Lód morski w opałach

Dla osób zainteresowanych stanem lodu morskiego w Arktyce jesień jest zwykle niezbyt interesującym okresem. Wiosną i latem lód znika, a napięcie rośnie: zastanawiamy się, jak mało lodu zostanie pod koniec sezonu topnienia. Wraz z początkiem nocy polarnej lód znowu zaczyna przyrastać i napięcie opada. W tym roku jest inaczej.

W roku 2016 – zapowiadającym się jako najcieplejszy w historii pomiarów – powierzchnia lodu morskiego w Arktyce podczas wrześniowego minimum była drugą najmniejszą w historii, a wody Oceanu Arktycznego były rekordowo ciepłe. Aby temperatura w okolicach podbiegunowych mogła znacząco spaść, woda musi najpierw zamarznąć – do tego momentu temperatura utrzymuje się w granicach 0°C. Tymczasem gdy rozpoczął się kolejny sezon zamarzania, woda zamarzała bardzo opornie.

Rysunek 1. Średni zasięg lodu morskiego w Arktyce w październiku 2016 roku, oraz średnia dla października z lat 1981-2010 (linia fioletowa). Źródło NSIDC.

Jednocześnie masy lądowe Syberii szybko się ochładzały. W rezultacie nad Oceanem Arktycznym utworzył się stacjonarny niż (wielki wir obracający się w kierunku przeciwnym do kierunku ruchu wskazówek zegara), a nad Syberią wyż (wielki wir obracający się w kierunku zgodnym z kierunkiem wskazówek). Dzięki działaniu tych układów ciepłe powietrze znad Atlantyku napływało nad Morze Barentsa, Morze Karskie i nawet Morze Łaptiewów.

Rysunek 2. Układ ciśnień od 1.11 do 17.11.2016 roku. Czerwona strzałka pokazuje kierunek napływu do Arktyki ciepłych mas powietrza znad Atlantyku. Źródło NOAA ESRL.

Nad Oceanem Arktycznym utrzymywała się w związku z tym wysoka temperatura, sprzyjająca utrzymywaniu się niżu. W wskutek napływu ciepłego powietrza i zachmurzenia ocean nie zamarzał, w rezultacie czego temperatury w obszarze leżącym powyżej 80°N pod koniec października przekroczyły (i przez cały listopad wciąż przekraczają) średnią wieloletnią aż o kilkanaście stopni.

Rysunek 3. Średnie dzienne temperatury wokół bieguna północnego (obszar o szerokości geograficznej powyżej 80N) w tym roku (linia czerwona) w porównaniu do średniej wieloletniej (linia zielona). Źródło DMI.

Obecne temperatury i zasięg lodu pasują raczej do końcówki lata kilkadziesiąt lat temu.

Rysunek 4. Zasięg lodu morskiego w Arktyce w 2016 roku (gruba czerwona linia) względem poprzednich lat. Źródło JAXA.

Wszystko to nie ma precedensu w historii obserwacji. A biorąc pod uwagę dane pochodzące z rekonstrukcji tego, co miało miejsce dziesiątki i setki lat temu – możemy stwierdzić, że to, co się dzieje w Arktyce nie jest naturalnym cyklem.

Czy utrata lodu morskiego w Arktyce jest kompensowana wzrostowi powierzchni lodu morskiego wokół Antarktydy, którego powierzchnia do niedawna wzrastała mimo postępującego ocieplenia klimatu? Bynajmniej, od września b.r. powierzchnia ta zaczęła spadać w nietypowy sposób i w efekcie nigdy w połowie listopada lodu wokół Antarktydy nie było tak mało jak obecnie.

Rysunek 5. Zasięg lodu morskiego wokół Antarktydy w 2016 roku (gruba czerwona linia) względem poprzednich lat. Źródło JAXA.

Skoro zarówno w Arktyce, jak i wokół Antarktydy jest rekordowo mało lodu, to automatycznie globalny zasięg lodu pływającego też musi być najmniejszy w historii. I jest. Globalny zasięg lodu morskiego jest o około 5 mln km2 mniejszy od średniej z minionych lat i aż o ponad 3 mln km2 mniejszy od wcześniejszego minimum w tym czasie. Listopad jest zazwyczaj miesiącem, w którym globalny zasięg lodu morskiego jest największy w skali roku. W tym roku maksimum to praktycznie nie wystąpiło. Obserwujemy że rejony polarne naszej planety zmieniają się znacznie szybciej niż można by oczekiwać.

Rysunek 6. Globalny zasięg lodu morskiego w 2016 roku (czerwona linia) względem poprzednich lat. Dane NSIDC.

Kanarek w stanie krytycznym

Stan lodu morskiego w kontekście zmiany klimatu można przyrównać do kondycji kanarka w kopalni, którego stan kiedyś, gdy nie było czujników gazów ostrzegał górników o zagrożeniu.

Oczywiście, na aktualne spektakularne pogorszenie stanu lodu morskiego wpływają wahania pogody, ale długoterminowe trendy wróżą że stan krytyczny zbliża się coraz szybciej. Oceany akumulują ciepło, temperatury wody i powietrza rosną, podobnie jak będące praprzyczyną tych zmian koncentracje gazów cieplarnianych. Według szacunków wielu naukowców wolnej od lodu Arktyki w lecie możemy spodziewać się w latach 2030. Coraz bardziej wygląda na to, że jest to już tylko kwestia tego, kiedy w Arktyce trafi się rok z ciepłą pochmurną zimą i ciepłym słonecznym latem. A wtedy, kiedy zniknie lód morski, możemy oczekiwać znaczących zmian.

Pokryty lodem Ocean Arktyczny jest jak drink z kostkami lodu: zanurzony w nim termometr pokaże temperaturę bliską 0°C. Pochłaniana latem energia promieniowania słonecznego jest najpierw zużywana na topienie lodu. Dopiero później, gdy lód całkiem się rozpuści, temperatura wody zaczyna rosnąć. Woda, na powierzchni której unosi się lód, nie może się nagrzać, a nadwyżka energii zostaje zużyta na topnienie lodu. Kiedy jednak lód już stopnieje, dalsze pochłanianie energii prowadzi do wzrostu temperatury wody. W miarę spadku pokrywy lodowej i ocieplania się powierzchniowych wód Oceanu Arktycznego letnie temperatury na Syberii, Alaski i północnej Kanady również rosną. W miejsce odbijającego promieniowanie słoneczne lodu i śniegu mamy na coraz większym obszarze pochłaniające promienie słoneczne ciemny ląd i ocean. Wieczna zmarzlina przestaje być „wieczna” i zaczyna emitować coraz większe ilości metanu. Podobnie ma się rzecz z zalegającymi na dnie stosunkowo płytkich i coraz cieplejszych mórz Arktyki pokładami hydratów metanu.

Coraz cieplejsza Arktyka to coraz szybsze topnienie lądolodu Grenlandii. I możliwe skutki w postaci coraz bardziej zauważalnego spowolnienia cyrkulacji termohalinowej w oceanach. Efekty takiego scenariusza opisywaliśmy niedawno, omawiając najnowszą prognozę grupy badaczy kierowanej przez Jamesa Hansena. Oby to co dzieje się dziś z lodem morskim było tylko chwilową fluktuacją, a nie sygnałem że prognoza ta sprawdza się na naszych oczach...

Więcej o lodzie morskim m.in. w artykułach Mit: Wolna od lodu Arktyka to same korzyści oraz Rozpad lądolodu Antarktydy Zachodniej nieunikniony.

Hubert Bułgajewski, autor bloga Arktyczny Lód i Marcin Popkiewicz, konsultacja merytoryczna prof. Szymon P. Malinowski.

Opublikowano: 2016-11-21 13:48
Tagi

lód morski

Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień przeglądarki oznacza akceptację polityki cookies.