Η Αρκτική δεν δείχνει κανένα σημάδι επιστροφής στο να ξαναγίνει η παγωμένη περιοχή των τελευταίων δεκαετιών

12-24-2017 10:55 / 928 προβολές
Η Αρκτική δεν δείχνει κανένα σημάδι επιστροφής στο να ξαναγίνει η παγωμένη περιοχή των τελευταίων δεκαετιών

 Των J. E. Overland1, E. Hanna2, I. Hanssen-Bauer3, S. -J. Kim4, J. E. Walsh5, M. Wang6, U. S. Bhatt7, R. L. Thoman8

1NOAA/Pacific Marine Environmental Laboratory, Seattle, WA, USA
2Department of Geography, University of Lincoln, Lincoln, UK
3Norwegian Meteorological Institute, Blindern, 0313 Oslo, Norway
4Korea Polar Research Institute, Incheon, Republic of Korea
5International Arctic Research Center, University of Alaska Fairbanks, Fairbanks, AK, USA
6Joint Institute for the Study of the Atmosphere and Ocean, University of Washington, Seattle, WA, USA
7Geophysical Institute, University of Alaska Fairbanks, Fairbanks, AK, USA
8NOAA, National Weather Service, Alaska Region, Anchorage, AK, USA 

Επισημάνσεις

  •   Η μέση ετήσια θερμοκρασιακή  ανωμαλία στην επιφάνεια της θάλασσας στα βόρεια πλάτη των  60 ° Ν για το διάστημα Οκτώβριος  2016-Σεπτέμβριος 2017 ήταν η δεύτερη υψηλότερη (μετά το 2015-2016), απο τότε που ξεκίνησαν οι παρατηρήσεις  το 1900.
  •  Οι Αρκτικές θερμοκρασίες συνεχίζουν να αυξάνονται με  διπλάσιο  ρυθμό από την παγκόσμια  μέση  αύξηση της θερμοκρασίας του αέρα.
  •  Ακραίες Αρκτικές  υψηλές θερμοκρασίες παρατηρήθηκαν το φθινόπωρο του 2016 (Οκτώβρης-Δεκέμβρη) με εκτεταμένες περιοχές πάνω από την κεντρική Αρκτική να έχουν  ανωμαλίες που υπερέβαιναν  τους + 5 ° C. Οι συνθήκες αυτές οφείλονταν κυρίως στους νοτιότερους ανέμους που μετέφεραν ζεστό αέρα στην Αρκτική από τον Ειρηνικό Ωκεανό και τον Ατλαντικό Ωκεανό.
  •  Παρατηρήθηκαν ουδέτερες θερμοκρασιακές ανωμαλίες σε ολόκληρο τον κεντρικό Αρκτικό Ωκεανό με αδύναμες πιέσεις στη στάθμη της θάλασσας. Όπως το καλοκαίρι του 2016, οι καιρικές συνθήκες το καλοκαίρι του 2017 δεν υποστήριξαν τη γρήγορη  απώλεια πάγου.

Οι αρκτικες θερμοκρασίες στην επιφάνεια είναι ένα σημάδι  της περιφερειακής και παγκόσμιας κλιματικής αλλαγής. Παρόλο που υπάρχουν  διαχρονικές και περιφερειακές διαφορές στις θερμοκρασίες του αέρα λόγω της φυσικής μεταβλητότητας, το μέγεθος και ο χαρακτήρας της μακροχρόνιας αύξησης της θερμοκρασίας στην Αρκτική είναι ένας σημαντικός δείκτης της υπερθέρμανσης του πλανήτη και της επίδρασης των αυξήσεων των αερίων του θερμοκηπίου (Overland , 2009 · Notz and Stroeve, 2016). Αναφέρουμε τη χωρική και χρονική μεταβλητότητα των θερμοκρασιών του αέρα της Αρκτικής κατά την περίοδο Οκτωβρίος 2016 έως το Σεπτέμβριο του 2017, τη δωδεκάμηνη  χρονική περίοδο από το τέλος της προηγούμενης περιόδου αναφοράς στην Αρκτική Κάρτα Αναφοράς 2016.

