Klimat Arktyki

Mapa Arktyki. Czerwona linia to izoterma 10°C w lipcu, powszechnie używana do zdefiniowania regionu arktycznego; pokazane jest również koło podbiegunowe. Biały obszar pokazuje średni minimalny zasięg lodu morskiego latem od 1975 r.

Klimat Arktyki . charakteryzuje się długimi, mroźnymi zimami i krótkimi, chłodnymi latami W Arktyce występuje duża zmienność klimatu , ale we wszystkich regionach ekstremalne wartości promieniowania słonecznego występują zarówno latem, jak i zimą. Niektóre części Arktyki są pokryte lodem ( lodem morskim , lodem lodowcowym lub śniegiem ) przez cały rok, a prawie wszystkie części Arktyki doświadczają długich okresów z jakąś formą lodu na powierzchni.

Arktyka składa się z oceanu, który jest w dużej mierze otoczony lądem. W związku z tym klimat większości Arktyki jest moderowany przez wodę oceaniczną, która nigdy nie może mieć temperatury poniżej -2 ° C (28 ° F). Zimą ta stosunkowo ciepła woda, mimo że jest pokryta polarnym lodem , sprawia, że ​​biegun północny nie jest najzimniejszym miejscem na półkuli północnej . Jest to również jeden z powodów, dla których Antarktyda jest o wiele zimniejsza niż Arktyka. Latem obecność pobliskiej wody powstrzymuje obszary przybrzeżne przed tak dużym ociepleniem, jak mogłoby to nastąpić w innym przypadku.

Przegląd Arktyki

Główny artykuł: Arktyka

Istnieją różne definicje Arktyki. Najczęściej stosowana definicja, obszar na północ od koła podbiegunowego , gdzie słońce nie zachodzi w dniu przesilenia czerwcowego , jest używana w astronomii i niektórych kontekstach geograficznych. Jednak dwie najczęściej używane definicje w kontekście klimatu to obszar na północ od północnej linii drzew oraz obszar, na którym średnia temperatura latem jest niższa niż 10 ° C (50 ° F), które są prawie zbieżne na większości lądów obszary ( NSIDC ).

Narody, które składają się na region Arktyki.

Ta definicja Arktyki może być dalej podzielona na cztery różne regiony:

Przesuwając się w głąb lądu od wybrzeża przez kontynentalną Amerykę Północną i Eurazję, łagodzący wpływ Oceanu Arktycznego szybko maleje, a zmiany klimatu z Arktyki do subarktyki trwają zwykle mniej niż 500 kilometrów (310 mil), a często w znacznie krótszym czasie. dystans.

Historia obserwacji klimatu Arktyki

Zobacz też: Eksploracja Arktyki

Ze względu na brak głównych skupisk ludności w Arktyce, obserwacje pogody i klimatu w regionie są zwykle szeroko rozstawione i krótkotrwałe w porównaniu do średnich szerokości geograficznych i tropików. Chociaż Wikingowie badali części Arktyki ponad tysiąc lat temu, a niewielka liczba ludzi żyła wzdłuż wybrzeża Arktyki znacznie dłużej, wiedza naukowa o tym regionie rozwijała się powoli; duże wyspy Severnaya Zemlya , na północ od półwyspu Tajmyr na kontynencie rosyjskim, zostały odkryte dopiero w 1913 r., a naniesione na mapy dopiero na początku lat trzydziestych XX wieku

Wczesna eksploracja Europy

Większość historycznych eksploracji Arktyki była motywowana poszukiwaniem Przejścia Północno-Zachodniego i Północno-Wschodniego . Szesnasto- i siedemnastowieczne ekspedycje były w dużej mierze napędzane przez kupców poszukujących skrótów między Atlantykiem a Pacyfikiem. Te wypady do Arktyki nie zapuszczały się daleko od wybrzeży Ameryki Północnej i Eurazji i nie udało im się znaleźć żeglownej trasy przez oba przejścia.

Ekspedycje krajowe i handlowe kontynuowały poszerzanie szczegółów na mapach Arktyki przez XVIII wiek, ale w dużej mierze zaniedbywały inne obserwacje naukowe. Wyprawy od lat sześćdziesiątych XVIII wieku do połowy XIX wieku były również sprowadzone na manowce przez próby wypłynięcia na północ, ponieważ wielu wierzyło wówczas, że ocean otaczający biegun północny jest wolny od lodu . Te wczesne eksploracje dostarczyły informacji o warunkach lodu morskiego w Arktyce, a czasem także innych informacji związanych z klimatem.

Na początku XIX wieku niektóre ekspedycje starały się zbierać bardziej szczegółowe obserwacje meteorologiczne, oceanograficzne i geomagnetyczne, ale były one sporadyczne. Począwszy od lat pięćdziesiątych XIX wieku regularne obserwacje meteorologiczne stały się bardziej powszechne w wielu krajach, a brytyjska marynarka wojenna wdrożyła system szczegółowych obserwacji. W rezultacie wyprawy z drugiej połowy XIX wieku zaczęły dawać obraz arktycznego klimatu.

Wczesne europejskie wysiłki obserwacyjne

Zdjęcie pierwszej stacji IPY na Morzu Karskim zimą

Pierwszym poważnym przedsięwzięciem Europejczyków mającym na celu zbadanie meteorologii Arktyki był Pierwszy Międzynarodowy Rok Polarny (IPY) w latach 1882–1883. Jedenaście krajów udzieliło wsparcia w utworzeniu dwunastu stacji obserwacyjnych wokół Arktyki. Obserwacje nie były tak rozległe ani długotrwałe, jak byłoby to potrzebne do szczegółowego opisania klimatu, ale dostarczyły pierwszego spójnego spojrzenia na arktyczną pogodę.

W 1884 r. u wybrzeży Grenlandii znaleziono wrak Briyi, statku porzuconego trzy lata wcześniej u wschodnich wybrzeży Arktyki w Rosji. To spowodowało, że Fridtjof Nansen zdał sobie sprawę, że lód morski przesuwa się z syberyjskiej strony Arktyki na stronę Atlantyku. Zdecydował się wykorzystać ten ruch, zamrażając specjalnie zaprojektowany statek, Fram , w lodzie morskim i pozwalając mu przenieść się przez ocean. Obserwacje meteorologiczne były zbierane ze statku podczas jego rejsu od września 1893 do sierpnia 1896. Wyprawa ta dostarczyła również cennych informacji na temat cyrkulacji lodowej powierzchni Oceanu Arktycznego.

Na początku lat trzydziestych XX wieku przeprowadzono pierwsze znaczące badania meteorologiczne we wnętrzu pokrywy lodowej Grenlandii . Dostarczyły one wiedzy o prawdopodobnie najbardziej ekstremalnym klimacie Arktyki, a także pierwszej sugestii, że pokrywa lodowa leży w zagłębieniu podłoża skalnego poniżej (obecnie wiadomo, że jest to spowodowane ciężarem samego lodu).

Pięćdziesiąt lat po pierwszym IPY, w latach 1932-1933, zorganizowano drugi IPY. Ta była większa niż pierwsza, z 94 stacjami meteorologicznymi, ale II wojna światowa opóźniła lub uniemożliwiła publikację większości danych zebranych podczas niej. Kolejny znaczący moment w obserwacjach Arktyki przed II wojną światową miał miejsce w 1937 r., kiedy ZSRR założył pierwszą z ponad 30 stacji dryfujących na biegunie północnym . Stacja ta, podobnie jak późniejsze, powstała na grubej krze i dryfowała przez prawie rok, a jej załoga obserwowała po drodze atmosferę i ocean.

Obserwacje z okresu zimnej wojny

Po drugiej wojnie światowej Arktyka, leżąca między ZSRR a Ameryką Północną, stała się linią frontu zimnej wojny , nieumyślnie i znacząco pogłębiając nasze zrozumienie jej klimatu. W latach 1947-1957 rządy Stanów Zjednoczonych i Kanady utworzyły sieć stacji wzdłuż wybrzeża Arktyki, znaną jako Odległa Linia Wczesnego Ostrzegania (DEWLINE), aby ostrzegać przed sowieckim atakiem nuklearnym. Wiele z tych stacji zbierało również dane meteorologiczne.

Zakład DEWLINE w Point Lay na Alasce

Związek Radziecki był również zainteresowany Arktyką i ustanowił tam znaczącą obecność, kontynuując stacje dryfujące na biegunie północnym. Program ten działał nieprzerwanie, z 30 stacjami w Arktyce od 1950 do 1991 roku. Stacje te zbierały dane, które do dziś są cenne dla zrozumienia klimatu basenu arktycznego. Ta mapa pokazuje lokalizację arktycznych obiektów badawczych w połowie lat 70. oraz ślady stacji dryfujących w latach 1958-1975.

Inną korzyścią płynącą z zimnej wojny było pozyskanie obserwacji z amerykańskich i sowieckich wypraw morskich do Arktyki. W Nautilus 1958 roku amerykański atomowy okręt podwodny był pierwszym statkiem, który dotarł do bieguna północnego. W następnych dziesięcioleciach okręty podwodne regularnie wędrowały pod lodem morskim Arktyki, zbierając sonarowe obserwacje grubości i zasięgu lodu. Dane te stały się dostępne po zakończeniu zimnej wojny i dostarczyły dowodów na przerzedzenie lodu morskiego w Arktyce. Radziecka marynarka wojenna działała również w Arktyce, w tym rejs lodołamaczem o napędzie atomowym Arktika do bieguna północnego w 1977 r., Kiedy po raz pierwszy statek nawodny dotarł do bieguna.

Ekspedycje naukowe do Arktyki stały się również bardziej powszechne w dziesięcioleciach zimnej wojny, czasami korzystając logistycznie lub finansowo z interesów wojskowych. W 1966 r. w Camp Century wywiercono pierwszy głęboki rdzeń lodowy na Grenlandii, dając wgląd w klimat podczas ostatniej epoki lodowcowej . Rekord ten został przedłużony na początku lat 90., kiedy dwa głębsze rdzenie zostały pobrane z okolic centrum pokrywy lodowej Grenlandii. Począwszy od 1979 r. Program Arctic Ocean Buoy (International Arctic Buoy Program od 1991 r.) zbiera dane meteorologiczne i dane dotyczące dryfu lodu na Oceanie Arktycznym za pomocą sieci od 20 do 30 boi.

Era satelitarna

Koniec Związku Radzieckiego w 1991 roku doprowadził do dramatycznego spadku regularnych obserwacji z Arktyki. Rosyjski rząd zakończył system dryfujących stacji na biegunie północnym i zamknął wiele stacji naziemnych w rosyjskiej Arktyce. Podobnie rządy Stanów Zjednoczonych i Kanady ograniczyły wydatki na obserwacje Arktyki, ponieważ zmniejszyła się postrzegana potrzeba DEWLINE. W rezultacie najpełniejszy zbiór obserwacji powierzchniowych z Arktyki dotyczy okresu od 1960 do 1990 roku.

Szeroka gama satelitarnych instrumentów teledetekcyjnych znajdujących się obecnie na orbicie pomogła zastąpić niektóre obserwacje utracone po zimnej wojnie i zapewniła zasięg, który bez nich był niemożliwy. Rutynowe obserwacje satelitarne Arktyki rozpoczęto na początku lat 70. XX wieku i od tego czasu rozszerzają się i udoskonalają. Wynikiem tych obserwacji jest dokładny zapis zasięgu lodu morskiego w Arktyce od 1979 roku; zmniejszający się zasięg obserwowany w tym zapisie ( NASA , NSIDC ) i jego możliwy związek z globalnym ociepleniem antropogenicznym pomógł zwiększyć zainteresowanie Arktyką w ostatnich latach. Dzisiejsze instrumenty satelitarne dostarczają rutynowych widoków nie tylko warunków zachmurzenia, śniegu i lodu morskiego w Arktyce, ale także innych, być może mniej oczekiwanych, zmiennych, w tym temperatury powierzchni i atmosfery, zawartości wilgoci w atmosferze, wiatrów i stężenia ozonu.

Cywilne badania naukowe na ziemi z pewnością kontynuowano w Arktyce, aw latach 2007-2009 nabierają one rozpędu, ponieważ narody na całym świecie zwiększają wydatki na badania polarne w ramach trzeciego Międzynarodowego Roku Polarnego. W ciągu tych dwóch lat tysiące naukowców z ponad 60 krajów będzie współpracować przy realizacji ponad 200 projektów mających na celu poznanie fizycznych, biologicznych i społecznych aspektów Arktyki i Antarktydy (IPY ) .

Współcześni badacze w Arktyce również korzystają z modeli komputerowych . Te fragmenty oprogramowania są czasami stosunkowo proste, ale często stają się bardzo złożone, ponieważ naukowcy próbują uwzględnić coraz więcej elementów środowiska, aby wyniki były bardziej realistyczne. Modele, choć niedoskonałe, często zapewniają cenny wgląd w kwestie związane z klimatem, których nie można przetestować w prawdziwym świecie. Są również wykorzystywane do prób przewidywania przyszłego klimatu i wpływu, jaki zmiany w atmosferze spowodowane przez człowieka mogą mieć na Arktykę i nie tylko. Innym interesującym zastosowaniem modeli było wykorzystanie ich wraz z danymi historycznymi do uzyskania najlepszego oszacowania warunków pogodowych na całym świecie w ciągu ostatnich 50 lat, wypełniając regiony, w których nie prowadzono żadnych obserwacji (ECMWF ) . Te zestawy danych z ponownej analizy pomagają zrekompensować brak obserwacji nad Arktyką.

Promieniowania słonecznego

Zmiany długości dnia w zależności od szerokości geograficznej i pory roku. Refrakcja atmosferyczna sprawia, że ​​słońce wydaje się wyższe na niebie niż jest geometrycznie, a zatem powoduje, że zasięg 24-godzinnej doby lub nocy nieznacznie różni się od kręgów polarnych.
Zmiany długości dnia w zależności od szerokości geograficznej i pory roku. Mniejszy kąt, pod jakim słońce przecina horyzont w regionach polarnych, w porównaniu z tropikami, prowadzi do dłuższych okresów zmierzchu w regionach polarnych i odpowiada za asymetrię działki.

Prawie cała energia dostępna dla powierzchni Ziemi i atmosfery pochodzi ze słońca w postaci promieniowania słonecznego (światło słoneczne, w tym niewidzialne światło ultrafioletowe i podczerwone). Wahania ilości promieniowania słonecznego docierającego do różnych części Ziemi są głównym czynnikiem wpływającym na globalny i regionalny klimat. Szerokość geograficzna jest najważniejszym czynnikiem określającym średnią roczną ilość promieniowania słonecznego docierającego do górnych warstw atmosfery; padające promieniowanie słoneczne maleje płynnie od równika do biegunów. Dlatego temperatura ma tendencję do zmniejszania się wraz ze wzrostem szerokości geograficznej.

Ponadto długość każdego dnia, która zależy od pory roku , ma znaczący wpływ na klimat. 24-godzinne dni w pobliżu biegunów latem skutkują dużym dziennym średnim strumieniem słonecznym docierającym do górnych warstw atmosfery w tych regionach. W dniu przesilenia czerwcowego o 36% więcej promieniowania słonecznego dociera do górnych warstw atmosfery w ciągu dnia na biegunie północnym niż na równiku. Jednak w ciągu sześciu miesięcy od równonocy wrześniowej do równonocy marcowej biegun północny nie otrzymuje światła słonecznego.

Klimat Arktyki zależy również od ilości światła słonecznego docierającego do powierzchni i pochłanianego przez powierzchnię. Wahania zachmurzenia mogą powodować znaczne różnice w ilości promieniowania słonecznego docierającego do powierzchni w miejscach o tej samej szerokości geograficznej. albedo powierzchni, spowodowane na przykład obecnością lub brakiem śniegu i lodu, silnie wpływają na tę część promieniowania słonecznego docierającego do powierzchni, która jest odbijana, a nie pochłaniana.

Zima

W miesiącach zimowych od listopada do lutego słońce w Arktyce pozostaje bardzo nisko na niebie lub w ogóle nie wschodzi. Tam, gdzie wschodzi, dni są krótkie, a niskie położenie słońca na niebie oznacza, że ​​nawet w południe do powierzchni dociera niewiele energii. Co więcej, większość niewielkiej ilości promieniowania słonecznego docierającego do powierzchni jest odbijana przez jasną pokrywę śnieżną. Zimny ​​​​śnieg odbija od 70% do 90% docierającego do niego promieniowania słonecznego, a zimą pokrywa większość lądów Arktyki i powierzchnię lodu. Czynniki te skutkują znikomym dopływem energii słonecznej do Arktyki zimą; jedyne, co powstrzymuje Arktykę przed ciągłym ochładzaniem przez całą zimę, to transport cieplejszego powietrza i wód oceanicznych do Arktyki z południa oraz przenoszenie ciepła z lądów i oceanów pod powierzchnią (z których oba pozyskują ciepło latem i oddają je zimą ) na powierzchnię i atmosferę.

Wiosna

Arktyczne dni wydłużają się gwałtownie w marcu i kwietniu, a słońce wznosi się wyżej na niebie, przez co do Arktyki dociera więcej promieniowania słonecznego niż zimą. Podczas tych wczesnych miesięcy wiosny na półkuli północnej większość Arktyki nadal doświadcza warunków zimowych, ale z dodatkiem światła słonecznego. Utrzymujące się niskie temperatury i utrzymująca się biała pokrywa śnieżna oznaczają, że ta dodatkowa energia docierająca do Arktyki ze słońca powoli ma znaczący wpływ, ponieważ jest w większości odbijana bez ocieplania powierzchni. W maju temperatury rosną, ponieważ 24-godzinny dzień dociera do wielu obszarów, ale większość Arktyki jest nadal pokryta śniegiem, więc powierzchnia Arktyki odbija ponad 70% energii słonecznej, która dociera do niej na wszystkich obszarach oprócz Morza Norweskiego i południowe Morze Beringa, gdzie ocean jest wolny od lodu, oraz niektóre obszary lądowe przylegające do tych mórz, gdzie łagodzący wpływ otwartej wody pomaga wcześnie topić śnieg.

W większości Arktyki znaczące topnienie śniegu rozpoczyna się pod koniec maja lub gdzieś w czerwcu. To rozpoczyna sprzężenie zwrotne, ponieważ topniejący śnieg odbija mniej promieniowania słonecznego (50% do 60%) niż suchy śnieg, umożliwiając pochłanianie większej ilości energii i szybsze topnienie. Gdy śnieg znika na lądzie, leżące pod nim powierzchnie pochłaniają jeszcze więcej energii i zaczynają się szybko nagrzewać.

Lato

Na biegunie północnym w dniu przesilenia czerwcowego, około 21 czerwca, słońce krąży pod kątem 23,5° nad horyzontem. To oznacza południe w całorocznym dniu Polaka ; od tego momentu aż do wrześniowej równonocy słońce będzie powoli zbliżać się do horyzontu, oferując biegunowi coraz mniej promieniowania słonecznego. Ten okres zachodzącego słońca z grubsza odpowiada również lecie w Arktyce.

To zdjęcie wykonane z samolotu przedstawia wycinek lodu morskiego. Jaśniejsze niebieskie obszary to stopione stawy, a najciemniejsze obszary to otwarte wody.

Ponieważ w tym czasie Arktyka nadal otrzymuje energię ze słońca, ziemia, która jest obecnie w większości wolna od śniegu, może się nagrzewać w pogodne dni, kiedy wiatr nie wieje od zimnego oceanu. Nad Oceanem Arktycznym pokrywa śnieżna na lodzie morskim znika, a na lodzie morskim zaczynają tworzyć się stawy z topniejącej wody, co dodatkowo zmniejsza ilość światła słonecznego odbijanego przez lód i pomaga w topnieniu większej ilości lodu. Wokół brzegów Oceanu Arktycznego lód będzie się topił i rozpadał, odsłaniając wodę oceaniczną, która pochłania prawie całe docierające do niej promieniowanie słoneczne, magazynując energię w słupie wody. W lipcu i sierpniu większość lądu jest pusta i pochłania ponad 80% energii słonecznej docierającej do powierzchni. Tam, gdzie pozostaje lód morski, w środkowym basenie Arktyki i cieśninach między wyspami Archipelagu Kanadyjskiego, liczne topniejące stawy i brak śniegu powodują pochłanianie około połowy energii słonecznej, ale to głównie prowadzi do topnienia lodu, ponieważ lód powierzchnia nie może ogrzać się powyżej zera.

Częste zachmurzenie, przekraczające w lipcu 80% częstotliwości nad znaczną częścią Oceanu Arktycznego, zmniejsza ilość promieniowania słonecznego docierającego do powierzchni, odbijając większość z niego, zanim dotrze do powierzchni. Niezwykłe okresy bezchmurne mogą prowadzić do zwiększonego topnienia lodu morskiego lub wyższych temperatur ( Zarchiwizowano NSIDC 23 grudnia 2007 r. w Wayback Machine ).

Grenlandia: Wnętrze Grenlandii różni się od reszty Arktyki. Niska częstotliwość chmur wiosennych i letnich oraz duża wysokość nad poziomem morza, która zmniejsza ilość promieniowania słonecznego pochłanianego lub rozpraszanego przez atmosferę, razem dają temu regionowi najwięcej promieniowania słonecznego docierającego na powierzchnię z dowolnego miejsca w Arktyce. Jednak duża wysokość i odpowiadające jej niższe temperatury pomagają powstrzymać topnienie jasnego śniegu, ograniczając ocieplający efekt całego tego promieniowania słonecznego.

Latem, kiedy topnieje śnieg, Inuici mieszkają w przypominających namioty chatach zrobionych ze skór zwierzęcych rozciągniętych na ramie.

Jesień

We wrześniu i październiku dni stają się gwałtownie krótsze, a na terenach północnych słońce całkowicie znika z nieba. Ponieważ ilość promieniowania słonecznego dostępnego na powierzchni gwałtownie spada, temperatury idą w tym samym kierunku. Lód morski zaczyna ponownie zamarzać iw końcu otrzymuje świeżą pokrywę śnieżną, powodując, że odbija jeszcze więcej zmniejszającej się ilości docierającego do niego światła słonecznego. Podobnie na początku września zarówno północne, jak i południowe obszary lądowe otrzymują zimową pokrywę śnieżną, co w połączeniu ze zmniejszonym promieniowaniem słonecznym na powierzchni zapewnia koniec ciepłych dni, które mogą wystąpić na tych obszarach latem. W listopadzie w większości Arktyki zima jest w pełnym rozkwicie, a niewielka ilość promieniowania słonecznego wciąż docierającego do regionu nie odgrywa znaczącej roli w tamtejszym klimacie.

Temperatura

Średnia styczniowa temperatura w Arktyce
Średnia temperatura lipca w Arktyce

Arktyka jest często postrzegana jako region pogrążony w permanentnym głębokim zamarznięciu. Podczas gdy większość regionu doświadcza bardzo niskich temperatur, istnieje znaczna zmienność zarówno w zależności od lokalizacji, jak i pory roku. Zimowe temperatury są średnie poniżej zera w całej Arktyce, z wyjątkiem małych regionów na południowym Morzu Norweskim i Morzu Beringa, które pozostają wolne od lodu przez całą zimę. Średnie temperatury latem są powyżej zera we wszystkich regionach z wyjątkiem środkowego basenu arktycznego, gdzie lód morski utrzymuje się przez całe lato, oraz wewnętrznej Grenlandii.

Mapy po prawej stronie przedstawiają średnie temperatury nad Arktyką w styczniu i lipcu, zazwyczaj w najzimniejszych i najcieplejszych miesiącach. Mapy te zostały wykonane na podstawie danych z ponownej analizy NCEP/NCAR , która włącza dostępne dane do modelu komputerowego w celu stworzenia spójnego globalnego zestawu danych. Ani modele, ani dane nie są doskonałe, więc te mapy mogą różnić się od innych szacunków temperatur powierzchni; w szczególności większość arktycznych klimatologii pokazuje, że temperatury nad środkowym Oceanem Arktycznym w lipcu są średnio tuż poniżej zera, o kilka stopni niższe niż te mapy (ZSRR, 1985) [ potrzebne źródło ] . Wcześniejsza klimatologia temperatur w Arktyce, oparta wyłącznie na dostępnych danych, jest pokazana na tej mapie z atlasu regionów polarnych CIA.

Rekordowo niskie temperatury na półkuli północnej

Światowa Organizacja Meteorologiczna uznała w 2020 r. temperaturę -69,6°C (-93,3°F) zmierzoną w pobliżu szczytu topograficznego pokrywy lodowej Grenlandii w dniu 22 grudnia 1991 r. za najniższą na półkuli północnej. Rekord został zmierzony na automatycznej stacji pogodowej i został odkryty po prawie 30 latach.

Do najzimniejszych miejsc na półkuli północnej należy również wnętrze rosyjskiego Dalekiego Wschodu, w prawym górnym kwadrancie mapy. Wynika to z kontynentalnego klimatu regionu , dalekiego od moderującego wpływu oceanu oraz dolin w regionie, które mogą zatrzymywać zimne, gęste powietrze i powodować silne inwersje temperatur , gdzie temperatura raczej rośnie niż spada wraz z wysokością. Najniższe oficjalnie zarejestrowane temperatury na półkuli północnej to -67,7 ° C (-89,9 ° F), które wystąpiły w Oymyakon 6 lutego 1933 r., A także -67,8 ° C (-90,0 ° F) w Wierchojańsku 5 i 7 lutego 1892 r. odpowiednio. Jednak region ten nie jest częścią Arktyki, ponieważ jego klimat kontynentalny pozwala również na ciepłe lata, ze średnią temperaturą lipca wynoszącą 15 ° C (59 ° F). Na poniższym rysunku, przedstawiającym klimatologie stacji, wykres dla Jakucka jest reprezentatywny dla tej części Dalekiego Wschodu; Jakuck ma nieco mniej ekstremalny klimat niż Wierchojańsk.

Miesięczne i roczne klimatologie ośmiu lokalizacji w Arktyce i subarktyce

Basen Arktyczny

Główny artykuł: Basen Arktyczny

Basen Arktyczny jest zwykle pokryty lodem morskim przez cały rok, co silnie wpływa na jego letnie temperatury. Doświadcza również najdłuższego okresu bez światła słonecznego w jakiejkolwiek części Arktyki i najdłuższego okresu ciągłego nasłonecznienia, chociaż częste zachmurzenie latem zmniejsza znaczenie tego promieniowania słonecznego.

Pomimo położenia na biegunie północnym i związanego z tym długiego okresu ciemności, nie jest to najzimniejsza część Arktyki. Zimą ciepło przenoszone z wody o temperaturze -2 ° C (28 ° F) przez pęknięcia w lodzie i obszary otwartej wody pomaga nieco złagodzić klimat, utrzymując średnie temperatury zimowe na poziomie od -30 do -35 ° C (-22 ° C). do -31 ° F). Minimalne temperatury w tym regionie zimą wynoszą około -50 ° C (-58 ° F).

Latem lód morski zapobiega nagrzewaniu się powierzchni powyżej zera. Lód morski to głównie woda słodka, ponieważ sól jest odrzucana przez lód podczas jego formowania, więc topniejący lód ma temperaturę 0 ° C (32 ° F), a każda dodatkowa energia ze słońca jest wykorzystywana do topienia większej ilości lodu, a nie do ocieplenie powierzchni. Temperatury powietrza, przy standardowej wysokości pomiaru wynoszącej około 2 metry nad powierzchnią, mogą wzrosnąć o kilka stopni powyżej zera od końca maja do września, chociaż zwykle mieszczą się w granicach stopnia zamarzania, z bardzo małą zmiennością podczas wysokości topnienia pora roku.

Na powyższym rysunku przedstawiającym klimatologie stacji lewy dolny wykres dla NP 7–8 jest reprezentatywny dla warunków panujących w basenie arktycznym. Ten wykres pokazuje dane z radzieckich stacji dryfujących na biegunie północnym, numery 7 i 8. Pokazuje, że średnia temperatura w najzimniejszych miesiącach wynosi -30 stopni, a temperatura szybko rośnie od kwietnia do maja; Lipiec jest najcieplejszym miesiącem, a zwężenie linii maksymalnej i minimalnej temperatury pokazuje, że temperatura nie różni się daleko od zera w środku lata; od sierpnia do grudnia temperatura stale spada. Mała dobowa rozpiętość temperatur (długość słupków pionowych) wynika z faktu, że wysokość Słońca nad horyzontem nie zmienia się znacząco lub wcale w tym rejonie w ciągu jednej doby.

Znaczna część zimowej zmienności w tym regionie wynika z chmur. Ponieważ nie ma światła słonecznego, promieniowanie cieplne emitowane przez atmosferę jest jednym z głównych źródeł energii w tym regionie zimą. Pochmurne niebo może emitować znacznie więcej energii w kierunku powierzchni niż bezchmurne niebo, więc gdy jest pochmurno w zimie, region ten jest zwykle ciepły, a gdy jest bezchmurny, region ten szybko się ochładza.

Kanadyjska Briya

Zimą Archipelag Kanadyjski doświadcza temperatur podobnych do tych w Basenie Arktycznym, ale w miesiącach letnich od czerwca do sierpnia obecność tak dużej ilości lądu w tym regionie pozwala na ogrzanie go bardziej niż w pokrytym lodem basenie Arktycznym. Na powyższym rysunku stacji klimatycznej wykres dla Resolute jest typowy dla tego regionu. Obecność wysp, z których większość latem traci pokrywę śnieżną, pozwala latem na wzrost temperatur znacznie powyżej zera. Średnia wysoka temperatura latem zbliża się do 10 ° C (50 ° F), a średnia niska temperatura w lipcu jest powyżej zera, chociaż temperatury poniżej zera są obserwowane w każdym miesiącu w roku.

Cieśniny między tymi wyspami często pozostają pokryte lodem morskim przez całe lato. Ten lód utrzymuje temperaturę powierzchni na poziomie zamarzania, tak jak ma to miejsce w basenie arktycznym, więc miejsce w cieśninie prawdopodobnie miałoby klimat letni bardziej podobny do basenu arktycznego, ale z wyższymi temperaturami maksymalnymi z powodu wiatrów wiejących z pobliskiego ciepłe wyspy.

Grenlandia

Grubość pokrywy lodowej Grenlandii. Zwróć uwagę, że znaczna część obszaru zaznaczonego na zielono jest pokryta stałą pokrywą śnieżną, która ma mniej niż 10 m grubości.

Pod względem klimatycznym Grenlandia jest podzielona na dwa bardzo odrębne regiony: region przybrzeżny, z którego większość jest wolna od lodu, oraz śródlądową pokrywę lodową . Pokrywa lodowa Grenlandii obejmuje około 80% Grenlandii, miejscami sięgając do wybrzeża, a jej średnia wysokość wynosi 2100 m (6900 stóp), a maksymalna wysokość 3200 m (10500 stóp). Znaczna część pokrywy lodowej pozostaje poniżej zera przez cały rok, a klimat jest najzimniejszy ze wszystkich części Arktyki. Na obszary przybrzeżne mogą wpływać pobliskie otwarte wody lub przenoszenie ciepła przez lód morski z oceanu, a wiele części traci pokrywę śnieżną latem, co pozwala im pochłaniać więcej promieniowania słonecznego i ogrzewać więcej niż wnętrze.

Regiony przybrzeżne w północnej części Grenlandii doświadczają zimowych temperatur podobnych lub nieco wyższych niż na Archipelagu Kanadyjskim, ze średnimi temperaturami stycznia od -30 do -25 ° C (od -22 do -13 ° F). Regiony te są nieco cieplejsze niż Archipelag ze względu na ich bliższe sąsiedztwo z obszarami cienkiej, jednorocznej pokrywy lodowej lub z otwartym oceanem w Zatoce Baffina i Morzu Grenlandzkim.

Na regiony przybrzeżne w południowej części wyspy większy wpływ mają wody otwartego oceanu i częste przechodzenie cyklonów , które pomagają utrzymać tam temperaturę tak niską jak na północy. W wyniku tych wpływów średnia temperatura na tych obszarach w styczniu jest znacznie wyższa i wynosi od około -20 do -4 ° C (od -4 do 25 ° F).

Wewnętrzna pokrywa lodowa wymyka się znacznej części wpływu wymiany ciepła z oceanu lub cyklonów, a jej duże wzniesienie również powoduje, że klimat jest chłodniejszy, ponieważ temperatury mają tendencję do obniżania się wraz z wysokością. Rezultatem są temperatury zimowe, które są niższe niż gdziekolwiek indziej w Arktyce, ze średnimi temperaturami stycznia od -45 do -30 ° C (od -49 do -22 ° F), w zależności od lokalizacji i oglądanego zestawu danych. Minimalne temperatury zimą w wyższych partiach pokrywy lodowej mogą spaść poniżej -60°C (-76°F) (CIA, 1978). Na powyższym wykresie klimatologicznym stacji wykres Centrale jest reprezentatywny dla wysokiej pokrywy lodowej Grenlandii.

Latem w regionach przybrzeżnych Grenlandii temperatury są podobne do temperatur na wyspach Archipelagu Kanadyjskiego, średnio zaledwie kilka stopni powyżej zera w lipcu, z nieco wyższymi temperaturami na południu i zachodzie niż na północy i wschodzie. Wewnętrzna pokrywa lodowa pozostaje pokryta śniegiem przez całe lato, chociaż w znacznej części dochodzi do topnienia śniegu. Ta pokrywa śnieżna w połączeniu z wysokością pokrywy lodowej pomaga utrzymać tu niższe temperatury, ze średnimi lipcowymi temperaturami od -12 do 0 ° C (10 do 32 ° F). Wzdłuż wybrzeża temperatury są utrzymywane przed nadmiernymi wahaniami dzięki łagodzącemu wpływowi pobliskiej wody lub topniejącego lodu morskiego. We wnętrzu temperatura nie wzrasta znacznie powyżej zera ze względu na pokrytą śniegiem powierzchnię, ale może spaść do -30 ° C (-22 ° F) nawet w lipcu. Temperatury powyżej 20 ° C są rzadkie, ale czasami występują na dalekim południu i południowo-zachodnich obszarach przybrzeżnych.

Morza wolne od lodu

Większość mórz arktycznych jest pokryta lodem przez część roku (patrz mapa w sekcji dotyczącej lodu morskiego poniżej); „bez lodu” odnosi się tutaj do tych, które nie są objęte ubezpieczeniem przez cały rok.

Jedynymi regionami, które pozostają wolne od lodu przez cały rok, są południowa część Morza Barentsa i większość Morza Norweskiego. Mają one bardzo małe roczne wahania temperatury; średnie temperatury zimowe są utrzymywane w pobliżu lub powyżej punktu zamarzania wody morskiej (około -2 ° C (28 ° F)), ponieważ niezamarznięty ocean nie może mieć temperatury niższej, a letnie temperatury w częściach tych regionów, które są uważane za część średniej arktycznej mniej niż 10 ° C (50 ° F). W ciągu 46 lat, kiedy prowadzono zapisy pogodowe na wyspie Shemya na południowym Morzu Beringa, średnia temperatura najzimniejszego miesiąca (lutego) wynosiła -0,6 ° C (30,9 ° F), a najcieplejszego (sierpień) wynosiła 9,7 ° C (49,5 ° F); temperatura nigdy nie spadła poniżej -17 ° C (1 ° F) ani nie wzrosła powyżej 18 ° C (64 ° F); Zachodnie Regionalne Centrum Klimatyczne )

Pozostałe morza mają pokrywę lodową przez pewną część zimy i wiosny, ale tracą ją latem. W tych regionach latem temperatury wahają się od około 0 do 8 ° C (32 do 46 ° F). Zimowa pokrywa lodowa pozwala na znacznie niższe temperatury w tych regionach niż w regionach, które są wolne od lodu przez cały rok. W większości mórz sezonowo pokrytych lodem średnie temperatury zimą wynoszą od około -30 do -15 ° C (od -22 do 5 ° F). Obszary w pobliżu krawędzi lodu morskiego pozostaną nieco cieplejsze ze względu na łagodzący wpływ pobliskiej otwartej wody. Na powyższym rysunku stacji-klimatologii działki dla Point Barrow, Tiksi, Murmańska i Isfjordu są typowe dla obszarów lądowych przylegających do mórz sezonowo pokrytych lodem. Obecność lądu sprawia, że ​​temperatury osiągają nieco bardziej ekstremalne wartości niż same morza.

Zasadniczo wolna od lodu Arktyka może stać się rzeczywistością we wrześniu, w dowolnym miejscu od 2050 do 2100 roku.

Opad atmosferyczny

Opady w większości obszarów Arktyki występują tylko w postaci deszczu i śniegu. Na większości obszarów śnieg jest dominującą lub jedyną formą opadów zimą, podczas gdy zarówno deszcz, jak i śnieg występują latem (Serreze i Barry 2005). Głównym wyjątkiem od tego ogólnego opisu jest wysoka część pokrywy lodowej Grenlandii, która otrzymuje wszystkie opady w postaci śniegu we wszystkich porach roku.

Dokładne klimatologie ilości opadów są trudniejsze do skompilowania dla Arktyki niż klimatologie innych zmiennych, takich jak temperatura i ciśnienie. Wszystkie zmienne są mierzone na stosunkowo niewielu stacjach w Arktyce, ale obserwacje opadów są bardziej niepewne ze względu na trudność w złapaniu w mierniku całego padającego śniegu. Zazwyczaj część padającego śniegu jest powstrzymywana przed przedostaniem się do mierników opadów przez wiatry, co powoduje zaniżanie ilości opadów w regionach, które otrzymują dużą część opadów w postaci opadów śniegu. Do danych wprowadza się poprawki, aby uwzględnić te nieprzechwycone opady, ale nie są one doskonałe i wprowadzają pewien błąd do klimatologii (Serreze i Barry 2005).

Dostępne obserwacje pokazują, że ilości opadów różnią się około 10-krotnie w Arktyce, przy czym w niektórych częściach Basenu Arktycznego i Archipelagu Kanadyjskiego opady spadają poniżej 150 mm (5,9 cala) rocznie, a w częściach południowo-wschodniej Grenlandii ponad 1200 mm (47 cali) rocznie. Większość regionów otrzymuje mniej niż 500 mm (20 cali) rocznie. Dla porównania, średnie roczne opady na całej planecie wynoszą około 1000 mm (39 cali); patrz Opady ). O ile nie zaznaczono inaczej, wszystkie ilości opadów podane w tym artykule są ilościami równoważnymi cieczy, co oznacza, że ​​zamarznięte opady topią się przed zmierzeniem.

Basen Arktyczny

Basen Arktyczny jest jedną z najbardziej suchych części Arktyki. Większość basenu otrzymuje mniej niż 250 mm (9,8 cala) opadów rocznie, co kwalifikuje go jako pustynię . Mniejsze regiony Basenu Arktycznego na północ od Svalbardu i Półwyspu Tajmyr otrzymują do około 400 mm (16 cali) rocznie.

Miesięczna suma opadów w większości basenu arktycznego wynosi średnio około 15 mm (0,59 cala) od listopada do maja i wzrasta do 20 do 30 mm (0,79 do 1,18 cala) w lipcu, sierpniu i wrześniu. Suche zimy wynikają z niskiej częstotliwości cyklonów w regionie w tym czasie oraz odległości regionu od ciepłych otwartych wód, które mogłyby stanowić źródło wilgoci (Serreze i Barry 2005). Pomimo niskich sum opadów zimą, częstotliwość opadów jest wyższa w styczniu, kiedy odnotowuje się opady od 25% do 35% obserwacji, niż w lipcu, kiedy odnotowuje się od 20% do 25% obserwacji (Serreze i Barry 2005). Większość opadów zgłaszanych zimą to bardzo lekkie opady, prawdopodobnie pył diamentowy . Liczba dni z mierzalnymi opadami (ponad 0,1 mm [0,004 cala] dziennie) jest nieco większa w lipcu niż w styczniu (ZSRR 1985). Spośród styczniowych obserwacji, w których odnotowano opady, od 95% do 99% z nich wskazuje, że były zamrożone. W lipcu 40% do 60% obserwacji zgłaszających opady wskazuje na ich zamarznięcie (Serreze i Barry 2005).

Części Basenu na północ od Svalbardu i Półwyspu Tajmyr są wyjątkami od podanego ogólnego opisu. Regiony te otrzymują wiele słabnących cyklonów z północnoatlantyckiego szlaku sztormowego , który jest najbardziej aktywny zimą. W rezultacie sumy opadów w tych częściach dorzecza są większe zimą niż podane powyżej. Ciepłe powietrze transportowane do tych regionów oznacza również, że opady płynne są bardziej powszechne niż w pozostałej części basenu arktycznego zarówno zimą, jak i latem.

Archipelag Kanadyjski

Roczne sumy opadów na Archipelagu Kanadyjskim dramatycznie rosną z północy na południe. Wyspy północne otrzymują podobne kwoty, w podobnym cyklu rocznym, do środkowego basenu arktycznego. Na wyspie Baffina i otaczających ją mniejszych wyspach roczne sumy rosną z nieco ponad 200 mm (7,9 cala) na północy do około 500 mm (20 cali) na południu, gdzie częstsze są cyklony z północnego Atlantyku.

Grenlandia

Roczne sumy opadów podane poniżej dla Grenlandii pochodzą z ryciny 6.5 w Serreze i Barry (2005). Ze względu na niedostatek długoterminowych zapisów pogodowych na Grenlandii, zwłaszcza w głębi kraju, ta klimatologia opadów została opracowana na podstawie analizy rocznych warstw śniegu w celu określenia rocznej akumulacji śniegu (w ekwiwalencie cieczy) i zmodyfikowana na wybrzeżu za pomocą modelu uwzględnienie wpływu ukształtowania terenu na ilość opadów.

Południowa trzecia część Grenlandii wystaje na północnoatlantycki tor sztormowy, region, na który często wpływają cyklony. Te częste cyklony prowadzą do większych rocznych sum opadów niż w większości Arktyki. Jest to szczególnie prawdziwe w pobliżu wybrzeża, gdzie teren wznosi się od poziomu morza do ponad 2500 m (8200 stóp), zwiększając opady z powodu podnoszenia orograficznego . Rezultatem są roczne sumy opadów od 400 mm (16 cali) w południowym wnętrzu do ponad 1200 mm (47 cali) w pobliżu południowych i południowo-wschodnich wybrzeży. W niektórych miejscach w pobliżu tych wybrzeży, gdzie teren szczególnie sprzyja wyniesieniu orograficznemu, spada rocznie do 2200 mm (87 cali). Więcej opadów przypada zimą, kiedy tor burzowy jest najbardziej aktywny, niż latem.

Na zachodnie wybrzeże środkowej części Grenlandii mają również wpływ niektóre cyklony i winda orograficzna, a suma opadów na zboczu pokrywy lodowej w pobliżu tego wybrzeża wynosi do 600 mm (24 cale) rocznie. Wschodnie wybrzeże środkowej jednej trzeciej wyspy otrzymuje od 200 do 600 mm (7,9 do 23,6 cala) opadów rocznie, przy czym opady rosną z północy na południe. Opady nad północnym wybrzeżem są podobne do opadów nad środkowym basenem arktycznym.

Wnętrze pokrywy lodowej środkowej i północnej Grenlandii jest najbardziej suchą częścią Arktyki. Sumy roczne wahają się tutaj od mniej niż 100 do około 200 mm (4 do 8 cali). W regionie tym stale panuje temperatura poniżej zera, więc wszystkie opady występują w postaci śniegu, z większą ilością latem niż zimą. (ZSRR 1985).

Morza wolne od lodu

Morza Czukockie, Łaptiewów i Karskie oraz Zatoka Baffina otrzymują nieco więcej opadów niż Basen Arktyczny, z rocznymi sumami od 200 do 400 mm (7,9 do 15,7 cala); cykle roczne na Morzu Czukockim i Łaptiewie oraz w Zatoce Baffina są podobne do cykli w basenie arktycznym, z większymi opadami latem niż zimą, podczas gdy cykl roczny Morza Karskiego jest mniejszy ze względu na zwiększone opady zimowe powodowane przez cyklony z północy Tor burzowy nad Atlantykiem.

Na Morze Labradorskie, Norweskie, Grenlandzkie i Barentsa oraz Cieśniny Duńskie i Davisa duży wpływ mają cyklony na północnoatlantyckim szlaku sztormowym, który jest najbardziej aktywny zimą. W rezultacie regiony te otrzymują więcej opadów zimą niż latem. Roczne sumy opadów szybko rosną od około 400 mm (16 cali) na północy do około 1400 mm (55 cali) w południowej części regionu. Zimą opady są częste, a mierzalne sumy opadów występują średnio przez 20 dni każdego stycznia na Morzu Norweskim (ZSRR 1985). Morze Beringa jest pod wpływem toru burzowego na północnym Pacyfiku i ma roczne sumy opadów od 400 do 800 mm (16 do 31 cali), również z maksimum zimowym.

Lód morski

Główny artykuł: Arktyczny okład lodowy
Zobacz też: Lód morski
Szacunki bezwzględnego i średniego minimalnego i maksymalnego zasięgu lodu morskiego w Arktyce od połowy lat siedemdziesiątych

Lód morski to zamarznięta woda morska, która unosi się na powierzchni oceanu. Jest dominującym typem powierzchni przez cały rok w basenie arktycznym i pokrywa znaczną część powierzchni oceanów w Arktyce w pewnym momencie w ciągu roku. Lód może być gołym lodem lub może być pokryty śniegiem lub stawami stopionej wody, w zależności od lokalizacji i pory roku. Lód morski jest stosunkowo cienki, na ogół mniejszy niż około 4 m (13 stóp), z grubszymi grzbietami ( NSIDC ). Kamery internetowe NOAA na biegunie północnym śledzą zmiany letniego lodu morskiego w Arktyce podczas wiosennych roztopów, letnich topniejących stawów i jesiennych zamarznięć od czasu wdrożenia pierwszej kamery internetowej w 2002 r. – obecnie.

Lód morski jest ważny dla klimatu i oceanów na różne sposoby. Zmniejsza przenoszenie ciepła z oceanu do atmosfery; powoduje pochłanianie mniejszej ilości energii słonecznej na powierzchni i zapewnia powierzchnię, na której może gromadzić się śnieg, co dodatkowo zmniejsza absorpcję energii słonecznej; ponieważ sól jest odrzucana z lodu w miarę jego powstawania, lód zwiększa zasolenie wód powierzchniowych oceanu w miejscu, w którym się tworzy, i zmniejsza zasolenie w miejscu topnienia, co może wpływać na cyrkulację oceanu.

Mapa po prawej pokazuje obszary pokryte lodem morskim, gdy jest on maksymalny ( marzec) i minimalny (wrzesień). Ta mapa została sporządzona w latach 70. XX wieku i od tego czasu zasięg lodu morskiego zmniejszył się ( patrz poniżej ), ale nadal daje to rozsądny przegląd. W swoim maksymalnym zasięgu w marcu lód morski pokrywa około 15 milionów km 2 (5,8 miliona 2) półkuli północnej, prawie tyle samo co największy kraj, Rosja .

Wiatry i prądy morskie powodują ruch lodu morskiego. Typowy wzór ruchu lodu pokazano na mapie po prawej stronie. Średnio ruchy te przenoszą lód morski z rosyjskiej strony Oceanu Arktycznego do Oceanu Atlantyckiego przez obszar na wschód od Grenlandii, podczas gdy powodują, że lód po stronie północnoamerykańskiej obraca się zgodnie z ruchem wskazówek zegara, czasami przez wiele lat.

Wiatr

Prędkość wiatru nad basenem arktycznym i zachodnim archipelagiem kanadyjskim wynosi średnio od 4 do 6 metrów na sekundę (14 do 22 kilometrów na godzinę, 9 do 13 mil na godzinę) we wszystkich porach roku. Silniejsze wiatry występują podczas burz, często powodując śnieżycę , ale rzadko przekraczają 25 m / s (90 km / h (56 mil / h) na tych obszarach.

We wszystkich porach roku najsilniejsze średnie wiatry występują na morzach północnoatlantyckich, w Zatoce Baffina oraz na morzach Beringa i Czukockim, gdzie aktywność cyklonów jest najczęstsza. Po stronie Atlantyku wiatry są najsilniejsze zimą, średnio 7 do 12 m/s (25 do 43 km/h (16 do 27 mil/h), a najsłabsze latem, średnio 5 do 7 m/s (18 do 25 km/h). /h (11 do 16 mph). Po stronie Pacyfiku przez cały rok średnio 6 do 9 m/s (22 do 32 km/h (14 do 20 mph). Maksymalna prędkość wiatru w rejonie Atlantyku może zbliżyć się do 50 m/s (180 km/h (110 mph) zimą.

Zmiany klimatu arktycznego

Dawne klimaty

Główny artykuł: Geologiczny zapis temperatury
Zlodowacenie półkuli północnej podczas ostatnich epok lodowcowych . Pokrywa lodowa o grubości od 3 do 4 km spowodowała obniżenie poziomu mórz o około 120 m.

Podobnie jak w przypadku reszty planety, klimat w Arktyce zmieniał się w czasie. Uważa się, że około 55 milionów lat temu w niektórych częściach Arktyki istniały ekosystemy subtropikalne, a temperatura powierzchni mórz arktycznych wzrosła do około 23 ° C (73 ° F) podczas paleoceńsko-eoceńskiego maksimum termicznego . W niedawnej przeszłości planeta doświadczyła serii epok lodowcowych i okresów międzylodowcowych w ciągu ostatnich około 2 milionów lat, przy czym ostatnia epoka lodowcowa osiągnęła swój maksymalny zasięg około 18 000 lat temu i zakończyła się około 10 000 lat temu. Podczas tych epok lodowcowych duże obszary północnej Ameryki Północnej i Eurazji były pokryte pokrywami lodowymi podobnymi do tej, którą można znaleźć dzisiaj na Grenlandii; Arktyczne warunki klimatyczne rozciągałyby się znacznie dalej na południe, a warunki w obecnym regionie Arktyki były prawdopodobnie chłodniejsze. Zastępcze temperatury sugerują, że w ciągu ostatnich 8000 lat klimat był stabilny, z globalnymi średnimi wahaniami temperatury mniejszymi niż około 1 ° C (34 ° F); (patrz paleoklimat ).

Globalne ocieplenie

Główne artykuły: Zmiany klimatu w Arktyce i Skutki zmian klimatu
Powyższy obraz pokazuje, gdzie średnie temperatury powietrza (październik 2010 – wrzesień 2011) były do ​​3 stopni Celsjusza powyżej (czerwony) lub poniżej (niebieski) średniej wieloletniej (1981–2010).
Mapa pokazuje 10-letnią średnią (2000–2009) globalną anomalię średniej temperatury w stosunku do średniej z lat 1951–1980. Największe wzrosty temperatury występują w Arktyce i na Półwyspie Antarktycznym. Źródło: Obserwatorium Ziemi NASA

Istnieje kilka powodów, aby oczekiwać, że zmiany klimatu, niezależnie od przyczyny, mogą nasilić się w Arktyce, w stosunku do średnich szerokości geograficznych i tropików. Pierwszym z nich jest sprzężenie zwrotne lodu-albedo, w którym początkowe ocieplenie powoduje topnienie śniegu i lodu, odsłaniając ciemniejsze powierzchnie, które pochłaniają więcej światła słonecznego, co prowadzi do większego ocieplenia. Po drugie, ponieważ zimniejsze powietrze zawiera mniej pary wodnej niż powietrze cieplejsze, w Arktyce większa część każdego wzrostu promieniowania pochłanianego przez powierzchnię jest bezpośrednio wykorzystywana do ocieplenia atmosfery, podczas gdy w tropikach większa część przechodzi na parowanie. Po trzecie, ponieważ arktyczna struktura temperatury hamuje pionowe ruchy powietrza, warstwa atmosfery, która musi się ogrzać, aby spowodować ocieplenie powietrza przy powierzchni, jest znacznie płytsza w Arktyce niż w tropikach. Po czwarte, zmniejszenie zasięgu lodu morskiego doprowadzi do przeniesienia większej ilości energii z ciepłego oceanu do atmosfery, zwiększając ocieplenie. Wreszcie, zmiany wzorców cyrkulacji atmosferycznej i oceanicznej spowodowane globalną zmianą temperatury mogą spowodować przenoszenie większej ilości ciepła do Arktyki, wzmacniając ocieplenie Arktyki.

Według Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC) „ocieplenie systemu klimatycznego jest jednoznaczne”, a średnia temperatura na świecie wzrosła o 0,6 do 0,9 ° C (1,1 do 1,6 ° F) w ciągu ostatniego stulecia. W raporcie tym stwierdza się również, że „większość obserwowanego wzrostu średnich temperatur na świecie od połowy XX wieku jest bardzo prawdopodobna [prawdopodobieństwo większe niż 90%] z powodu obserwowanego wzrostu antropogenicznych stężeń gazów cieplarnianych”. IPCC wskazuje również, że w ciągu ostatnich 100 lat średnia roczna temperatura w Arktyce wzrosła prawie dwukrotnie bardziej niż średnia temperatura na świecie. W 2009 roku NASA poinformowała, że ​​45 procent lub więcej ocieplenia obserwowanego w Arktyce od 1976 roku było prawdopodobnie wynikiem zmian w maleńkich cząstkach unoszących się w powietrzu, zwanych aerozolami .

Modele klimatyczne przewidują, że wzrost temperatury w Arktyce w następnym stuleciu będzie nadal około dwukrotnie większy niż średni wzrost temperatury na świecie. Przewiduje się, że do końca XXI wieku średnia roczna temperatura w Arktyce wzrośnie o 2,8 do 7,8 ° C (5,0 do 14,0 ° F), z większym ociepleniem zimą (4,3 do 11,4 ° C (7,7 do 20,5 ° F). )) niż latem. Oczekuje się, że zmniejszanie się zasięgu i grubości lodu morskiego będzie kontynuowane przez następne stulecie, a niektóre modele przewidują, że Ocean Arktyczny będzie wolny od lodu morskiego późnym latem do połowy lub końca stulecia.

Badanie opublikowane w czasopiśmie Science we wrześniu 2009 roku wykazało, że temperatury w Arktyce są obecnie wyższe niż kiedykolwiek w ciągu ostatnich 2000 lat. Próbki z rdzeni lodowych, słojów drzew i osadów jeziornych z 23 miejsc zostały wykorzystane przez zespół kierowany przez Darrella Kaufmana z Uniwersytetu Północnej Arizony , aby uzyskać migawki zmieniającego się klimatu. Geolodzy byli w stanie śledzić letnie temperatury Arktyki już w czasach Rzymian, badając naturalne sygnały w krajobrazie. Wyniki pokazały, że przez około 1900 lat temperatura stale spadała, co było spowodowane precesją orbity Ziemi , która spowodowała, że ​​planeta znajdowała się nieco dalej od Słońca latem na półkuli północnej. Te zmiany orbitalne doprowadziły do ​​zimnego okresu znanego jako mała epoka lodowcowa w XVII, XVIII i XIX wieku. Jednak w ciągu ostatnich 100 lat temperatury rosły, pomimo faktu, że ciągłe zmiany orbity Ziemi spowodowałyby dalsze ochłodzenie. Największe wzrosty miały miejsce od 1950 r., przy czym cztery z pięciu najcieplejszych dekad w ciągu ostatnich 2000 lat miały miejsce między 1950 a 2000 r. Ostatnia dekada była najcieplejszą w historii.

Zobacz też

Antarktyda

Notatki

Bibliografia

Linki zewnętrzne

Dalsza lektura

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Climate_of_the_Arctic&oldid=1141721490 ”