znakiem. Dokładnie takie coś miało miejsce w 2012 roku. To oczywiście o niczym nie świadczy, bo warunki atmosferyczne mogą się zmienić. 

 

Zniszczony przez sztorm pak lodowy na Morzu Karskim 30 kwietnia 2022 roku. NASA Worldview

 

Na kolejnym zdjęciu po raz kolejny możemy zobaczyć siłę sztormów w Arktyce, które coraz mniej różnią się od tych atlantyckich, i są coraz częstsze.

 

Podsumowując, pierwsza jak i druga połowa kwietnia na pierwszy rzut oka były normalne, ale dipol arktyczny i antycyklon nad Morzem Beauforta mogą źle wróżyć. Zważywszy na to, że mimo postępującej zmiany klimatu w Arktyce nie padł letni rekord topnienia. Doszło do otarcia o rekord w 2020 roku. W tym roku mija 10 rocznica.

Zobacz także:

• Raport za I połowę kwietnia - skończyła się przerwa i zaczyna się topnienie, sobota, 16 kwietnia 2022 Pierwsza dekada kwietnia upłynęła w Arktyce pod znakiem niemal całkowitego braku topnienia pokrywy lodowej. 
• Raport z II połowę marca - chwilowa pauza po mocnym wejściu, piątek, 1 kwietnia 2022
  

Powstają układy wiatrów, które wzmocnią redukcję lodu

W Arktyce rozwinęły się warunki, które sprzyjają redukcji lodu morskiego. Po zmianach zasięgu i powierzchni na razie tego jeszcze nie widać, ale wiatr wprawia lód w dryf, transportując pak lodowy w miejsca, gdzie będzie mógł się łatwiej roztopić. Widać także przy tym zmiany na Morzu Beauforta, które mogą potem przyczynić się do silniejszego topnienia lodu w tym regionie. Chyba że warunki pogodowe w czerwcu i lipcu ulegną zmianie. Mapa obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje aktualny zasięg i koncentrację arktycznego lodu morskiego.

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

Na razie tempo spadku zlodzenia jest dość powolne. Od 19 kwietnia zmiany są wyraźnie wolniejsze od średniej z ostatnich 10 lat. Szybciej topił się lód w 2012 roku, kiedy miało miejsce rekordowe topnienie. Według danych JAXA zasięg lodu znajduje się poza pierwszą dziesiątką. Jednak obecne rozmiary czapy polarnej, pomijając oczywiście grubość nie muszą przekładać się na to, co będzie miało miejsce za 2-3 miesiące. Przykładowo we wspomnianym wyżej 2012 roku pokrywa lodowa Arktyki była większa o tej porze, a mianowicie ponad 0,4 mln km². Stąd gwałtowniejsze roztopy łatwego do stopienia lodu, znajdującego się na niższych szerokościach geograficznych.

Dryf arktycznego lodu morskiego w dniach 24-26 kwietnia 2022 roku. Eumetsat/OSI SAF

Pod 20 kwietnia zaczęły rozwijać się warunki sprzyjające redukcji lodu morskiego. Zaczął się formować tzw. dodatni dipol arktyczny, który przekłada się na dryf lodu w kierunku cieśniny Fram, oraz przyspieszający wczesne topnienie pokrywy lodowej na Morzu Beauforta. Na powyższej mapie widać kierunki dryfu lodu. Od Morza Łaptiewów do Oceanu Atlantyckiego strzałki wskazują na ruch lodu w stronę cieśniny Fram. Tam kry lodowe ulegają stopieniu, z kolei lód na Wschodnim Syberyjskim Szelfie Kontynentalnym robi się coraz cieńszy. Ale redukcja grubości postępuje na znacznej części Oceanu Arktycznego. Widać też układ sprzyjający redukcji lodu na Morzu Beauforta, gdzie kry lodowe są przenoszone na Morze Czukockie, a więc tam, gdzie topnienie zachodzi wcześniej.

Dzisiejsze i prognozowane na 28-30 kwietnia 2022 roku warunki pogodowe w Arktyce i obszarach rozciągających się wokół niej. Tropical Tidbits

Sprzyjające redukcji lodu morskiego warunki pogodowe będą utrzymywać przynajmniej do 30 kwietnia. W obszarze Morza Beauforta będzie działać wyż baryczny, w ramach którego utrzyma się dodatni dipol arktyczny. Nawet wycofanie się wyżu nad ląd dalej utrzyma niekorzystny dryf lodu. Wizualizacja obok przedstawia układ wiatrów w dniach 27-29 kwietnia. Będzie postępować fragmentacja lodu i jego transport w miejsca, gdzie będzie się roztapiać. 2-3 dni takiej sytuacji oczywiście nie przyczyniają się do wielkich zmian w Arktyce, ale już 7-8 dni wystarczy, by wzmocnić dalsze roztopy. Do tego jeszcze nad Morzem Karskim szaleje sztorm, który utrzyma dłużej niż jeden dzień.

