czwartek, 10 stycznia 2019

Grudzień 2018 - hamowanie zamarzania w Arktyce i rekordy na Antarktydzie

Wraz z końcem 2018 roku zasięg lodu morskiego w Arktyce okazał się być trzecim najmniejszym w historii pomiarów satelitarnych. W tym samym czasie zasięg lodu na Oceanie Południowym wokół Antarktydy zanotował rekord. W pierwszych dniach stycznia tempo zamarzania w Arktyce przyspieszyło, głównie na Morzu Ochockim i Karskim. W rezultacie pokrywa lodowa szybko znalazła się na piątym miejscu pod względem zlodzenia powierzchni wód morskich.

Średni zasięg arktycznej pokrywy lodowej w grudniu 2018 roku. Fioletowa linia pokazuje średni zasięg lodu dla okresu 1981-2010 dla grudnia. Sea Ice Index - NSIDC

Średni dla grudnia 2018 roku zasięg lodu w Arktyce był czwartym najmniejszym w historii pomiarów. Wyniósł 11,86 mln km2, to 0,98 mln km2 mniej od średniej wartości z lat 1981-2010. Jednocześnie zasięg arktycznego lodu był w grudniu 2018 o 0,4 mln km2 większy od rekordowego z 2016 roku. 

Mapa obok pokazuje anomalie koncentracji lodu morskiego dla grudnia 2018 roku. Tempo zamarzania zmniejszyło się w grudniu, szczególnie w drugiej połowie miesiąca. W wyniku zaistniałej sytuacji na koniec miesiąca zasięg lodu znalazł się na trzecim miejscu. Sytuacja zmieniła się wraz z początkiem 2019 roku, kiedy tempo zamarzania przyspieszyło na Morzu Ochockim i Karskim.


Zmiany zasięgu lodu morskiego w grudniu 2018 roku. AMSR2, Institute of Oceanography, University of Hamburg

Mapa obok powyżej pokazuje, że wciąż mają miejsce typowe zmiany w Arktyce dla półrocza zimowego. Mały obszar zlodzenia na Morzu Karskim i Barentsa. Powyższa animacja przedstawia zmiany, jakie miały miejsce w grudniu zeszłego roku. To był kolejny grudzień, kiedy Svalbard pozostawał wolny od lodu. Sytuacja ta wciąż się utrzymuje, choć ze względu na silny i mroźny wiatr, lód zbliża się do wysp.

 Zmiany zasięgu arktycznego lodu morskiego w 2018 roku w stosunku do ostatnich lat i średniej 1981-2010.
 
W grudniu 2018 roku średni dzienny przyrost zasięgu lodu wyniósł nieco ponad 50 tys. km2, to zdecydowanie wolniej niż wynosi średnia wieloletnia - 64 tys. km2. Wolny przyrost w grudniu czy w styczniu jest związany z wyższymi niż kiedyś temperaturami wód graniczących z pakiem lodowym. 

  Zmiany średnich temperatur wokół bieguna północnego (80-90oN) w 2018 roku względem  średniej 1958-2002. DMI

Ze względu na problemy polityczno-finansowe w USA i związane z tym przymusowe urlopy pracowników m.in. NOAA, nie ma dostępu do danych. Dlatego w zastępstwie prezentowany jest wykres średnich temperatur wokół bieguna północnego. Jak widzimy na wykresie, mimo silnego wtedy wiru polarnego i kontynuacji warunków z listopada, temperatury były wyższe od średniej wieloletniej.

 Średnie tempo spadku zasięgu lodu morskiego dla grudnia w latach 1979-2018.

Zasięg lodu w grudniu zwiększył się o 1,63 mln km2, mniej niż wynosi średnia wieloletnia. Średnioroczne tempo spadku zasięgu w trendzie wynosi dla grudnia  2018 47,2 tys. km2, a więc 3,7% na dekadę w stosunku do średniej 1981-2010. Czapa polarna w tym ujęciu skurczyła się w przypadku grudnia o niespełna 15%. 

Rekordy na Antarktydzie

  Zasięg i koncentracja antarktycznego lodu morskiego 9 stycznia 2019. Pomarańczowa linia pokazuje średni zasięg lodu 9 stycznia dla okresu 1981-2010. Sea Ice Index - NSIDC

Tymczasem na Antarktydzie kontynuowany jest trend z końca grudnia. Zlodzenie Oceanu Południowego jest rekordowo małe, a obszary wód Morza Weddella i Rossa wciąż tracą lód.

Rok 2018 - przegląd

Styczeń 2018 roku rozpoczął, a właściwie kontynuował zmiany, które charakteryzowały się rekordami w zlodzeniu arktycznych wód. Zasięg lodu morskiego był wtedy rekordowo niski przez niemal cały styczeń.

Zmiany zasięgu lodu morskiego na Morzu Beringa w okresie 1 października 2017 - 30 czerwca 2018 względem średniej z okresu 1979-2017.

Szczególnie widoczne to było na Morzu Beringa, co przedstawia powyższy wykres. Sytuacja ta występowała w sumie przez całą zimę. W szczególności w lutym, kiedy pokrywa lodowa na Morzu Beringa kurczyła się przez kilkanaście dni, zamiast rosnąć. Zgodnie z raportem NOAA nastąpił wtedy spadek o 225 tys. km2.

http://nsidc.org/arcticseaicenews/files/2019/01/Figure4.png
 Zestawienie poszczególnych miesięcy w latach 185--2018 pokazujące odchylenia zasięgu lodu morskiego względem średniej 1981-2010. Czerwone odcienie pokazują dodatnią anomalię, niebieskie ujemną.

Maksimum zasięgu lodu w Arktyce w zeszłym roku wypadło 17 marca i było drugim najmniejszym w historii pomiarów. Tempo zmian wiosną było szybkie, przez co pokrywa lodowa utrzymywała bardzo niski zasięg, co wróżyło silne roztopy. Ale latem zmiany te wyhamowały, mimo ogólnie wysokich temperatur szczególnie w sierpniu. Przyczyną było wysokie zachmurzenie i niemal całkowity brak eksportu lodu przez Cieśninę Frama. 

Na powyższym zestawieniu widzimy, że dopiero w XXI wieku zaobserwowano wyraźne zmiany w Arktyce podyktowaną globalną zmianą klimatu.  W 2018 roku zaobserwowano, że temperatury w sierpniu były w Arktyce wyższe niż w lipcu, co normalnie się nie zdarza. Lipiec był wyraźnie chłodniejszy od średniej wieloletniej co odbiło się na różnicach w stosunku do sierpnia. Takie zjawisko nie było widoczne od co najmniej 40 lat. Ogólnie w całym okresie letnim (czerwiec-sierpień) rok 2018 był szóstym najcieplejszym w historii pomiarów od 1979 roku.


Wrześniowe minimum w 2018 roku było nieco powyżej krzywej wieloletniego trendu spadkowego. Na początku jesieni Ocean Arktyczny zamarzł powoli, ale potem doszło do zmian we wzorcach pogodowych, w wyniku czego tempo zamarzania znacznie przyspieszyło. Sytuacja była zupełnie inna niż w 2016 i 2017 roku, szczególnie w przypadku Morza Czukockiego.


Na podstawie National Snow and Ice Data Center: New year lows once again

Zobacz także:


środa, 9 stycznia 2019

Prognozy wskazują na zimną zimę, ale latem może być inaczej

Od wielu tygodni sytuacja w Arktyce jeśli chodzi o pogodę jest ogólnie taka, jaka być powinna. Temperatury są dość niskie, jest sucho, a teraz umacnia się wysokie ciśnienie. Długoterminowe prognozy pokazują, że w styczniu i lutym w Arktyce będzie ogólnie zimniej niż wynosi średnia wieloletnia. Ciepłych epizodów jest i ma być niewiele. Mapa obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje obecny zasięg lodu morskiego w Arktyce.


 Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2019 roku względem lat rekordowych i średnich dekadowych. JAXA

O ile pogoda jest taka jak być powinna, tzn. nie ma ekstremalnych adwekcji ciepła (aczkolwiek wir polarny zaczął się dzielić), to idealnie do końca nie jest. Zasięg lodu nie jest duży względem lat poprzednich, bo jego granica dotarła do miejsc, gdzie woda jest wciąż ciepła. Tempo zamarzania powierzchni zwalnia. Tylko co jakiś czas pojawiają się krótkie skoki. Jak możemy zauważyć na wykresie, zasięg lodu morskiego w Arktyce jest nieznacznie większy od tego z 2016 roku. W latach 80. XX wieku pokrywa lodowa była o 1,5 mln km2 większa niż dziś. 


  Skumulowany wskaźnik stopniodni chłodu (FDD) w Arktyce w kolejnych latach oraz średniej z poprzednich dekad. Na osi poziomej – kolejne miesiące sezonu, od września do czerwca. Poziome linie przerywane (50cm, 100cm, 150cm, 200cm) pokazują odpowiadają progom wymaganym do powstania warstwy lodu odpowiednich grubości. DMI, grafika Nico Sun

Oczywiście zasięg lodu to nie wszystko. Temperatury nad Oceanem Arktycznym są niskie, co sprzyja odbudowie lodu. Nie ma danych PIOMAS, więc trudno jest wnioskować, ale powyższy wykres pokazuje, że jest lepiej niż w sezonie 2016/17. Jest jednak gorzej niż w pozostałych latach i dekadach.


 Prognozowane warunki pogodowe w Arktyce na 10-14 stycznia 2019. Tropical Tidbits

Na mapach prognozy widzimy, że troposferyczny wir polarny jest podzielony i są silne meandry prądu strumieniowego. Ale jednocześnie nad Oceanem Arktycznym panuje wysokie ciśnienie. Wyż o tej porze oznacza w Arktyce niskie temperatury - brak koca z chmur, to ucieczka ciepła z przypowierzchniowej warstwy atmosfery. I tak jak pokazuje to mapa prognozy anomalii, w Arktyce będzie zimno. Aczkolwiek pojawi się epizod wzorcowego modelu dipola arktycznego, co wpłynie na średnie odchylenie. Mimo tego faktu, ogół sytuacji się nie zmieni, to znaczy temperatury będą nieco niższe od średniej wieloletniej. W wielu miejscach jest i będzie poniżej -30oC

Prognozowane na styczeń i luty 2019 średniej odchylenia temperatur na świecie. NOAA/CPC

Według długoterminowych prognoz sytuacja się nie zmieni. Styczeń i luty w Arktyce mają być przeciwieństwem tego, co działo się w ostatnich latach.

Tyle tylko, czy taka sytuacja nie jest zapowiedzią wielkiego topnienia w tym roku? Zimne i suche warunki dadzą możliwość utrzymania się wysokiego ciśnienia późną wiosną. Arktyka nie będzie na wiosnę tak wilgotna jak w ostatnich latach. Może zaniknąć tendencja do utrzymywania się chmur w maju i czerwcu, bo teraz jest zimno i sucho. A obecne warunki to w sumie utrzymują się z drobnymi przerwami od połowy października 2018.

Zobacz także:

piątek, 4 stycznia 2019

Padają rekordy topnienia lodu morskiego Antarktydy

Przez większość tego wieku na Antarktydzie obserwowano inny niż w Arktyce trend. Okalający kontynent lód morski przyrastał, głównie z powodu zmian w zasoleniu wody. W ostatnich latach doszło do odwrócenia trendu, co skończyło się rekordowo niskimi poziomami zasięgu lodu. Koniec grudnia i początek stycznia to rekordowe wartości zlodzenia Oceanu Południowego. 

 Zasięg antarktycznego lodu morskiego 1 stycznia 2019. Pomarańczowa linia pokazuje średni zasięg lodu 1 stycznia dla okresu 1981-2010. Sea Ice Index - NSIDC

W grudniu 2018 roku zaobserwowano szybki spadek zlodzenia Oceanu Południowego. Jeśli sytuacja się utrzyma, to przypadające zwykle w połowie lutego minimum okaże się być rekordowe. 

1 stycznia zasięg lodu wokół Antarktydy wyniósł 5,47 mln km2, co oznacza rekord. To 30 tys. km2 mniej od poprzedniego rekordu dla tego dnia, który wypadł w 2017 roku. Także 1,88 mln km2 poniżej średniej 1981-2010.  Tempo topnienia w grudniu 2018 było bardzo szybkie - 253 tys. km2 na dobę, podczas gdy średnia 1981-2010 wynosi 214 tys. km2

Zmiany zasięgu antarktycznego lodu morskiego w grudniu. Wykres pokazuje sześć lat o najniższym zasięgu w historii pomiarów satelitarnych. 

26 grudnia zasięg lodu spadł poniżej rekordowej wartości z 2016 roku. Do końca grudnia padały kolejne rekordy. Odwrócenia trendu zaobserwowano w ostatnich latach, co najwyraźniej jest związane z ocieplaniem się powietrza i oceanu wokół Antarktydy. Wcześniej zasięg lodu powoli rósł. Odwrócenie tego trendu w grudniu, kiedy ma miejsce szybkie topnienie zaobserwowano dopiero w 2007 i 2014 roku, padły wtedy rekordy. 


 Porównanie zasięgu lodu morskiego Oceanu Południowego 1 grudnia 2018 i 1 stycznia 2019.

Szybkie topnienie w grudniu 2018 i na początku stycznia tego roku odsłoniło miejsca, które wcześniej zawsze pokrywał lód. Jeszcze na początku grudnia Morze Weddella, wschodnia część Morza Rossa były w większości pokryte lodem, choć już wtedy zlodzenie było bardzo małe. Obszary te w znacznym stopniu uwolniły się od lodu, co pokazuje powyższe mapa przedstawiające różnica między 1 grudnia 2018 a 1 stycznia 2019. 

Do końca sezonu topnienia na Oceanie Południowym zostało 6-8 tygodni. Nie wiadomo jak to się skończy. Być może padnie rekord, obszary pokryte lodem uwolnią się od niego w sposób znaczny.


Zasięg lodu morskiego 31 grudnia 2018 po lewej i odchylenia zasięgu dla tego dnia po prawej. Phil Reid, Australian Bureau of Meteorology

Jest zbyt wcześnie by mówić, jak to się skończy, a także zbyt wcześnie, by mówić o dokładnej przyczynie. Dlaczego teraz? Niewykluczone że rekord padnie w lutym (minimum). Najprawdopodobniej bezpośrednią przyczyną jest wzrost temperatur. Niestety ze względu na polityczno-finansowe problemy USA, nie ma danych reanalizy NOAA. Wiemy jednak, że w grudniu na Antarktydzie było bardzo ciepło.

To kolejna sytuacja, która pokazuje, że na Antarktydzie zachodzą równie potężne zmiany, co w Arktyce. Tyle tylko, że te z góry wcześniej nie były widoczne, teraz są.

Na podstawie: A record-low start to the new year in Antarctica

Zobacz także:


 

wtorek, 1 stycznia 2019

Arctic News - lodowata niecała Arktyka

Druga połowa grudnia była kontynuacją dość dobrych warunków dla sezonu zamarzania. Nie było ekstremalnych fal ciepła rozlewających się po całym obszarze zajmowanym przez Ocean Arktyczny. Choć oczywiście zdarzały się incydenty, szczególnie w trzeciej dekadzie grudnia. Możliwe że objętość lodu w grudniu zwiększy się względem poprzednich lat, ale różnice będą raczej niewielkie. Pokaże to raport PIOMAS. Mimo wszystko sytuacja w Arktyce wciąż jest daleka od tego, co miało miejsce 20-30 lat temu.

* Ze względu na problemy finansowo-polityczne w USA, nie ma danych NOAA odnośnie temperatur, a także wykresu interaktywnego NSIDC.

Zobacz mapę koncentracji arktycznego lodu morskiego w kolorowej wersji.  

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

Zimne wiatry z wnętrza Arktyki spowodowały powstanie lodu na Morzu Beringa wcześniej niż w ostatnich latach. Między innymi w grudniu 2017 roku. Silne, mroźne wiatry w ciągu ostatnich dni dały także możliwość zbliżenia się paku lodowego do północnych wybrzeży Svalbardu. Niskie temperatury musiały w końcu odnieść skutek. Jednocześnie głębokie niże spowodowały wycofanie się lodu na Morzu Karskim. Animacja obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje zmiany zasięgu i koncentracji lodu morskiego w dniach 15-31 grudnia 2018 roku.

 Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2018 roku względem 2012 i średniej 1981-2010. NSIDC

Lokalne zmiany w pogodzie i brak dostatecznego wychłodzenia wód, sprawiły, że pokrywa lodowa nie rozrastała się w wystarczająco szybkim tempie. 31 grudnia zasięg lodu morskiego wyniósł 12,46 mln km2, to 1,06 mln km2 mniej niż wynosi średnia wieloletnia. Czapa polarna jest tym samym 7,9% mniejsza od średniej wartości z okresu 1981-2010. Sytuacja względem połowy grudnia się nie zmieniła. Mapa NSIDC obok ilustruje aktualne różnice w zlodzeniu wód w Arktyce względem średniej 1981-2010.
 Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2018 roku względem lat 2005-2017 i średnich dekadowych. JAXA

Dane JAXA pokazują wyraźne spowolnienie przyrostu zlodzenia w Arktyce. Dopiero pod koniec roku doszło do ponownego przyspieszenia. Wolniejszy przyrost jest związany z wyższymi niż zwykle temperaturami wód, oraz lokalnymi napływami ciepłych mas powietrza. Widać to na przykładzie wspomnianego wyżej Morza Karskiego.  Mapa obok pokazuje, że granica lodu po stronie Oceanu Atlantyckiego w dalszym ciągu przebiega znacznie dalej na północ niż kiedyś. Lepsza jest za to sytuacja na Morzu Beringa - to efekt częstych wiatrów północnych, które niosą mroźne powietrze z arktycznego wnętrza.


 Powierzchnia lodu morskiego w 2018 roku względem wybranych lat. Dane NSIDC, wykres Nico Sun

Powierzchnia lodu nie jest już tak duża względem ostatnich lat, jak miało to miejsce w listopadzie. Jest to końcowy rezultat tego, co działo się w ostatnich latach. Szybsze topnienie oznaczające wyższe temperatury wód. Mimo ogólnie dobrych warunków atmosferycznych dla zamarzania Arktyki, lokalne zmiany odciskają swoje piętno, co pokazuje poniższe zestawienie map.  Mapa obok pokazuje odchylenia powierzchni lodu od średniej 2007-2016.

  Zmiany powierzchni lodu morskiego na poszczególnych akwenach. Wipneus, dane AMSR2, University of Hamburg

Zestawienie wykresów pokazuje lokalne zmiany w powierzchni lodu. O ile na Morzu Beringa lód rozrastał się w miarę szybko, to zgoła inna była sytuacja na Morzu Karskim. Tak zwana "atlantyzacja" Arktyki wpływa na warunki pogodowe, a tym samym także na stan lodu Morza Karskiego.

 Skumulowany wskaźnik stopniodni chłodu (FDD) w Arktyce w kolejnych latach oraz średniej z poprzednich dekad. Na osi poziomej – kolejne miesiące sezonu, od września do czerwca. Poziome linie przerywane (50cm, 100cm, 150cm, 200cm) pokazują odpowiadają progom wymaganym do powstania warstwy lodu odpowiednich grubości. DMI, grafika Nico Sun

Ten wykres pokazuje, jak wygląda sezon zamarzania. Jak widzimy, sytuacja jest lepsza niż w sezonie 2016/17, ale na tle całości wypada źle. Zmiany pogodowe są niewystarczające, bo koniec końców Arktyka wciąż jest cieplejsza niż wynika to z wieloletniej normy.

 Zmiany średnich temperatur wokół bieguna północnego (80-90oN) w 2018 roku względem  średniej 1958-2002. DMI

Nad Oceanem Arktycznym przez ostatnie dni było i jest zimno. Lokalnie nawet jest poniżej normy wieloletniej. Temperatury na biegunie północnym spadają do -30oC. Ale w Arktyce jako całości jest 3-4oC cieplej niż być powinno. Zmieniły się warunki pogodowe, wir polarny w grudniu był stabilny, zimno trzymało się Oceanu Arktycznego, a ciepło miało ograniczony dostęp. Jednocześnie wysokie odchylenia panowały i wciąż panują poza Oceanem Arktycznym, co pokazuje mapa obok.


Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002 powierzchni arktycznych wód dla 30 grudnia w latach 2014-2017. DMI

Temperatury powierzchni wód są nieco mniejsze niż w dwóch ostatnich latach. Ale różnice są naprawdę niewielkie.  

Odchylenia temperatur od średniej 1958-2002  powierzchni arktycznych wód 30 grudnia 2018 roku. DMI

Niezmiennie skala anomalii jest wysoka. Jest zupełnie inaczej niż w 2013 czy 2014 roku, nie mówiąc już o latach wcześniejszych i całym XX wieku. Szczególnie widać to na wodach północnych krańców Atlantyku. Co by się nie działo w pogodzie, to ostatecznie sytuacja wiele się nie zmieni. Owszem, poprawi się objętość lodu, lada dzień się dowiemy. Ale takie warunki musiałyby trwać. Tymczasem może dojść do zmiany. Kto wie kiedy. Animacja obok pokazuje zmiany (kosmetyczne) odchyleń temperaturowych powierzchni wód w Arktyce dla drugiej połowy grudnia 2018. 



  Grubość lodu morskiego w latach 2010-2018 dla 31 grudnia. Naval Research Laboratory, Global HYCOM

Analizując dane z Laboratorium Marynarki Wojennej USA widzimy, że stan lodu w sumie pozostaje bez zmian. Tu przybyło, tam ubyło, sumarycznie niewiele się zmieniło. Możliwe, że lodu będzie na koniec grudnia więcej niż w 2016 czy 2017 roku, ale różnice będą niewielkie, będą wynikiem tego, co działo się jesienią. Gruby lód praktycznie nie istnieje. Animacja obok pokazuje zmiany grubości lodu w drugiej połowie grudnia 2018.


 Mozaika zdjęć satelitarnych Morza Barentsa i części Basenu Arktycznego z 29-31 grudnia 2018 roku wykonanych w podczerwieni. Sea Ice Denmark/Sentinel 1AB

  Mozaika zdjęć satelitarnych Morza Karskiego z 29-31 grudnia 2018 roku wykonanych w podczerwieni. Sea Ice Denmark/Sentinel 1AB

Pierwsza połowa sezonu zamarzania okazała się pod względem warunków atmosferycznych lepsza dla przyrostu lodu na tle dwóch poprzednich lat. I tu kończą się różnice. Czapa polarna na Oceanie Arktycznym w dalszym ciągu wygląda źle i nie jest przygotowana na następny sezon topnienia, który zacznie się za trzy miesiące.


 Zobacz także: