Klimat Arktyki – wydanie 2016

Arktyka 2016. Jak co roku, Amerykańska Narodowa Służba Oceaniczna i Meteorologiczna (NOAA) opublikowała raport na temat stanu klimatu Arktyki. Tradycyjnie naukowcy analizują warunki panujące w Arktyce nie w konkretnym roku kalendarzowym, a pomiędzy kolejnymi minimami zasięgu lodu, czyli październikiem jednego i wrześniem następnego roku. Co działo się w sezonie 2015/2016?

Temperatury powietrza

Temperatury w Arktyce rosną i w ostatnim roku były one rekordowo wysokie – średnia temperatura w rocznym okresie od października 2015 do września 2016 roku była aż o 2°C wyższa od średniej z lat 1981-2010. Od początku XX wieku wzrost wyniósł aż 3,5°C.

Sezonowe temperatury w Arktyce

Poza krótkim okresem w lecie, w Arktyce dominowały wysokie dodatnie anomalie temperatury. Zima 2015/16 była na północy rekordowo ciepła.

Przedstawione na rys. 2 sezonowe wartości anomalii temperatur podzielone zostały na pory roku: jesień 2015 (październik-grudzień), zimę 2015 (styczeń-marzec), wiosnę (kwiecień-czerwiec) i lato (lipiec-wrzesień).

Najwyższe anomalie miały miejsce zimą. W rejonie Svalbardu było aż o 8 do 11^oC cieplej niż w okresie referencyjnym (1981-2010). Wiosną dodatnie anomalie zmalały, ale wciąż występowały na całym obszarze Arktyki. Latem były najmniejsze, co jest spodziewanym następstwem tego, że temperatura wód Oceanu Arktycznego, na którym pływa topniejący lód, kształtuje się na poziomie 0^oC.

Temperatura Oceanu Arktycznego

Temperatury powierzchni arktycznych akwenów w sierpniu 2016 były lokalnie o 5^oC wyższe od średniej z lat 1981-2010. Było to związane nie tylko z wcześniejszym zanikiem lodu i nagrzewaniem wody przez promieniowanie słoneczne, ale też napływem ciepłych wód z Oceanu Spokojnego i Atlantyckiego.

Warto zauważyć, że Morze Czukockie oraz wschodnia część Morza Baffina wykazują znaczący trend ocieplenia, na poziomie aż 0,5^oC na dekadę.

W sierpniu 2016 roku obszary wolne od lodu miały temperaturę sięgającą 6^oC, a miejscami, jak w Morzu Czukockim czy części Morza Baffina nawet 8^oC.

Choć tempo zmian temperatury nie jest dla każdego akwenu jednakowe i nie w każdym roku notuje się rekordowe odchylenie dodatnie, to wieloletnie pomiary wykazują trend ocieplania się wód Oceanu Arktycznego.

Czapa polarna Arktyki

Mierzony za pomocą satelitów obszar lodu pływającego w Arktyce jest znacząco mniejszy, niż miało to miejsce jeszcze kilkanaście lat temu. Widoczne jest to szczególnie latem, w okresie najmniejszego zasięgu lodu.

Mimo znacznych dodatnich anomalii temperatury wiosną i szybkiego spadku zasięgu lodu morskiego w tym czasie, stosunkowo chłodne lato, szczególnie czerwiec, spowolniły topnienie. Zasięg arktycznego lodu morskiego 10 września 2016 roku, czyli w czasie wrześniowego minimum wyniósł 4,14 mln km², czyli o 1/3 mniej od średniej z lat 1981-2010. Był to „zaledwie” drugi najmniejszy zasięg w historii pomiarów.

Całoroczny zasięg lodu w 2016 roku był o 1,81 mln km² (29%) mniejszy od średniej wieloletniej. Marcowe maksimum zasięgu lodu miało miejsce 24 marca na poziomie 14,52 mln km², czyli 7% poniżej średniej z lat 1981-2010.

Trend spadku zasięgu lodu morskiego widoczny jest we wszystkich miesiącach, łącznie z wrześniowym minimum i marcowym maksimum. Tempo spadku zasięgu lodu dla wrześniowego minimum wynosi 13,3% na dekadę. W przypadku marcowego maksimum spadek ten wynosi 2,7% na dekadę.

Wiek lodu

Jednym ze wskaźników mówiących o kondycji północnej czapy lodowej jest, jak duża część lodu jest w stanie przetrwać okres letnich roztopów, a więc udział lodu wieloletniego w jego całkowitej powierzchni.

30 lat temu stary lód, liczący 4 i więcej lat zajmował w marcu blisko 20% powierzchni czapy polarnej. Teraz wartość ta skurczyła się do zaledwie 1,2% powierzchni.W marcu 2016 roku lód dwuletni i starszy zajmował zaledwie 23% powierzchni, a lód sezonowy 77%.

Grubość lodu morskiego

Grubość lodu to kolejna zmienna pokazująca pogarszający się stan arktycznej czapy polarnej.

Duże zmiany zaszły na Morzu Beauforta i części Basenu Arktycznego. Tam znajduje się lód, który zazwyczaj ma większe szanse na przetrwanie niż lód rosyjski, który jest podatny na działanie ciepłego Prądu Norweskiego.

Lądolód Grenlandii

Intensywność topnienia lądolodu Grenlandii była duża, choć rok 2016 nie był rekordowy. W 37-letniej historii pomiarów wcześniejsze rozpoczęcie sezonu topnienia odnotowano jedynie w 2012 roku.

Topnienie lądolodu trwało o 30-40 dni dłużej niż zwykle w północnej części wyspy i o 15-20 dni dłużej w regionie zachodniego wybrzeża. Maksymalny obszar topnienia wystąpił w drugiej połowie lipca i przekroczył 40% powierzchni całkowitej lądolodu.

Prowadzone przez satelity GRACE pomiary grawimetryczne pokazują trwający ubytek masy lądolodu Grenlandii. W okresie kwiecień 2015 – kwiecień 2016 Grenlandia straciła 191 Gt lodu. Rekordowa utrata lodu miała miejsce w sezonie 2012/13 i wyniosła 562 Gt. Od początku pomiarów w 2002 roku Grenlandia straciła już ponad 3000 Gt lodu.

Kurczy się także powierzchnia lądolodu, co jest szczególnie dobrze widoczne na wybrzeżu. Licząc od roku 1999 średnie tempo spadku powierzchni lądolodu wyniosło 127 km² rocznie. W 2016 roku powierzchnia lodowców skurczyła się o 60,6 km², czyli połowę tego, co w ostatnich kilkunastu latach w skali średniorocznej.

Wielkością, na którą także warto zwrócić uwagę w przypadku rejonów pokrytych śniegiem lub lodem jest albedo powierzchni (stosunek energii promieniowania odbitego do padającego). To między innymi od niego zależy tempo topnienia lodowców i pokrywy śnieżnej. Latem 2016 roku średnia wartość albedo na Grenlandii wynosiła 71,1%, była więc około 4% niższa niż w latach 2000-2001. Wartość albedo w 2016 roku była piątą najmniejszą w historii pomiarów prowadzony od 2000 roku.

Pokrywa śnieżna

Dane satelitarne o pokrywie śnieżnej półkuli północnej zbierane są od 1967 roku. Pokrywa ta zanika coraz wcześniej, co jest szczególnie zauważalne od 2005 roku. W 2016 roku, w kwietniu i maju miał miejsce rekordowo szybki zanik pokrywy śnieżnej w Ameryce Północnej.

Zasięg pokrywy śnieżnej w Ameryce Północnej w maju po raz pierwszy w historii pomiarów satelitarnych spadł poniżej 4 mln km². W czerwcu powierzchnia pokrywy śnieżnej była trzecią najmniejszą w historii zarówno w Ameryce Północnej, jak w Eurazji. Uśredniona wartość wyniosła 5,58 mln km². Rekord na poziomie 4,92 mln km² miał miejsce w roku 2012. W lipcu z kolei pokrywa śnieżna była szóstą najmniejszą w historii pomiarów i wyniosła 2,55 mln km². W lipcu śnieg pozostaje na Grenlandii i niektórych częściach Archipelagu Arktycznego. Wszystkie pięć rekordowych lat miało miejsce w ostatniej dekadzie.

Jesienią, dzięki zwiększonemu parowaniu wody z cieplejszego i mniej skutego lodem Oceanu Arktycznego, opady mogą wzrosnąć, powodując powstanie większej pokrywy śnieżnej. Jednak wiosną, szczególnie pod jej koniec, wygląda to inaczej. Ocean Arktyczny jest zamarznięty, nie dostarczając pary wodnej, która mogłaby spaść w postaci śniegu, zaś wyższe temperatury prowadzą do szybszego topnienia pokrywy śnieżnej.

Żółte kolory na mapie w prawym panelu na rys.13 pokazują, gdzie śnieg stopniał wcześniej niż zwykle. Szybko znikała pokrywa śnieżna w zachodniej części Kanady, na Alasce i we wschodniej części Europy.

Poniższe wykresy przedstawiają wieloletni trend spadku pokrywy śnieżnej.

Majowa pokrywa śnieżna na półkuli północnej zajmuje obecnie o około 17% mniejszą powierzchnię niż na początku lat 80. XX wieku, co oznacza, że zasięg śniegu w tym miesiącu kurczy się w tempie 5% na dekadę. Dla czerwca spadek ten jest największy większy i wynosi aż 17,8% na dekadę.

Poniżej streszczenie raportu w formacie video.

Hubert Bułgajewski na podstawie NOAA Arctic Report Card 2016. Konsultacja merytoryczna prof. Szymon Malinowski.