Toplista

Ranking Blogów

czwartek, 24 maja 2018

Antarktyczne lodowce zaczynają się destabilizować

Naukowcy przewidują, że zniknięcie znacznej części antarktycznych lodowców szelfowych jeszcze przed końcem tego stulecia znacząco przyspieszy podnoszenie się poziomu morza. W ostatnich latach obserwuje się zwiększone tempo odrywania się gór lodowych od schodzących do oceanu lodowców.

Góra lodowa A68 30 lipca 2017 roku, która oderwał się od lodowca Larsen C. Zdjęcie: A. Fleming, British Antarctic Survey.

W zeszłym roku od Lodowca Szelfowego Larsena oderwała się rekordowych rozmiarów góra lodowa. Wielka lodowa płyta, która teraz dryfuje po Morzu Weddela ma powierzchnię 5800 km2, to dwukrotnie więcej niż powierzchnia Luksemburga. Oderwanie góry lodowej sprawiło, że największych fragment Larsena oznaczony literą "C" stracił 12% swojej powierzchni. Larsen "A" i "B" rozpadły się w 1995 i 2002 roku. 

Zagrożone są także inne lodowce Antarktydy. M.in. Pine Island. Góra lodowa B-31 oderwała się od tego lodowca w 2013 roku. Od kilku lat naukowcy obserwują, że do niedawna te naturalne zjawisko, zaczyna coraz bardziej wykraczać poza normalny trend cyklicznych zmian. Symulacje numeryczne sugerowały, że wszedł on już w fazę nieodwracalnego rozpadu. Potwierdziły to bezpośrednie pomiary, które pokazały, że tak zwana linia gruntowania – czyli granica pomiędzy częścią lodowca spoczywającą na dnie morza i jego pływającą częścią – z powodu działania ciepłych wód głębinowych, szybko się cofa.

 Na górze: lodowiec Pine Island w 1992 roku. Na dole ten sam lodowiec w 2011 roku. Na przekrój lodowca nałożona jest mapa naprężeń. Linia z podatnymi latami przedstawiają miejsce występowania linii gruntowania. NASA

Ostatnie obserwacje naukowców pokazują, że linia gruntowania na lodowcach szelfowych przesuwa się w bardzo szybkim tempie. 22% lodowców na Antarktydzie Zachodniej w latach 2010-2016 doświadczyło przemieszczania się linii uziemiającej w tempie szybszym niż 25 metrów. Znajdujący się w pobliżu Pine Island lodowiec Thwaites doświadcza najszybszych zmian - linia gruntowania przesuwa się nawet 400 metrów rocznie. To przemieszczanie oznacza, że woda morska sięga coraz głębiej pod lodowiec, który ostatecznie ulega przełamaniu - odrywa się wtedy pokaźnych rozmiarów góra lodowa jak w przypadku właśnie Larsena C czy Pine Island. 

Lodowce szelfowe są jak korek w butelce dla napływającego z tyłu lodu. Powodują spowolnienie tempa tego procesu. Gdy jednak lodowce szelfowe zaczynają się rozpuszczać od spodu, stają się na tyle cienkie, że lód znajdujący się za nimi zaczyna się przemieszczać.

Spadek ilości antarktycznego lądolodu w latach 2002 -2015, na podstawie danych GRACE.

Rezultaty obserwujemy od lat. Antarktyda sukcesywnie traci lód, z drobnymi oczywiście fluktuacjami, co pokazuje powyższy wykres. W przyszłości ten proces przyspieszy, a to przełoży się na jeszcze szybszy wzrost poziomu oceanów na Ziemi. 

Schemat pokazujący konsekwencje zaniku lodu morskiego okalającego Antarktydę. Grafika: Alfred Wegener Inst.

Sytuację pogorszy wycofujący się lód morski wokół Antarktydy. Dzięki ciągłej pokrywie lodowej pod lodowcem szelfowym gromadzi się słona woda (niebieska strzałka), blokująca napływanie pod lód ciepłej wody prądu przybrzeżnego (czerwona strzałka). Zanik lodu morskiego otwiera "kieszeń" wcześniej zajętą przez słoną wodę - ciepła woda prądu przybrzeżnego wpływa pod lodowiec, roztapiając go od spodu.

Zmiany zasięgu lodu morskiego wokół Antarktydy w kolejnych latach dla letniego minimum. NSIDC

Chociaż jest jeszcze zbyt wcześnie o tym mówić, to dotychczasowy trend wzrostowy zasięgu lodu morskiego wokół kontynentu został złamany. Do 2016 roku pokrywa lodowa wokół Antarktydy rosła, głównie z powodu spadku zasolenia wody za czym stoi topniejący lądolód i zwiększone opady śniegu i deszczu. W 2017 roku doszło do gwałtownego obrotu sprawy - padł rekord minimalnego zasięgu lodu morskiego, który wypada tam w okresie luty-marzec (na Antarktydzie ma się wtedy ku końcowi dzień polarny). W tym roku doszło do minimalnego odbicia, ale to wciąż poniżej wartości z lat 1979-2016. 

Jak to się stało? Oczywiście wpływ musiała mieć dodatnia (ciepła) faza ENSO, ale woda od lat się ogrzewa także na Oceanie Południowym, docierają tam także ciepłe masy powietrza, przesuwają się izotermy. Oczywiście istnieje też szereg innych czynników, jak zmiany wzorców pogodowych i związanych z nimi wiatrów. Nie jest jednak tajemnicą, że bez względu na to jak bardzo jeszcze spadnie zasolone wód, to woda ogrzeje się na tyle, że lód morski Antarktydy będzie dzielić los arktycznego.

Wzrost poziomu oceanów w kolejnych latach. Dane AVISO 

W takiej więc sytuacji należy oczekiwać dalszego, jeszcze szybszego wzrostu poziomu oceanów na świecie, co ilustruje powyższy wykres. O konsekwencjach podnoszenia się poziomu oceanów i mórz z racji topniejących lodowców mówić chyba nie trzeba. 


Zobacz także:

poniedziałek, 21 maja 2018

Arctic News - coraz cieplejsze wody Morza Czukockiego

Tempo topnienia (ubytek powierzchni) pokrywy lodowej utrzymuje się na mniej więcej niezmienionym poziomie. Jedynie obszar (sea ice extent) lodu morskiego w ciągu ostatniego tygodnia kurczy się nieco wolniej niż w pierwszej dekadzie miesiąca. Znajdujący się w Arktyce wyż baryczny zaczął w drugiej dekadzie miesiąca wpływać na wzrost temperatur. Jednak ułożenie antycyklonu i brak układu określanym jako dipol arktyczny, to czynniki, za którymi stoi brak wielkiej presji topnienia. Obawy za to budzą coraz cieplejsze wody Morza Czukockiego.

Zobacz mapę koncentracji arktycznego lodu morskiego w kolorowej wersji.   

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

Czapa polarna zauważalnie się kurczy, choć tempo spadku jest zbliżone do wartości sprzed kilkunastu lat. Trzeba jednak pamiętać, że gabaryty lodu morskiego są zupełnie inne niż 10 czy 20 lat temu. Morze Czukockie straciło spory obszar lodu - blisko 1/5 powierzchni lodu w ciągu 20 dni maja, to dużo. Bardzo widoczne są zmiany na Morzu Barentsa, gdzie zlodzenie między Svalbardem a Ziemią Franciszka Józefa zostało mocno zredukowane. Brak zmian ma miejsce na Morzu Karskim. Animacja obok (kliknij, aby powiększyć), pokazuje zmiany zasięgu i koncentracji lodu morskiego w dniach 10-20 maja 2018.

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2018 roku i wyszczególnienie względem wybranych lat, oraz średniej 1981-2010. Wykres pokazuje zapis dziennych odczytów w 5-dniowej średniej. NSIDC

20 maja zasięg lodu morskiego wyniósł 12,1 mln km2 w dalszym ciągu pozostając na drugim miejscu. Obszar zajmowany przez lód jest o 7,8% mniejszy od średniej 1981-2010. Od 10 maja ta różnica  uległa minimalnej zmianie. Te niecałe 8% różnicy względem ostatnich 20 lat to niewiele, ale z punktu widzenia klimatologii i trwającego wieloletniego trendu, to bardzo dużo. Nawet teraz w okresie już letniej stabilizacji, anomalie termiczne są wysokie, a to daje rezultaty w pogodzie umiarkowanych szerokości geograficznych. Mapa obok przedstawia zasięg lodu morskiego względem średniej 1981-2010.

Zasięg lodu morskiego w 2018 roku w stosunku do ostatnich lat i średnich z ostatnich dekad. JAXA

Dane JAXA pokazują, że spowolnienie tempa spadku zasięgu lodu było chwilowe i od kilku dni pokrywa lodowa sukcesywnie się kurczy. W celu eliminacji pewnych błędów wynikających z pomiarów satelitarnych, NSIDC na wykresie pokazuje zmiany średniej 5-dniowej, JAXA - zmiany dzienne. Różnica względem lat 80. XX wieku jest bardzo duża, obecnie wynosi 1,66 mln km2. Mapa obok przedstawia zasięg lodu morskiego względem średniej z lat 80. XX wieku.


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

Powierzchnia lodu morskiego kurczy się w typowej dla maja prędkości, ale znajduje się w czołówce rekordzistów. 20 maja powierzchnia ta miała 10,56 mln km2. Tempo spadku pozostaje niemal niezmienione od początku miesiąca. Mapa obok pokazuje anomalie powierzchni lodu względem średniej 2007-2016. Na tle przeważających niebieskich odcieni pojawiają się czerwone, co świadczy już o działaniu wyżu. Koncentracja lodu spada - zwiększa się liczba pęknięć i szczelin, wzrasta udział kry lodowej.


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

Powyższe zestawienie wykresów pokazuje zmiany regionalne w Arktyce. Będą teraz przedstawiane dane dotyczące powierzchni, które bardziej dają zobrazowanie sytuacji w Arktyce pomiędzy przedstawianymi raz na miesiąc raportami PIOMAS. Wszędzie za wyjątkiem Morza Karskiego i Beauforta zachodzą wyraźne zmiany - kurczenia się czapy lodowej Arktyki. Do gry weszło Morze Wschodniosyberyjskie, a na Morzu Czukockim powierzchnia lodu jest rekordowo mała. Sytuacja na tym akwenie może przełożyć się na szybkie topnienie lodu na Beauforta - jego gwałtownym starcie. Topnienie co prawda, jak pokazuje wykres się tam zaczęło, ale teraz nastąpiła pauza. Lód jest na Morzu Beauforta pokruszony, co ilustruje zdjęcie satelitarne poniżej.

Odchylenie temperatur od średniej 1981-2010 na półkuli północnej w dniach 10-19 maja dla 2007, 2012, 2016 i 2017 roku. NOAA/ESRL

Ostatnie lata w Arktyce są bardzo ciepłe, szczególnie odznacza się rok 2012 i 2016 jeśli chodzi o drugą dekadę maja.
Odchylenie temperatur od średniej 1981-2010 na półkuli północnej w dniach 10-19 maja dla 2018 roku. NOAA/ESRL

W tym roku jest podobnie, a ciepło jest bardziej równomiernie rozłożone, gdzie nad Oceanem Arktycznym nie występowały wartości ekstremalne tak jak zimą. Co nie znaczy, że nie było ich w ogóle. Temperatury na północy Skandynawii sięgały 25oC, a temperatury Bałtyku wyprzedziły kalendarz o ponad miesiąc. Arktyczne temperatury były w drugiej dekadzie maja o 1-2oC wyższe od średniej, nad Morzem Czukockim i w centralnej części sięgając 4oC. Wyż baryczny nad centrum Oceanu Arktycznego powoduje wzrost temperatur, ale zaciąga też mroźne powietrze znad Archipelagu Arktycznego. W innej sytuacji (centrum wyżu nad Morzem Beauforta) oznaczałoby to katastrofę.

Zmiany średnich temperatur wokół bieguna północnego (80-90oN) w 2018 roku względem okresu 1958-2017 i średniej 1958-2002. DMI, grafika Zack Labe

Wzrost temperatur wokół bieguna północnego wyhamował, temperatury są niższe niż kilka dni temu, obecnie wynosząc -8oC.

 Anomalie termiczne powierzchni arktycznych wód 20 maja dla 2014, 2015, 2017 i 2018 roku. DMI

Na razie warunki pogodowe nie windują jeszcze temperatur powietrza, ale słoneczna pogoda sprawia, że nagrzewa się pozbawiony zbyt wcześnie lodu obszar Morza Czukockiego. To może mieć wpływ na dalsze topnienie reszty pokrywy lodowej. Temperatury wód przylegających do paku lodowego są wyższe niż w ostatnich latach, gdzie na uwagę zasługuje Morze Beringa i wspominane Morze Czukockie. Animacja obok pokazuje, że wody Morza Czukockiego szybko się nagrzewają. W razie zmiany pogody w czerwcu, pałeczkę przejmie woda, ale nie będzie ona w stanie zastąpić działania pogody. Do szybkiego topnienie potrzebny jest brak chmur w okresie najwyższego nasłonecznienia, które się już zaczyna.

Grubość lodu morskiego w latach 2011-2018 dla 19 maja. Naval Research Laboratory, Global HYCOM

Grubość lodu, także jej rozkład na tle ostatnich lat wygląda źle. Gorzej tylko wypada rok 2017. Kilka lat temu występował o tej porze duży obszar grubego lodu. Dziś tego lodu już prawie w ogóle nie ma. Został jedynie wąski pasek. Dobrze wygląda jedynie stan lodu kilkuletniego i jednorocznego, ale w ciągu najbliższych tygodni ten stan może się pogorszyć. Na razie topi się lód z brzegu, cienki pak lodowy, który zmienia się w krę lodową. Ale za kilka dni, jeśli warunki będą sprzyjać, to zacznie się topić reszta.


Tworząca się kra lodowa na Morzu Beauforta 20 maja 2018 roku. NASA Worldview

Biorąc pod uwagę temperatury wód i stan lodu, to rekordowe topnienie może dojść do skutku. Jeśli jednak weźmiemy czynnik pogodowy, obecność wilgoci w arktycznej atmosferze, to rekordowego topnienia raczej być nie powinno. Ale i tak prawdopodobnie lód stopi się w okolice 4 mln km2, a być może nieco poniżej tej wartości. Zdjęcie obok przedstawia umiejscowienie obszaru pokazanego na powyższym zdjęciu satelitarnym, gdzie jeden piksel to 250 metrów.

 Pokrywa lodowa na Morzu Czukockim 19 maja 2018. NASA Worldview

Na razie wszystko wskazuje na to, że czapa polarna w Arktyce będzie się szybko topić, ale zawsze może znaleźć się zwrot w akcji, tak jak miało to miejsce rok temu. Albo w 2013 czy 2014 roku, tyle tylko, że teraz czapa polarna startuje z topnieniem z dość niebezpiecznej poprzeczki.

Zobacz także:

sobota, 19 maja 2018

Topnienie nie zwalnia, w Arktyce wciąż przeważa obszar wysokiego ciśnienia

Utrzymujący się w Arktyce wyż baryczny na razie nie ma jeszcze zbyt dużego wpływu na topnienie lodu. Temperatury tylko okresowo przekraczają zero stopni ze względu na porę roku. Taki czas przychodzi zwykle w czerwcu, wtedy pojawiają się tak zwane stawy topnienia (melt ponds). Nie znaczy to, że nie ma zmian. Lód wycofuje się na Oceanie Arktycznym, co pokazuje animacja obok (kliknij, aby powiększyć). Lód topi się na obrzeżach, m.in. na Morzu Barentsa czy w Zatoce Hudsona.


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

Sytuacja w Arktyce może się pogorszyć. Według prognoz, wyż baryczny choć nieco ograniczony, wciąż będzie się utrzymywać nad sporą częścią Oceanu Arktycznego. Jak pokazuje mapa, lód dość mocno wycofał się na Morzu Barentsa, zmiany na Czukockim są niewielkie, ale i tak sytuacja jest tam wciąż bez precedensu.  

 Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2018 roku względem wybranych lat, oraz średniej 1981-2010. Wykres pokazuje zapis dziennych odczytów w 5-dniowej średniej. NSIDC

Pokrywa lodowa kurczy się bez większych problemów i wciąż pozostaje w sąsiedztwie rekordowych z 2016 roku wartości. Zasięg lodu 18 maja wyniósł 12,2 mln km2

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

Podobnie jest w przypadku rzeczywistej powierzchni lodu. Jak pokazuje wykres, lód morski Arktyki konsekwentnie się topi. W pięć dni stopiło się 0,25 mln km2 lodu. Mapa obok przedstawia anomalię powierzchni względem średniej 2007-2016. Nawet jeśli temperatury powietrza pozostają jeszcze ujemne, to cały czas działa woda. Lód topi się od spodu, a temperatury wody wokół czapy polarnej są wyższe niż być powinny.




Prognozowane warunki pogodowe w Arktyce dla 20-23 maja 2018. Tropical Tidbits

Silny wyż baryczny będzie się utrzymywać przez kolejne dni. Nie będzie obejmować całego Oceanu Arktycznego, ale sporą jego część. Ośrodek baryczny spowoduje, że powietrze będzie się nagrzewać. Niewielkie zachmurzenie umożliwi promieniom słonecznym docieranie do powierzchni. Fakt że wyż obracając się będzie zaciągać też zimno znad Archipelagu Arktycznego, to temperatury powietrza coraz śmielej będą przekraczać zero stopni, a więc punkt odwilży dla leżącego na lodzie śniegu. Animacja obok pokazuje zmiany odchyleń temperatur od średniej w ciągu najbliższych dni.


Zmieniający się w krę lodową pak lodu na Morzu Beauforta, 18 maja 2018 roku. NASA Worldview

Poza samą temperaturą, wpływ na pokrywę lodową ma wiatr. Wyż generuje stale wiejący z umiarkowaną prędkością wiatr, który fragmentuje lód. Widać to na powyższym zdjęciu satelitarnym. Świadczy to o tym, że lód nie jest zbyt gruby.

Pokrywa lodowa na Morzu Czukockim 18 maja 2018 roku. NASA Worldview

Dotychczasowe zmiany w Arktyce warunkują rekordowe topnienie. Pogoda oczywiście będzie dyktować warunki, być może w czerwcu wyż zniknie, dzięki czemu tempo topnienia lodu nie przyspieszy, a będzie trzymać się majowej prędkości. To pozwoli na uniknięcie rekordowych roztopów.


Zobacz także:

poniedziałek, 14 maja 2018

Żądza zniszczenia - Arktyka ponownie w obliczu megatopnienia

Druga połowa maja może okazać się jeszcze bardziej agresywna po kątem kurczenia się czapy polarnej niż pierwsza. W Arktyce powstają warunki, które będą sprzyjać topnieniu lodu. Mogą one nawet doprowadzić do rekordowego topnienia.

Zasięg arktycznego lodu morskiego w 2018 roku względem wybranych lat, oraz średniej 1981-2010. Wykres pokazuje zapis dziennych odczytów w 5-dniowej średniej. NSIDC

13 maja zasięg lodu morskiego wyniósł 12,39 mln km2, czyli tyle ile zwykle w pierwszej połowie czerwca. To 7,6% mniej niż wynosi średnia 1981-2010.

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

Topnienie pokrywy lodowej ewidentnie nabiera rozpędu. Rzeczywista powierzchnia lodu w ciągu ostatnich dni mocno się skurczyła, co ilustruje powyższy wykres.  Powierzchnia lodu spadła poniżej 11 mln km2, obecnie wynosi niecałe 10,9 mln km2. Jest to związane nie tylko z samym cofaniem się granicy lodu, ale jego pogarszającym się stanem. Rosną temperatury, szczególnie temperatury wód, które ingerują w cienką pokrywę lodową. Wiatr nie ma problemu z fragmentacją lodu.

 Temperatury w Arktyce 14 maja (00:00 UTC). Earthnet

Temperatury będą pogarszać sprawę. Szczególnie że na Morzu Czukockim wolny od lodu jest spory obszar, który teraz się ogrzewa. To da możliwości do dalszego przenoszenia ciepła atmosferycznego w głąb Arktyki. Ale przede wszystkim ciepłe powietrze daje możliwość dalszego ogrzewania się wody, która potem topi lód od spodu. Jak pokazuje mapa, temperatura kilkadziesiąt kilometrów od wybrzeży Alaski już teraz przekracza 1oC. Mapa obok (kliknij, aby powiększyć) przedstawia anomalie temperatur powierzchniowych wód arktycznych dla 13 maja.

Powstająca kra lodowa w zachodniej części Morza Beauforta 13 maja 2018 roku. NASA Worldview

Na zdjęciu satelitarnym możemy zobaczyć efekty dotychczasowych zmian - wiatru i działania ciepłej wody, a zimą zbyt słabych mrozów. Oczywiście nad Morzem Beauforta i Czukockim teraz średnia dobowa temperatura nie przekracza zera, ale nagrzewa się woda, a sam lód nie jest gruby. Ulega więc fragmentacji i zmienia się w dryfującą krę lodową. A stąd już niedaleko do całkowitego stopnienia w razie utrzymania się ciepłej i słonecznej pogody.

Prognozowane warunki pogodowe w Arktyce dla 15-18 maja 2018. Tropical Tidbits

Krótkoterminowa prognoza wskazuje na duży udział wyżu barycznego. Da on możliwość do wzrostu temperatur w Arktyce za pośrednictwem szybko rosnącego o tej porze roku nasłonecznienia. To już połowa maja, więc Słońce świeci już wysoko. Do tego systemy baryczne będą dawały możliwość docierania ciepła spoza Arktyki. Szczególnie znad zachodniej części Kanady, gdzie prawie całkowicie zniknął pokrywa śnieżna, a także znad Alaski i ciepłego Oceanu Spokojnego. 

Prognozowane odchylenia temperatur od średniej 1979-2000 w Arktyce dla 15-18 maja 2018. Climate Reanalyzer

Jako że troposferyczny wir polarny słabnie, i rośnie presja ze strony ciepła wędrującego na północ, to działanie wyżowych ośrodków barycznych może przyczynić się do dużego wzrostu temperatur. Jedynym czynnikiem hamującym wzrost w danym miejscu Arktyki, będzie przenoszenie zimna znad wciąż jeszcze wyziębionych, pokrytych śniegiem obszarów lądowych, np. znad Archipelagu Arktycznego. Ale ostatecznie temperatury wzrosną, średnioterminowe prognozy wskazują, na dodatnie wartości nad znaczną częścią Oceanu Arktycznego.


Morze Czukockie 13 maja 2018 roku. NASA Wordview

To nie przesądza o całym sezonie topnienia. Wzrost temperatury w Arktyce i szybkie topnienie początkowe może doprowadzić później do zmiany wzorca pogodowego, z wyżowego na niżowy, co wiąże z obecnością chmur.


Zobacz także: