Arktický mořský led dosáhl svého minimálního rozsahu za rok - 2 Vědci z NASA vysvětlují, co je příčinou celkového poklesu

Alek Petty, vědecký pracovník pro výzkum variability polárního mořského ledu, NASA

Linette Boisvert, vědkyně v oblasti mořského ledu a zástupkyně projektového vědce pro operaci NASA IceBridge, NASA

Září značí konec letní sezóny tání mořského ledu a minima mořského ledu v Arktidě, kdy mořský led nad oceánem na severní polokouli dosahuje svého nejnižšího rozsahu v roce.

Pro kapitány lodí, kteří doufají, že se budou plavit přes Arktidu, je to obvykle nejlepší příležitost, jak to udělat, zejména v posledních letech. Mořská ledová pokrývka tam klesla zhruba o polovinu od 80. let 20. století v přímém důsledku zvýšeného oxidu uhličitého z lidských činností.

Jako vědci NASA analyzujeme příčiny a důsledky změny mořského ledu. V roce 2021 dosáhla arktická ledová pokrývka svého minimálního rozsahu 16. září. I když to nebylo rekordně nízké, ohlédnutí za obdobím tání nabízí určitý pohled na neúnavný úbytek arktického mořského ledu tváří v tvář klimatickým změnám..

Příbuzný: „Poslední ledová oblast“v Arktidě nemusí přežít změnu klimatu

Arktida se zahřívá

V posledních letech byly hladiny mořského ledu v Arktidě nejnižší od roku 1850 v ročním průměru a nejméně za 1 000 let v pozdním létě, podle nejnovějšího hodnocení klimatu Mezivládního panelu pro změnu klimatu OSN. IPCC dospěl k závěru, že „Arktika bude pravděpodobně v září prakticky bez mořského ledu alespoň jednou před rokem 2050“.

Vzhledem k tomu, že světlý led v Arktidě je nahrazen tmavším povrchem otevřeného oceánu, méně slunečního záření se odráží zpět do vesmíru, což způsobuje další zahřívání a ztrátu ledu. Tato albedo zpětnovazební smyčka je jen jedním z několika důvodů, proč se Arktida otepluje asi třikrát rychleji než planeta jako celek.

Co se stalo s mořským ledem v roce 2021?

Etapa pro letošní minimum mořského ledu byla stanovena loni v zimě. Arktida zažila anomální systém vysokého tlaku a silné větry ve směru hodinových ručiček, které hnaly nejtlustší a nejstarší mořský led ve střední Arktice do Beaufortova moře severně od Aljašky. Vědci z mořského ledu si toho všimli.

Letní tání začalo vážně v květnu, v měsíci, ve kterém se také objevilo několik cyklónů vstupujících do Arktidy. To zvýšilo unášení mořského ledu, ale také udržovalo teploty relativně nízké, což omezovalo množství tání.

Rozsah a tempo tání se v červnu výrazně zvýšily, což se vyznačovalo převládajícím nízkotlakým systémem a teplotami, které byly o několik stupňů vyšší než průměr.

Pokles mořského ledu v Arktidě z desetiletí na desetiletí

Na začátku července se podmínky pohybovaly velmi blízko rekordnímu minimu z roku 2012, ale tempo poklesu se během druhé poloviny měsíce výrazně zpomalilo. Cyklony vstupující do Arktidy ze Sibiře generovaly vítr proti směru hodinových ručiček a ledové závěje. Tento vzorec cirkulace ledu proti směru hodinových ručiček obecně snižuje množství mořského ledu, který se pohybuje z Arktidy přes úžinu Fram, východně od Grónska. To pravděpodobně přispělo k rekordně nízkým letním podmínkám mořského ledu pozorovaným v Grónském moři.

Tento vzorec cirkulace ledu také zvýšil export ledu z Laptevského moře u Sibiře, což pomohlo vytvořit nové rekordní minimum pro ledovou oblast na začátku léta v této oblasti. Nízký tlak také zvýšil oblačnost nad Arktidou. Mraky obecně blokují příchozí sluneční záření, snižují tání mořského ledu, ale mohou také zachycovat teplo ztracené z povrchu, takže jejich dopad na tání mořského ledu může být smíšený.

V srpnu se pokles mořského ledu značně zpomalil, na sibiřském pobřeží převládaly teplé podmínky, ale severně od Aljašky byly teploty chladnější. Severní mořská cesta – kterou Rusko propaguje jako globální lodní cestu, jak se planeta otepluje – byla ve skutečnosti poprvé od roku 2008 zablokována ledem, i když tranzity podporované ledoborcem byly stále velmi možné.

V této fázi období tání je mořský ledový balíček nejslabší a vysoce reaguje na povětrnostní podmínky daného dne nebo týdne. Jemné posuny mohou mít velký dopad. Podivné povětrnostní události na konci léta byly spojeny s rekordními roky 2007 a 2012 s nízkým mořským ledem. „Velký arktický cyklon z roku 2012“je zajímavým příkladem.

O tom, jaký účinek mají, se neustále diskutuje. Vědci se však v zásadě shodují na tom, že konkrétní bouře nemusely ve skutečnosti hrát tak velkou roli při dosahování rekordních minim v těchto letech – věci nejsou nikdy tak jednoduché, pokud jde o počasí a mořský led.

Arktický mořský led dosáhl svého minimálního rozsahu v roce 2021 16. září, a to na 4,72 milionu kilometrů čtverečních (1,82 milionu čtverečních mil), což je 12. nejnižší v historii.

Takže sezóna tání 2021 byla přes všechna zastavení a začátky pro naši novou Arktidu docela typická, zářijové minimum skončilo o něco výše, než bychom očekávali z dlouhodobého klesajícího trendu. Ale různá nová rekordní minima byla stanovena v jiných měsících a oblastech Arktidy.

S tím, jak v nadcházejících týdnech ubývá slunečních hodin a teploty klesají, začne arktický mořský led znovu zamrzat. Ledový balíček bude houstnout a expandovat, jak teplota okolního oceánu klesne k bodu mrazu, čímž se uvolní velké množství tepla, které bylo absorbováno a uloženo přes léto.

Toto opětovné zmrazení začalo v posledních letech později a přesunulo se do října a dokonce do listopadu. Čím více tepla oceán během léta získá, tím více tepla musí ztratit, než se začne znovu tvořit led. Z tohoto důvodu jsou některé z největších signálů oteplování skutečně pozorovány na podzim, navzdory veškeré pozornosti věnované letním ztrátám ledu.

Je toho ještě hodně, co nevíme

Pro lidi žijící a pracující ve vysoké Arktidě je pochopení místních ledových podmínek v daný den nebo týden to, na čem skutečně záleží. A předpovídat arktický mořský led v těchto lokálnějších měřítcích je ještě náročnější.

Jak ukázal rok 2021, mořský led je vysoce dynamický – pohybuje se a taje v reakci na počasí během dne. Představte si, jak těžké je pro prognostiky předpovídat počasí tam, kde žijete, s dobrým pochopením meteorologických systémů a mnoha dostupnými pozorováními ve srovnání s Arktidou, kde existuje jen málo přímých pozorování.

Události počasí mohou také spustit místní zpětnovazební smyčky. Například vlna horka může vyvolat tání ledu a další oteplování. Větry a mořské proudy také rozbíjejí a šíří led přes oceán, kde může být náchylnější k tání.

Vědci zabývající se mořským ledem se usilovně snaží porozumět těmto různým procesům a zlepšit naše prediktivní modely. Klíčovou chybějící částí skládačky pro pochopení ztráty mořského ledu je tloušťka ledu.

Tloušťka krát plocha se rovná objemu. Předpokládá se, že stejně jako oblast, tloušťka mořského ledu se od 80. let 20. století zmenšila na polovinu, což znamená, že dnešní arktický ledový obal má jen asi čtvrtinu objemu, než byl před několika desetiletími. Pro ty, kteří doufají, že se budou plavit v Severním ledovém oceánu, je zásadní znát tloušťku ledu, na který mohou narazit. Tloušťku mořského ledu je mnohem těžší měřit konzistentně z vesmíru. Nové technologie, jako je ICESat-2, však poskytují klíčové průlomy.

Přes veškerou tuto nejistotu se zdá docela pravděpodobné, že letní arktické podmínky bez ledu nejsou příliš daleko. Dobrou zprávou je, že cesta vpřed je stále do značné míry závislá na budoucích emisích a stále neexistuje žádný důkaz, že planeta překročila bod zlomu ztráty mořského ledu, což znamená, že lidé jsou stále hodně na sedadle řidiče.

Tento článek je znovu publikován z The Conversation pod licencí Creative Commons. Přečtěte si původní článek.