Μετά από ένα πολύ ζεστό φθινόπωρο κατά μήκος της Αρκτικής  το 2016 και έναν ζεστό χειμώνα στην ασιατική πλευρά, η άνοιξη και το καλοκαίρι του 2017 είχαν σχεδόν τις μέσες θερμοκρασίες του αέρα σε σχέση με την κλιματολογία του 1981-2010. Οι θερμοκρασίες την άνοιξη και το καλοκαίρι του  2017 θυμίζουν τις συνθήκες (βλ. Έκθεση για  το επίγειο χιόνι-http://www.arctic.noaa.gov/Report-Card/Report-Card-2017/ArtMID/7798/ArticleID/696/Terrestrial-Snow-Cover) πριν από τις μακροχρόνιες αυξήσεις της θερμοκρασίας που άρχισαν τη δεκαετία του 1990. Η επίδραση των ανοιξιάτικων και καλοκαιρινών συνθηκών του 2017 παρατηρείται σε όλα τα άρθρα στην Αρκτική Κάρτα Έκθεσης 2017. Για παράδειγμα, υπήρχε περισσότερο χιόνι την άνοιξη και λιγότερος θαλάσσιος  πάγος και λιώσιμο των πάγων το καλοκαίρι. Η αντιπυρική περίοδος του 2017 δεν ήταν ασυνήθιστη. Σε αντίθεση με τα τελευταία χρόνια της προηγούμενης δεκαετίας, όπου οι υψηλές  πίεσεις στη θάλασσα κυριαρχούσαν στην περιοχή της Αρκτικής, την άνοιξη και το καλοκαίρι του 2017 παρατηρήθηκαν  συστήματα χαμηλών πιέσεων. Το τελευταίο είναι πιο πολύ σε αρμονία με τα πρότυπα ατμοσφαιρικής και αιολικής ενέργειας που παρατηρήθηκαν πριν από το 2007  και αντιβαίνει στις συνθήκες που οδήγησαν στις πιο μακροπρόθεσμες τάσεις που αναφέρθηκαν σε ολόκληρη την Αρκτική Κάρτα Αναφοράς 2017.

Μέση ετήσια θερμοκρασία εδάφους

Με τη μέση ετήσια θερμοκράσια εδάφους  να είναι στους + 1.6 ° C,  για το διάστημα Οκτώβριος  2016-Σεπτέμβριος 2017 για τους σταθμούς βόρεια των 60 ° Ν , αυτή είναι η δεύτερη υψηλότερη τιμή (μετά το 2016) από τότε που άρχισε η  καταγραφή 1900 (Εικόνα παρακάτω) . Επί του παρόντος, η Αρκτική θερμαίνεται σε διπλάσιο ρυθμό  από αυτόν των παγκόσμιων μέσων θερμοκρασιών (Εικόνα παρακάτω).

Αρκτική και παγκόσμια μέση ετήσια  θερμοκρασιακή ανωμαλία (SAT) σε ° C για την περίοδο 1900-2017 σε σχέση με τη μέση τιμή 1981-2010. Σημειώστε ότι υπήρχαν λίγοι σταθμοί στην Αρκτική, ιδιαίτερα στο βόρειο Καναδά, πριν από το 1940. Τα δεδομένα προέρχονται από το σύνολο δεδομένων CRUTEM4, το οποίο βρίσκεται  στη διεύθυνση www.cru.uea.ac.uk/cru/data/temperature/.

Ο υψηλότερος ρυθμός αύξησης της θερμοκρασίας της Αρκτικής, σε σύγκριση με την παγκόσμια μέση αύξηση, αναφέρεται ως Αρκτική Ενίσχυση. Οι μηχανισμοί για την  Αρκτική ενίσχυση της Αρκτικής περιλαμβάνουν: την αύξηση της συνολικής περιεκτικότητας σε υδρατμούς στην ατμόσφαιρα της Αρκτικής · η  καλοκαιρινή μείωση  και η χειμερινή αύξηση της ολικής νεφοποίησης (Makshtas et al., 2011, Lenaerts et al., 2017). η πρόσθετη θερμότητα που παράγεται από τις νέες θαλάσσιες περιοχές χωρίς θαλάσσιο πάγο οι οποίες διατηρούνται μέχρι το φθινόπωρο (Serreze and Barry, 2011) · και το χαμηλότερο ποσοστό απώλειας θερμότητας στο διάστημα  στο χώρο της Αρκτικής σε σχέση με τα υποτροπικά λόγω των χαμηλότερων μέσων επιφανειακών θερμοκρασιών στην Αρκτική (Pithan and Mauritsen, 2014). Η αύξηση της θερμοκρασίας της Αρκτικής επηρεάστηκε επίσης από τις προηγούμενες μειώσεις της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στην Ευρώπη (Acosta Navarro et al., 2016).