Pokrywa lodowa na Morzu Beauforta 26 kwietnia 2022 roku. NASA Worldview

Już teraz zaszły dość spore zmiany. Nie tylko został pofragmentowany pak  lodu na Morzu Beauforta, ale powstała duża szczelina, która według prognoz powinna się rozszerzać. To jest poważy punkt zapalny dla wielkich roztopów latem, o ile warunki atmosferyczne w kolejnych tygodniach będą temu sprzyjać.

Pokrywa lodowa na Morzu Karskim 26 kwietnia 2022 roku. NASA Worldview

Z kolei sztorm nad Morzem Karskim może uruchomić szybkie topnienie tamtejszego lodu, który jak widać na zdjęciu satelitarnym jest pofragmentowany - widać powstające tam kry lodowe.

Trudno przewidzieć, co będzie się działo później. Długoterminowe prognozy zakładają wyższe niż zwykle temperatury w Arktyce, ale to tylko prognozy, które mogą się nie sprawdzić.  

Zobacz także:

• Wzrasta fragmentacja paku lodowego na Morzu Beauforta,sobota, 23 kwietnia 2022 Ostatnie tygodnie w Arktyce upływają pod znakiem stosunkowo spokojnych roztopów. 
• Powierzchnia lodu kurczy się powoli, ale destrukcję widać gołym okiem, wtorek, 5 kwietnia 2022

Wzrasta fragmentacja paku lodowego na Morzu Beauforta

Ostatnie tygodnie w Arktyce upływają pod znakiem stosunkowo spokojnych roztopów. Nie obserwuje się dramatycznych spadków, a zasięg lodu nie notuje, a nawet nie zbliża się zbytnio do rekordowych wartości. Jednak sytuacja wcale nie jest dobra. Na zdjęciach możemy zobaczyć, że pokrywa lodowa usłana jest licznymi pęknięciami. Na pierwszy rzut oka to nic nadzwyczajnego o tej porze roku, choć liczba pęknięć i powstających szczelin narasta, a poważne zmiany mają miejsce w obszarze Morza Beauforta i Czukockiego.

 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

Po kilkunastodniowej pauzie tempo topnienia pokrywy lodowej przyspieszyło. Na razie utrzymuje się ono w granicach średniej wieloletniej. W ciągu ostatniego tygodnia powierzchnia lodu (area) kurczyła się w tempie 25 tys. km²/dziennie. Tak więc nie dzieje się nic nadzwyczajnego.  

Pokrywa lodowa na Morzu Beauforta 22 kwietnia 2022 roku. NASA Worldview

Pokrywa lodowa na Morzu Czukockim 22 kwietnia 2022 roku. NASA Worldview

Zdjęcia satelitarne pokazują jednak dość dalekoidące zmiany na Morzu Beauforta oraz Czukockim. Oczywiście jest za wcześnie, by cokolwiek wyrokować, ale osłabianie lodu w tej części Arktyki najczęściej oznacza później szybkie topnienie latem. Dane HYCOM (kliknij na mapę, aby powiększyć) nie wykazują na razie tych zmian, bo z jednej strony nie są zbyt dokładne, a z drugiej stałe, długotrwałe wiatry potrafią powodować pękanie grubego lodu. Jednak lód nie wszędzie jest gruby, a liczba pęknięć i szczelin większa niż 20 czy 30 lat temu, bo lód koniec końców jest cieńszy niż kiedyś. Łatwiej więc ulega fragmentacji. W takiej sytuacji łatwiej jest o późniejsze szybkie topnienie, o ile oczywiście sprzyja temu pogoda.

Dzisiejsze i prognozowane na 24-26 kwietnia 2022 roku warunki pogodowe w Arktyce i obszarach rozciągających się wokół niej. Tropical Tidbits

Na razie zaczynamy obserwować, że w sektorze amerykańskim warunki dla szybkiego topnienia się rozwijają. Punkt odwilży dociera powoli do wybrzeży Morza Beauforta, ale nie to wydaje się być istotne. W grę wchodzi wiatr i układy baryczne. Według prognoz po krótkiej przerwie zacznie się rozwijać wyż baryczny, którego ciśnienie 26 kwietnia powinno osiągnąć 1035 hPa. Antycyklon będzie dość rozległy i stworzy dodatkowo pozytywny/dodatni dipol arktyczny. Nie wzorcowy, ale szkodliwy. Powstają więc warunki dla dalszej fragmentacji lodu na Morzu Beauforta, a sam wiatr, jak pokazuje mapa obok będzie przenosić lód z Morza Beauforta na Czukockie, i potem dalej w centrum kierując pak lodowy w rejon cieśniny Fram.

To są warunki, które sprzyjają topnieniu lodu, jego redukcji. Na razie to tylko druga połowa kwietnia, ale nie należy wykluczyć, że po wieloletniej przerwie w sektorze amerykańskim wyże baryczne będą dość częstym zjawiskiem w okresie letnim.

Zobacz także:

• Morze Beringa straciło blisko połowę swojego lodu w kilka dni, środa, 20 kwietnia 2022 W ciągu raptem kilku dni na Morzu Beringa zniknęła blisko połowa powierzchni lodu morskiego.
• Powierzchnia lodu kurczy się powoli, ale destrukcję widać gołym okiem, wtorek, 5 kwietnia 2022