2024/03/28 11:03

Jakiś miesiąc temu…

…pojawił się ciekawy artykuł (Boisvert et al. 2016) na temat wpływu bardzo silnego niżu, który przeszedł nad Arktyką na przełomie grudnia i stycznia 2015/6, na pokrywę lody dryfującego Arktyki. Pełna wersja do przeczytania tutaj.

Rzeczony niż uformował się w północnej części Atlantyku 28 grudnia 2015, następnie przesuwał na północny wschód, znacznie przy tym się pogłębiając. 30 grudnia ciśnienie w jego centrum osiągnęło minimalną wartość 930 hPa, po tym dniu niż zaczął się powoli wypełniać. Związany z tym układem transport ciepłego i wilgotnego powietrza w rejon mórz Barentsa i Karskiego spowodował pojawienie się znacznych anomalii temperatury powietrza (dobowe anomalie temperatury rzędu 20.0K, odchylenie standaryzowane w okolicy 6σ i wilgotności właściwej rzędu 3 g/kg – odchylenie standaryzowane ok. 9σ). Znacznie niższe wartości temperatury i wilgotności w okresie poprzedzającym pojawienie się cyklonu jednoznacznie wskazują, że to on miał silny wpływ na powstałe anomalie w rejonie mórz Barentsa i Karskiego.

Analizując wyjątkowość tego zjawiska, autorzy rozpoznają 15 innych podobnych zdarzeń, jednak na ich tle to z przełomu 2015/6 jest zdecydowanie najsilniejsze.

mwr-d-16-0234-1-f5Powyżej: autorzy używają strumienia promieniowania długofalowego skierowanego w dół, jako miary siły rozpoznawanych zdarzeń. Dane dotyczą stycznia i grudnia w latach 2003-2015/6. Na czerwono zaznaczono zdarzenia grudniowe, na zielono styczniowe. Kółka oznaczają jednocześnie średnie wartości DLR, a ich rozmiar długość zdarzenia (2011 = 11 dni). Zaznaczono jednocześnie zakres wartości DLR w czasie danego zdarzenia, źródło: Boisvert et al. 2016.

Autorzy wskazują jednocześnie, że koncentracja pokrywy lodowej w okresie 30 grudnia – 6 stycznia 2016 obniżyła się w regionie o 10%, co było bezpośrednim wynikiem sytuacji barycznej w tych dniach.

mwr-d-16-0234-1-f6Powyżej: zmiany zasięgu, koncentracji i grubości lodu w rejonie mórz Barentsa i Karskiego na przełomie grudnia i stycznia 2015/6, źródło: Boisvert et al. 2016.

Dlaczego wspominam ten artykuł? Ano dlatego, że uważam że już w przyszłym roku pojawią się (a przynajmniej powinny) następne w podobnym temacie, opisujące z kolei sytuację obecną. Tym razem silny transport ciepłego powietrza spowodował nie tylko cofnięcie się granicy lodu na morzach Barentsa i Karskim, ale wpłynął tez na całkowity zasięg lodu dryfującego w Arktyce. Anomalie temperatury (reanaliza NCAR) były nawet wyższe obecnie (w uśrednieniu dla Oceanu Arktycznego), niż w okresie 28 grudnia – 6 stycznia 2016.

2016aPowyżej: Anomalie temperatury powietrza w dniach 28 grudnia 2015 – 6 stycznia 2016 (Reanaliza NCAR).

2016bPowyżej: Anomalie temperatury powietrza w dniach 10 listopada 2016 – 19 listopada 2016 (Reanaliza NCAR).

Również obecnie sytuacja ta był spowodowana działalnością cyklonalną, która wymuszała adwekcję ciepłego i wilgotnego powietrza atlantyckiego nad obszar mórz Barentsa i Karskiego.

cfsr_1_2016111600_1Źródło: Wetterzentrale.

barents-sea_sea_ice_concentration_20161117Cofanie się zasięgu lodu dryfującego na morzach Barentsa i Karskim w dniach 8 – 17 listopada 2016. Autor: Wipneus.

Reasumując – moim zdaniem obecna sytuacja jest analogiczna w genezie i sile, jak ta opisywana przez Boisvert et al. 2016. Znaczna różnica polega na tym, że w tym roku zdarzyło się to o ponad miesiąc wcześniej, co oznacza że przy podobnych wartościach anomalii temperatury, jej wartości bezwzględne są znacznie wyższe, niż wtedy. To spowodowało silniejszy, niż w grudniu 2015, wpływ na zasięg lodu dryfującego. W obu przypadkach morza Barentsa i Karskie nawet przed wystąpieniem tych zjawisk były znacznie mniej pokryte lodem, niż wynika to z wartości wieloletnich, co dodatkowo spowodowało, że były znacznie bardziej podatne na wpływ adwekcji ciepłych i wilgotnych mas powietrza.

