Marna zima za kołem polarnym. Preludium do Arktyki wolnej od lodu?

Arktyka jest najszybciej ocieplającym się rejonem świata – nic więc dziwnego, że w wielu elementach jej systemu klimatycznego zachodzą olbrzymie zmiany. Wody Oceanu Arktycznego wokół bieguna pokrywa lód – jego zasięg rośnie podczas nocy polarnych, a kurczy się podczas dnia polarnego. Jednak obecna noc polarna w Arktyce jest znacznie mniej mroźna niż zazwyczaj – co wyraźnie widać na rysunku 1, pokazującym anomalie temperatury podczas obecnego sezonu zamarzania lodu, który rozpoczął się we wrześniu.

Rysunek 1. Anomalie temperatury powierzchni Ziemi w okresie od początku września do początku lutego względem okresu bazowego 1981-2010. NOAA ESRL.

Tworzenie się grubego lodu morskiego w Arktyce to powolny, trwający miesiącami proces – krótki okres podwyższonych temperatur nie ma więc dla narastania lodu zbyt dużego znaczenia. Miarą „mroźności” sezonu zamarzania jest wskaźnik „stopniodni chłodu” (ang. Freezing degree days - FDD). Jeśli na przykład jednego dnia mamy temperaturę -5°C, drugiego -10°C, a trzeciego -15°C, to w ciągu tych trzech dni wskaźnik będzie przyjmował kolejno wartości 5, 10 i 15, a wartość skumulowana FDD wyniesie 30. Im wyższa ta wartość, tym bardziej mroźny mierzony sezon; im mniejsza – tym łagodniejszy. To właśnie skumulowana wartość wskaźnika stopniodni chłodu decyduje o tym, jak gruby lód się utworzy. Można ją przybliżyć wzorem

Grubość lodu = 1,33*FDD(°C)0.58

(niektóre instytucje przyjmują jako punkt odniesienia temperaturę zamarzania słonej wody -1,8°C, inne 0°C, co stanowi dobrą korektę na wzrost grubości związany nie tylko z zamarzaniem wody morskiej, ale też opadów śniegu marznącego deszczu lub spiętrzania płyt lodowych – więcej na ten temat w CryosphereComputing).

Długotrwałe utrzymywanie się znacząco podwyższonych temperatur skutkuje DUŻĄ różnicą w grubości powstającego lodu. Obecny sezon zamarzania jest pod tym względem rekordowy.

Rysunek 2. Skumulowany wskaźnik stopniodni chłodu (FDD) w Arktyce w kolejnych latach oraz średnio w okresie 1958-2002 (ERA40, linia zielona). 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 (zgodnie z zamieszczonym wyżej wzorem). Źródło: CryosphereComputing.

Jeszcze dobitniej sytuacja jest widoczna na wykresie anomalii (czyli odchylenia od średniej) FDD względem okresu ERA40 (1958-2002).

Rysunek 3. Anomalia stopniodni chłodu (FDD) w Arktyce w kolejnych latach (2011-2012, 2012-2013 itd.) względem poziomu odniesienia ERA40 (średniej z lat 1958-2002). Na osi poziomej – kolejne miesiące sezonu, od września do czerwca. Źródło: CryosphereComputing.

Przy tak łagodnej zimie możemy więc oczekiwać bardzo powolnego narastania pokrywy lodowej. Tak też jest w rzeczywistości. Widać to w opublikowanym na początku lutego raporcie Pan-Arctic Ice Ocean Modeling and Assimilation System (PIOMAS). Na rysunku 4 widzimy zmiany objętości lodu morskiego w Arktyce w kolejnych latach – w całej historii obserwacji na początku lutego nigdy nie było go tak mało. Rekonstrukcje zasięgu lodu omawiane przez nas tu sugerują, że zjawisko nie ma precedensu w skali co najmniej ostatnich 2 tys. lat.

Rysunek 4. Objętość lodu w Arktyce w 2017 roku (linia czerwona) na tle ostatnich lat. Na osi pionowej objętość lodu, na poziomie – kolejne miesiące roku. Czarna linia odpowiada średniej z lat 1979-2016. Źródło: PIOMAS

Obecny rok coraz bardziej oddala się od poprzednich.

Sytuację dobitnie pokazuje tzw. Arktyczna Spirala Śmierci (rysunek 5) – wykresu przedstawiającego objętości lodu dla kolejnych lat (od 1979 do 2017, zgodnie z kierunkiem ruchu wskazówek zegara), dla poszczególnych miesięcy (linie o różnych kolorach, zgodnie z legendą). Średnia objętości lodu dla stycznia (linia czerwona) wyniosła w tym roku niecałe 15 000 km3. W latach 80. takie objętości lodu notowano we wrześniu (linia czarna), czyli podczas maksimum sezonu topnienia!

Rysunek 6. Zmiany objętości lodu morskiego w Arktyce w kolejnych miesiącach. PIOMAS.

Zima tego roku nie sprzyja narastaniu lodu: w Arktyce dominują układy niskiego ciśnienia, przynoszące z Atlantyku kolejne sztormy. Towarzyszące im silne opady śniegu tworzą na powierzchni lodu warstwę izolującą przed wpływem niskich temperatur powietrza, a więc spowalniającą zamarzanie wody morskiej po spodniej stronie tafli lodu – w lecie pokrywający pokrywę lodową śnieg szybko zaś stopnieje. Duże zachmurzenie wzmaga działanie efektu cieplarnianego, zmniejszając tempo wychładzania się atmosfery i powierzchni oceanu. Do tego przeciwny do ruchu wskazówek zegara kierunek ruchu powietrza w niżach wędrujących nad morzami Barentsa i Karskim powoduje wypychanie dużych ilości wieloletniego lodu przez cieśninę Frama i obszar między Svalbardem a Ziemią Franciszka Józefa na ciepłe wody Atlantyku, gdzie lód szybko topnieje.

Rysunek 7. Schemat kierunku wiatru dla niżu zlokalizowanego nad Morzem Barentsa. Mapa Maps-world, grafika własna.

Czy straty w masie zamarzającego lodu zostaną „odrobione” przed początkiem kolejnego sezonu topnienia? Mało prawdopodobne. Sezon zamarzania kończy się już w połowie marca, czasu nie zostało więc wiele, a prognozy na najbliższe dni nadal pokazują utrzymywanie się podwyższonych temperatur. Jeśli ilość lodu, jak stopnieje w sezonie letnim będzie typowa dla ostatniej dekady, to we wrześniu w Arktyce będzie znacząco mniej lodu niż podczas rekordowego dotychczas roku 2012… Co to oznacza?

Rysunek 8: Góra lodowa i lód morski w Zatoce Disko, 21.04.2012. Zdjęcie: Maria-Jose Vinas, NASA.

Większość modeli klimatu prognozuje wolną od lodu Arktykę w lecie dopiero za 20-40 lat, ale w skrajnym przypadku, jeśli pogoda podczas letniego sezonu topnienia będzie dla lodu niekorzystna, to już w tym roku pod koniec lata możemy mieć Biegun Północny wolny od lodu. Może też zdarzyć się sytuacja podobna do tej z 2013 roku, kiedy to duże zachmurzenie i niskie temperatury w lecie uratowały lód morski przed katastrofą. Odpowiedź na to pytanie poznamy już w najbliższych miesiącach.

Marcin Popkiewicz, konsultacja merytoryczna: prof. Szymon P. Malinowski

Komentarze

10.02.2017 16:10 Nowicjusz

@Logic
Prawdopodobnie pic i fotomontaż. Rewelacje te zostały już skomentowane tutaj - http://meteomodel.pl/BLOG/?p=14906#more-14906
W skrócie: celowo zostały wykorzystane dane pomiarów satelitarnych temperatury, które zazwyczaj różnią się od pomiarów naziemnych. Ponadto na blogu Nauka o klimacie również tłumaczono, że zatrzymania globalnego ocieplenie w rzeczywistości nie było - ujemne fazy na Pacyfiku spowodowały, że większość energii pochłaniał ocean.
To tak na gorąco, mogę w szczegółach mylić.

10.02.2017 18:29 Carlinfan

@NOWICJUSZ @LOGIC

Czyli nic się nie stało, czuwamy nad wami, możecie spać spokojnie ;D

11.02.2017 23:09 whiteskies

@LOGIC
Wielu siejuż odniosło, w tym doskonaleszary: http://doskonaleszare.github.io/articles/17/dzien-swistaka/

13.02.2017 13:32 MICHAL

No to w końcu byli ci Amerykanie na Księżycu, czy nie byli?

14.02.2017 6:20 Carlinfan

Proszę o komentarz do tego co się dzieje z tamą Oroville. Ludzie tam mieszkający sądzą, że władze specjalnie przytrzymują wodę w tamie, chociaż susza się skończyła w pierwszym kwartale 2016 roku.

http://www.blacklistednews.com/In_Race_Against_Coming_Storm%2C_Workers_Scramble_To_Plug_Oroville_Dam_Hole_Using_Rocks%2C_Sandbags/56819/0/38/38/Y/M.html

14.02.2017 10:11 zbig001

Ktoś nie przewidział, że będzie ekstremalna susza a po niej ekstremalne opady. Władze albo projektanci zapory...

Woda rozwaliła betonowy przepust ze szczytu zapory, drugi przepust awaryjny to tylko nieumocnione zbocze wzgórza, i dalej są prognozowane opady.

15.02.2017 0:04 Carlinfan

Jak dla mnie to wygląda na planowaną katastrofę. Wystarczy poczytać komentarze.

15.02.2017 13:31 WJ

Chciałabym, żeby nasi dzielni rządzący, którzy planują betonowanie i "regulację" Wisły, ku chwale transportu rzecznego i wzrostu PKB, uświadomili sobie czym się kończą ludzkie projekty "ujarzmiające" Naturę.
Oby udało się zatrzymać- dewastację ekosystemów nadrzecznych i wprowadzanie kolejnych zakłóceń do Środowiska.

16.02.2017 10:25 Wszystkowiedzący

@Carlinfan, oczywiście, że wysadzenie zapory jest zamierzoną operacją.Po prostu musieli to zrobić.

@LOGIC, możliwe, że wyniki były fałszowane. Ale tak naprawdę to nie ma to większego znaczenia, gdyż naukowcy słabo ogarniają temat globalnego ocieplenia, jego złożoność.Niedługo spodziewałbym się kolejnych "rewelacji".

18.02.2017 7:07 Carlinfan

Naukowcy wiele spraw słabo ogarniają. Np taka prognoza pogody czy przewidywanie trzęsień ziemi. Gdyby do pomiarów dodać np uderzenia wiatru słonecznego w magnetosferę to śmiem twierdzić, że trafność prognozy była by 99,99%. Wiem, że to śmiała teoria... gdyby te wielkie centra badawcze zaczęły nakładać na siebie pomiary z Ziemi i kosmosu...
Jednak póki się to nie opłaca to tematu nie ma.

http://www.swpc.noaa.gov/products/geospace-magnetosphere-movies

Dodaj komentarz

Kod
grakalkulator kalkulator zuzycia ciepla

Informacje

Linkownia

Wykonanie PONG, grafika GFX RedFrosch.



logowanie | nowe konto