Εποχιακή μεταβολή θερμοκρασίας του επιφανειακού αέρα

Οι εποχιακές μεταβολές της θερμοκρασίας του αέρα χωρίζονται στο Φθινόπωρο 2016 (Οκτώβριος, Νοέμβριος, Δεκέμβριος [OND]) χειμώνας (Ιανουάριος, Φεβρουάριος, Μάρτιος [JFM]), άνοιξη (Απρίλιος, Μάιος Ιούνιος [AMJ] και καλοκαίρι(Ιούλιος Αύγουστος Σεπτέμβριος [JAS] του 2017. Αυτές οι εποχιακές κατηγορίες SAT επιλέγονται για να συμπίπτουν με τους εποχιακούς κύκλους βασικών μεταβλητών της Αρκτικής: ο καλοκαιρινός ελάχιστος πάγος στη θάλασσα παρουσιάζεται το Σεπτέμβριο και η ψύξη του φθινοπώρου συνεχίζεται μέχρι το Δεκέμβριο

 

Εικόνα 2.Εποχιακά μότιβα θερμοκρασιακής ανωμαλίας του αέρα στην περιοχή (σε ° C) σε σχέση με την περίοδο 1981-2010 το φθινόπωρο του 2016 (πάνω αριστερά), το χειμώνα 2017 (πάνω δεξιά), την άνοιξη 2017 (κάτω αριστερά) και το καλοκαίρι του 2017(κάτω δεξιά ). Οι ανωμαλίες της θερμοκρασίας είναι από λίγο πάνω από το επιφανειακό στρώμα (σε επίπεδο 925 mb) για να τονιστούν μεγάλα χωρικά πρότυπα παρά τοπικά χαρακτηριστικά. Τα δεδομένα για αυτό και τα ακόλουθα στοιχεία προέρχονται από το NOAA , στη διεύθυνση https://www.esrl.noaa.gov/psd/.

Φθινόπωρο 2016 (OND)Ένα ευρύ φάσμα ακραίων θερμοκρασιακών ανωμαλιών (> + 5 ° C) απλώθηκε στην κεντρική Αρκτική (Εικ. 2α). Οι πιο θερμές ακραίες θερμοκρασίες, βόρεια του στενού Bering και κοντά στο Βόρειο Πόλο, οφειλόταν στην εισχώρηση  θερμού αέρα από το νότο από τον Ειρηνικό Ωκεανό και τον Ατλαντικό Ωκεανό (βλέπε Αρκτικό και Μεσαίο γεωγραφικό πλάτος σύνδεσης παρακάτω). Το αεροδρόμιο του Svalbard ανέφερε υψηλό μηνιαίο μέσο όρο τον Οκτώβριο (+ 3,2 ° C, που ήταν  1,8 ° πάνω από το προηγούμενο ρεκόρ του 2000). Η Ισλανδία ήταν επίσης ιδιαίτερα ήπια, ενώ οι παράκτιες θερμοκρασίες της Γροιλανδίας ήταν  στα κανονικά πλαίσια. Οι ζεστές  θερμοκρασιακές ανωμαλίες στην Αλάσκα οδήγησαν σε μια καθυστερημένη εκκίνηση του χειμώνα (βλέπε Έκθεση για το επίγειο  χιόνι-http://www.arctic.noaa.gov/Report-Card/Report-Card-2017/ArtMID/7798/ArticleID/696/Terrestrial-Snow-Cover).

Χειμώνας 2017 (JFM)Το μεγαλύτερο μέρος του υπόλοιπου έτους από τον Ιανουάριο έως τον Σεπτέμβριο ήταν αδιάφορο  όσο αφορά σημαντικά χαρακτηριστικά σε εποχική βάση (Εικόνα 2β-δ). Υπήρχαν, εντούτοις, αξιοσημείωτες βραχυπρόθεσμες, περιφερειακές θερμοκρασιακές ανωμαλίες  σε σχέση με τις ποικίλες  μορφές του αεροχειμάρρου. Για παράδειγμα, η Ισλανδία είχε ρεκόρ μέγιστης  θερμοκρασίας για  Φεβρουάριο (Trausti Jonsson, Ισλανδικό Μετεωρολογικό Γραφείο). Ο Μάρτιος 2017 είχε μεγάλη ζέστη σε όλη τη Σιβηρία (Εικ. 3) συμπεριλαμβανομένης της ανατολικής Ασίας. Παρόλο που  τα Αρκτικά μεσαία γεωγραφικά πλάτη απόσταση  υποθετικά συνδιάζονται με την Ανατολική Ασία λόγω της απώλειας θαλάσσιου πάγου στη θάλασσα Kara-Barents (Kim et al., 2014) δεν υπήρξαν σοβαρά κρύα ξεσπάσματα στην Ασία κατά τη διάρκεια του χειμώνα του 2017.

Άνοιξη 2017 (AMJ) Η άνοιξη (Εικόνα 2c) έδειξε κάποιες ζεστές  θερμοκρασιακές ανωμαλίες  στην Ανατολική Θάλασσα της Σιβηρίας, μια συνέχεια αυτού  του θερμού χαρακτηριστικού  παρατηρήθηκε τον Μάρτιο. Αυτή η περιφερειακή αύξηση της θερμοκρασίας βοήθησε στην πρόωρη απώλεια πάγου στη θάλασσα του Chukchi (βλέπε Έκθεση για το θαλάσσιο πάγο - http://www.arctic.noaa.gov/Report-Card/Report-Card-2017/ArtMID/7798/ArticleID/699/Sea-Ice). Τον Μάιο παρατηρήθηκε μια ανωμαλία υψηλών πιέσεων  μεταξύ της Γροιλανδίας και της Νορβηγίας, με σχετική  ζέστη, αλλά και με συνηθισμένες  θερμοκρασίες στη Γροιλανδία, ενώ για την Αγγλία ήταν ο θερμότερος Μάιος τα τελευταία 25 χρόνια .

Καλοκαίρι  2017 (JAS) Όπως το καλοκαίρι του 2016, το καλοκαίρι του 2017 ήρθε σε αντίθεση με τις  θερμές συνθήκες που υπήρχαν την προηγούμενη δεκαετία (εικ. 2δ). Ουδέτερες ανωμαλίες εμφανίστηκαν σε ολόκληρη την κεντρική Αρκτική το καλοκαίρι του 2017, γεγονός που δεν συνέβαλε στη συνεχόμενη γρήγορη απώλεια πάγου κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού (βλέπε Έκθεση για το θαλάσσιο πάγο - http://www.arctic.noaa.gov/Report-Card/Report-Card-2017/ArtMID/7798/ArticleID/699/Sea-Ice). Οι μέσες  θερμοκρασίες  στα παράκτια  της Γροιλανδίας ήταν κοντά στα κλιματολογικά επίπεδα, σε αντίθεση με ορισμένα καλοκαίρια την τελευταία δεκαετία. Η Αλάσκα / βορειοδυτικός Καναδάς ήταν η μόνη περιοχή με πάνω από το μέσο όρο του καλοκαιρινού SAT. Διάφορες τοποθεσίες στο εσωτερικό της Αλάσκας είχαν τον θερμότερο ημερολογιακό μήνα τον Ιούλιο, αλλά η Αλάσκα είχε μια κανονική αντιπυρική περίοδο συνολικά (βλέπε Έκθεση για τις πυρκαγιές - http://www.arctic.noaa.gov/Report-Card/Report-Card-2017/ArtMID/7798/ArticleID/692/Wildland-Fire-in-High-Latitudes). Πολλοί σταθμοί στη βόρεια και ανατολική πλευρά της Ισλανδίας σημείωσαν ρεκόρ θερμοκρασίας για τον μήνα Σεπτέμβριο.

 Θερμοκρασίες αέρα τον Μάρτιο του 2017  με τις ακραίες να είναι στη Σιβηρία-https://www.esrl.noaa.gov/psd/.

Αρκτικές και μεσαίες γεωγραφικές  συνδέσεις

Όπως και το χειμώνα του 2016, οι θερμές  θερμοκρασίες στην Αρκτική το φθινόπωρο του 2016 οφείλονταν κατά κύριο λόγο  στους νότιους ανέμους που έφερναν θερμό αέρα στην Αρκτική από τα μέσα γεωγραφικά πλάτη. Οι θετικές ανωμαλίες της θερμοκρασίας του αέρα κοντά στην επιφάνεια συσχετίστηκαν με ένα επίμονο μοτίβο γεωδυναμικού ύψους που χαρακτηρίζεται από χαμηλές τιμές δυτικά της Γροιλανδίας και πάνω από την ανατολική Σιβηρία και υψηλότερες τιμές στην κεντρική Αρκτική (Εικ. 4α). Οι άνεμοι τείνουν να ακολουθούν τα γεωδυναμικά ύψη αριστερόστροφα γύρω από τις χαμηλές τιμές. Κατά συνέπεια, ο ζεστός αέρας πάνω από τον βορειοανατολικό Ειρηνικό Ωκεανό εισήλθε και μέσα από την Αλάσκα και τις θάλασσες βόρεια της Αλάσκας και της ανατολικής Ρωσίας. Οι ζεστοί νότιοι άνεμοι από τον Βόρειο Ατλαντικό επίσης επεκτάθηκαν κατά μήκος της κεντρικής Αρκτικής πέρα ​​από τον Βόρειο Πόλο (δηλ. Ακολουθούν το μοβ περίγραμμα στο Σχήμα 4α), παρέχοντας την κύρια ατμοσφαιρική αιτία  ασυνήθιστης ζέστης σε μεγάλο μέρος του Αρκτικού Ωκεανού.

Συνήθως υπάρχει μία μόνο μεγάλη περιοχή της Αρκτικής με χαμηλά γεωδυναμικά ύψη, τα οποία καθιερώνουν τον πολικό στρόβιλο- polar vortex (βλέπε, για παράδειγμα, Overland et al., 2015). Το φθινόπωρο του 2016, τα υψηλότερα γεωδυναμικά ύψη στην κεντρική Αρκτική έσπασαν  τον πολικό στρόβιλο σε δύο κομμάτια. Η επιμονή των θερμών Αρκτικών θερμοκρασιών  στα τέλη του φθινοπώρου οφειλόταν εν μέρει σε μια θετική ανατροφοδότηση, όπου η εισχώρηση θερμών θερμοκρασιών  και η καθυστέρηση το φθινόπωρο στην ψύξη του θαλάσσιου πάγου συνέβαλαν στην αύξηση των θερμοκρασιών και των γεωδυναμικών υψών στην κεντρική Αρκτική που με τη σειρά του συνέβαλε στη διατήρηση του ασυνήθιστου ανεμικού μοτίβου το  2016.

Μετά τον Δεκέμβριο του 2016, ο  πολικός στρόβιλος, όπως φαίνεται από το γεωδυναμικό ύψος, διέφερε σημαντικά ανα  μήνα και  περιοχή. Για παράδειγμα, το πεδίο ύψους για το Μάρτιο (Σχήμα 4b), το οποίο υποστήριζε μια ζεστή Σιβηρία με προσκολλημένο θερμό αέρα από την περιοχή του Ατλαντικού Ωκεανού (Εικ. 3), έχει εντελώς διαφορετικό σχήμα από το φθινόπωρο (Εικ. 4α).

Η θερινή πίεση στη στάθμη της θάλασσας (Σχήμα 5) χαρακτηρίστηκε από χαμηλές πιέσεις στην κεντρική Αρκτική. Αυτό το μοτίβο εμπόδισε την επιπλέον θερμότητα από τα μέσα γεωγραφικά πλάτη να διεισδύσουν  στην κεντρική Αρκτική. Αυτό το μοτίβο πίεσης συνοδεύτηκε από εκτεταμένη κάλυψη νεφών  όπως παρατηρήθηκε σε δορυφορικές παρατηρήσεις που περιορίζαν την ηλιακή θέρμανση της χαμηλότερης ατμόσφαιρας στην κεντρική Αρκτική. Αυτές οι συνθήκες είναι πιθανό να συνέβαλαν στην επιβράδυνση της απώλειας πάγου στη θάλασσα το καλοκαίρι του 2017 (βλέπε Έκθεση για θαλάσσιο πάγο -http://www.arctic.noaa.gov/Report-Card/Report-Card-2017/ArtMID/7798/ArticleID/699/Sea-Ice).

 

Εικ. 4α. Γεωδυναμικό ύψος (700 mb) από τον Οκτώβριο-Δεκέμβριο του 2016. Ο πολικός στρόβιλος (μοβ σκίαση) πάνω από την κεντρική Αρκτική  έσπασε σε δύο  μέρη το φθινόπωρο του 2016, παρόμοια με το χειμώνα 2016 (βλέπε 2016 Arctic Report Card). Ο αεροχείμαρρος  βρίσκεται εκεί όπου η κλίση στο γεωπδυναμικό ύψος είναι μεγάλη. Αυτό το μοτίβο δημιουργεί νότιους ανέμους και ακραίες θερμοκρασίες ρεκόρ πάνω από την κεντρική Αρκτική.

Εικ. 4b. Πεδίο γεωδυναμικού  ύψους για το Μάρτιο του 2017 παρουσιάζοντας μια διαφορετική δομή ροής τροφοδοσίας (σκούρο μπλε περίγραμμα) από το φθινόπωρο του 2016 (Σχήμα 4α).

Πιέσεις για το καλοκαίρι του 2017

Πηγή  http://www.arctic.noaa.gov/Report-Card/Report-Card-2017/ArtMID/7798/ArticleID/700/Surface-Air-Temperature

Μετάφραση Γιώργος Κυπραίος