Dodatkowo zahamowanie rozwoju warunków lodowych w Arktyce zbiegło się w czasie z rekordowo szybkim topnieniem lodu dryfującego Antarktyki. To spowodowało, że globalny indeks zasięgu/powierzchni lodu dryfującego przybrał wartości nie notowane wcześniej w historii obserwacji. Dyskutować można, czy to zdarzenie pojedyncze i przypadkowe, czy też coś się w systemie klimatycznym w ostatnich latach zmieniło i sytuacja ta będzie się powtarzać.

Znormalizowana globalna powierzchnia lodu dryfującego. Wartości w listopadzie 2016 spadły do -8σ. Autor: Wipneus.

Bardziej prawdopodobne jest, że za jakiś czas warunki wrócą do „normalnych” i przez kolejne parę lat takie zdarzenie będzie ewenementem. Wtedy powtórzy się po raz kolejny i będzie powtarzać w kolejnych latach ze zwiększoną częstotliwością.

Jeśli zaś chodzi o Arktykę, to olbrzymie anomalie, jakie obserwowaliśmy w ostatnich dniach, już niedługo zelżeją, nadal jednak będzie znacznie powyżej normy dla danego okresu. Wcześniej model CFSv2 „obiecywał” chłodniejszy grudzień, jednak jak na razie nie widać tego w prognozach modelu GFS. Zwiększona aktywność cyklonalna na północnym Atlantyku może się powtórzyć i w końcu może się okazać, że zdarzenia o sile opisanej przez Boisvert et al. 2016 przestaną być nagle takie niezwykłe.

Aktualizacja:

Do tego należy oczywiście dodać, że coraz cieńszy lód arktyczny jest coraz bardziej czuły na tego typu zdarzenia i w przyszłości znacznie mniej groźne układy baryczne mogą powodować podobne efekty.

Print Friendly, PDF & Email
4 1 vote
Article Rating
Subscribe
Powiadom o
22 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
AX3

Bardzo ciekawe badania.
Jaki procent udziału ma taki jak opisywany epizod adewkcyjny w całej atmosferycznej adwekcji na Arktykę? O ile procent ją zwiększa?

Arctic Haze ☀️

Nie mam dostępu do tekstu artykułu więc na razie nie mam na podstawie czego odpowiedzieć. W każdym razie te anomalie promieniowania są rzędu wartości średniej adwekcji atmosferycznej (80-100 W/m2), ale należy pamiętać, że ten efekt niżu nie objął całej Arktyki – więc trudno Ci odpowiedzieć. Z pewną taką nieśmiałością (bo nie chcę odnowić tej pyskówy) wspomnę, ze filmik powyżej ślicznie pokazuje efekt chłodzący rzek w tej porze roku: widać pięknie jak lód powstaje na tychże rzekach oraz w obszarze przybrzeżnym morza, tam gdzie woda rzeczna płynie z prądem morskim na wschód. Na tym obszarze zimna i słodka woda rzeczna jednocześnie… Czytaj więcej »

AX3

@Arctic Haze

Dziękuję za pierwszy akapit odpowiedzi.

Co do drugiego, to podobnie jak Pan także „nie chcę pyskówy”, napiszę zatem, że nadal nie zgadzam się z pańską tezą że „rzeki oziębiają ocean arktyczny w bilansie rocznym” nie zgadzam się z nią, ani w wymiarze rocznym per saldo, ani nawet w samej zimie.

I może na tym protokole rozbieżności zamknijmy wątek. Kiedyś ktoremuś z nas się rozjaśni.

Arctic Haze ☀️

Jak rzeka o temperaturze zero stopni ma grzać ocean o temperaturze plus kilku? Fizyka obowiązuje nawet w Arktyce.

Proszę przyjąć do wiadomości od najlepszego fachowca od bilansu energetycznego powierzchni morza z jakim będzie Pan miał przyjemność rozmawiać w życiu, że myli się Pan okrutnie.

AX3

@Arctic Haze

A ja, laik, myślę, że skro ten fachowiec mylił się raz twierdząc że rzeki w bilansie rocznym chłodzą ocean arktyczny, to całkiem możliwe, że ten sam fachowic myli się także co do samej zimy.

Nawet w zimie rzeczna woda (tylo 20% rocznej objetości), mimo że chłodna, nie jest lodem.
Co z tego że ocean lokalnie przez moment jest cieplejszy, wktorce i ta rzeczna woda odda cieplo zamarzając.

Niniejszym zgłaszając moje ostatnie votum separatum wobec pańskich twierdzeń.
Proszę o zamknięcie tematu.
Po co mamy wracać do czegoś co juz przerabialiśmy.

Pozdrawiam,
AX

Arctic Haze ☀️

Masz wyraźnie problemy z czytaniem ze zrozumieniem. Gdzie ja coś takiego pisałem? Pisałem jedynie, że nie znam sensownych całorocznych bilansów i nie potrafię powiedzieć jaki to zjawisko ma znak. Teraz tę myśl rozwinę – zachowałem to sobie na deser. Dobrze zrobiony bilans energetyczny rzek powinien uwzględniać także efekt ich dopływu na zmniejszenie dopływu wody atlantyckiej i pacyficznej lub zwiększony wypływ do tych oceanów (przecież to oczywiste, ze taki wpływ istnieje bo woda nie jest ściśliwa). Tak się robi z prądami morskimi (bilans uwzględnia je wszystkie). Czemu więc rzeki maja być wyjątkiem? Samo stwierdzenie, że wnoszą tyle i tyle ciepła jeśli… Czytaj więcej »

AX3

@Arctic Haze

Wiesz co, nie chcę Cię przypierać do muru, bo mi to zaraz wykasujesz.
Ale mam wrażenie, że teraz wekslujesz trochę od paru absurdalnych tez, które wtedy w ferworze, może na zmęczeniu powiedziałeś.
Ale dryfuj sobie dryfuj, ja nie „czyham na profesora”.

>>”Jednak taki poprawny bilans dla rzek arktycznych dotąd nie został stworzony …”

Oj, nie wiem, nie wiem.
Przecież parę linków naukowych wrzuciłem.

A poza tym, no jak mogłby chlodzić …. przeciez sam mówisz o strumieniu ujemnym z Arktyki w niebo w zimie, to jakby się ta rzeka doczołgała do oceanu jakby jeszcze zimniejsza była?

Arctic Haze ☀️

Zakończyłem dyskusję o bilansie energetycznym z kimś kto mnie poucza, a sam nie widzi różnicy między strumieniem ciepła, energią i mocą.

Nie chcesz się niczego nauczyć to Twój problem. Ale niż zaśmiecaj już tego forum.

AX3

@Arctic Haze
>>”Zakończyłem dyskusję o bilansie energetycznym z kimś kto mnie poucza, a sam nie widzi różnicy między strumieniem ciepła, energią i mocą.”

No i po co ta generalizacja?
Jedynie na temat rzek miałem inne zdanie (chyba mogę? tym bardziej ze twierdzisz iż temat jest niezbadany do końca), zaś nie kwestionowałem w ogole twoich kompetnecji w termodynamice

nie jest tez prawdą że nie rozróżniam tych pojęć, bo napisalem tylko że bilans strumieni moze odnosic sie do danej chwili, natomiast na przestrzeni sezonu czy roku trzeba bilansowac energie/ciepła.

No dobra, zamkamy kwestię.
Wiosną lody ruszą ;)

Arctic Haze ☀️

Przypomniała mi się ta „dyskusja” o rzekomym grzaniu Arktyki przez rzeki (o ile można tak nazwać te próby edukacji absolutnie opornej osoby), gdy czytałem najnowszy artykuł o bilansie energetycznym Arktyki [1]. A dlaczego? Bo słowo rzeka lub rzeczny (river/riverine) nie pada w nim ani razu. To naprawdę zjawisko absolutnie do pominięcia w bilansie energetycznym Arktyki.

[1] Mayer M. i inni, 2019, An Improved Estimate of the Coupled Arctic Energy Budget, J. Climate, https://doi.org/10.1175/JCLI-D-19-0233.1

Last edited 3 lat temu by Arctic Haze ☀️
tytus

w sumie artykuł wyjaśnia sytuację którą czujemy nawet intuicyjnie.
Konkluzja to to co napisałeś ( ja bym dopisał że nie tylko lód ale i atmosfera):
” były znacznie bardziej podatne na wpływ adwekcji ciepłych i wilgotnych mas powietrza”
Dla mnie ciekawe jest podejscie do badanego problemu, sposob jego usystematyzowania. Nie za bardzo wiem natomiast jak liczony jest wskaznik
„strumienia promieniowania długofalowego skierowanego w dół, jako miary siły rozpoznawanych zdarzeń.

AX3


>>„Nie za bardzo wiem natomiast jak liczony jest wskaznik”

Myślę, że on nie jest liczony ale po prostu zmierzony. Normalnie zmierzono wzrost mocy strumienia w tym widmie (w stosunku do normy bezniżowej), a dalej już sobie pocałkowali i wyszło im że lodu ubyło tyle ile ogrzał ten niżowy niebiański kaloryfer.

Arctic Haze ☀️

Przejrzałem uważnie ten artykuł. Pisali fizycy od skali strumieni turbulentnych i wymiany radiacyjnej (czyli coś prawie jak ja – tylko jeszcze bardziej). Oni traktują bilans energetyczny powierzchni morza czysto lokalnie. Nierównowaga energetyczna to suma (arytmetyczna czyli wartości mogą być dodatnie i ujemne) strumieni radiacyjnych i turbulentnych. Adwekcja ich nie interesuje – tzn. nie bezpośrednio, a jedynie poprzez jej efekt jakim jest dodatkowy strumień ciepła i radiacji do powierzchni morza. Z tym, że uwaga: oni nie mierzyli tych strumieni. Oni je wyliczali używając jedynie strumienia długofalowego wypromieniowanego w kosmos, oraz danych o temperaturze, wilgotności i zachmurzeniu z danych satelitarnych i wiatru… Czytaj więcej »

AX3

@Arctic Haze

No ale (tak jak ja to rozumiem) oni piszą, że wzrost strumienia promieniowania długofalowego skierowanego w dół pochodził z adwekcji zwiazanej z niżem i był wyraźny w okresie 11 dni.

Pytanie: proszę wyjaśnić bo trochę to pomotane w pańskiej wypowiedzi, czym jest ten „strumień turbulentny z góry ciepła wyczuwalnego” – czy on nie ma związku z adewkcją?
I dlaczego strumień utajony zwiazany z zamarzaniem nazywa Pan także turbulentnym?
http://kbn.icm.edu.pl/pub/kbn/eureka/0325/82c.html

AX3

@Arctic Haze
>>„Z tym, że uwaga: oni nie mierzyli tych strumieni. Oni je wyliczali używając jedynie strumienia długofalowego wypromieniowanego w kosmos, oraz danych o temperaturze, wilgotności i zachmurzeniu z danych satelitarnych i wiatru z reanalizy.”

A to nie jest tak, że te dane spływają z statelity, ze stacyj, z boi itp i automatcznie wpadają do modelu, ktory je na bieżąco analizuje, weryfikuje, licz a badacz może zrobić 'snapshot’ stanu modelu w czasie … to chyba nawet nie musi byc model prognostyczny, ale taki do opisu zjawisk. Ciekawym jak to wygląda?

Arctic Haze ☀️

@AX3

Na pewno nie jest to automatyczne, choćby dlatego, ze trzeba tego typu analizy robić na danych sprawdzonych przez człowieka i oczyszczonych z oczywistych błędów (biada tym, którzy coś sensownego chcą wyliczyć z surowych danych). Tak więc liczono to na pewno na bazach danych już sprawdzonych („Level 2.0” jak to się określa w fizyce atmosfery), czyli pewnie parę miesięcy po ich zebraniu. To tłumaczy czemu ten artykuł złożono do redakcji w czerwcu, a nie np. w lutym, mimo że dane są z przełomu roku.

Arctic Haze ☀️

Ten filmik na górze pięknie pokazuje „efekt Schlichtholza”, zmianę wiatrów na bardziej południkowe w parę miesięcy po letnim ubytku lodu morskiego i związanym z nim ociepleniem Morza Barentsa.

Arctic Haze ☀️

@Piotr

A wysłał byś mi PDF bo ja do tego czasopisma nie mam dostępu?

Arctic Haze ☀️

Dzięki.

Arctic Haze ☀️

Naprawdę ciekawy. Szczególnie artykuł z Nature (już online ale jeszcze bez przydzielonego miejsca w numerze). Artykuł ten datuje odklejenie się lodowca Pine Island Glacier (dla znajomych PIG) na Zachodniej Antarktydzie od progu (pewnie dawnej moreny czołowej), który blokował wnikanie wody morskiej pod lodowiec za tym że progiem. Okazuje się, ze było to dawnej niż dotąd sądzono bo około 1945 lat (z dokładnością do 12 w każdą stronę). Od czasu tego „odklejenia” lodowiec jest właściwie skazany na zagładę, bo modelowanie pokazuje, ze nie ma stabilnych pozycji lodowca z dnem poniżej poziomu morza jeśli to dno pogłębia się wstecz lodowca (a tam… Czytaj więcej »

22
0
Would love your thoughts, please comment.x