Толщина льда в арктике: Обзор методов и основных результатов измерения толщины морского льда в Арктике

В Арктике все меньше льда: что это значит?

Арктика – холодная зона Земли, которая надежно хранит массивы
льда. Там его настолько много, что его объем составляет 10%
всего всех ледяных запасов планеты. Но в последнее время
климатологи фиксируют температурные рекорды и говорят о
глобальных изменениях. Что происходит с Арктикой, какие есть
причины и каковы прогнозы?

Наблюдения ученых

Одним из свидетельств прогнозируемого глобального потепления
стали снимки аппарата
ICESat-2, запущенного NASA. Так, стало известно, что
толщина и площадь льда в Арктике с 2008 года сократилась на 20%.
А с 1989 года потери составили около 40%. Лед, который остался
сейчас, наиболее тонкий и уязвимый, чем когда-либо.

Средняя толщина льда в Арктике с ноября 2018 по апрель 2019 года / © Petty, Kurtz, Kwok et al., Journal of Geophysical Research: Ocean, 2020

Такие последствия не могут не стать причиной крупных изменений и
в других частях земного шара. В 2013 году на Европу обрушилось
наводнение, а
из-за перераспределения воздушных масс в Северной Америке
поменялась погода. К этому выводу в своем исследовании
пришел Джеймс Скрин. «Компьютерное моделирование показывает, что
таяние северных льдов воздействует не только на природу самой
Арктики, но имеет широкие последствия для жителей всего
континента», – отметил он.

Еще одной важной трансформацией, произошедшей с Арктикой, можно
назвать озеленение. Исследование
ученых из ТГУ еще раз доказало, что изменение северных природных
ландшафтов происходит быстро и позволяет судить о ситуации на
всей планете. Яркий пример – хасыреи. Так называют водоемы,
которые когда-то опустели из-за «таяния вечной мерзлоты и
термоэрозии берегов». Теперь все больше хасырей превращается в
зеленые оазисы посреди тундры. Как отмечают исследователи, такие
трансформации «в перспективе могут способствовать развитию
сельского хозяйства в условиях Крайнего севера».

Несколько
причин

Сокращение льда, внезапные озеленения хасырей и затопление Европы
позволяют сделать вывод о глобальной перестройке климата Арктики.
Ученые всего мира стремятся найти подлинную причину всего и
предотвратить самые опасные последствия.

Разберемся, какие версии существуют вокруг происходящего.

Когда с природой происходит что-то необычное, первым делом
причину принято искать в человеческом воздействии. Такая
деятельность, как известно, увеличивает концентрацию парниковых
газов в атмосфере, что губительно для природы. Но есть еще
кое-что.

По данным ученых
ТюмГУ, в последние 15 лет происходит активное освоение
арктической части Земли. Там строят гостиницы, кафе и рестораны,
а также иные объекты, предоставляющие коммунальные и социальные
услуги. А вот сельское и лесное хозяйства, доля охоты, транспорта
и связи сокращается. Важно также и то, что доля добычи полезных
ископаемых увеличилась с 29,81 до 37,47%. По словам
специалистов ТюмГУ, это неминуемо влечет вред для флоры и фауны
Арктики.

Вторую причину видят в череде землетрясений. Такую версию
выдвинул в своей статье Леопольд
Лобковский, академик РАН и заведующий лабораторией геофизических
исследований Арктики и континентальных окраин мирового океана
МФТИ. Он установил взаимосвязь между движением частей литосферы
во время землетрясений и температурными аномалиями. Ученый
описывает механизм так: во время землетрясения волны возмущения
литосферы постепенно приходят в зону шельфа. Из-за этого там
возникают напряжения, которые разрушают мерзлые породы изнутри.
Кроме того, воздействие приходится и на хранилище метана –
метастабильные газогидраты. Итог таков: метан высвобождается и
проникает в воду и атмосферу. А это повышает температуру из-за
парникового эффекта.

«Сама концепция успешно объясняет конкретный факт – быстрый рост
температурных аномалий в Арктике, который не объяснялся в ранее
существующих моделях», – поясняет Леопольд Лобковский.

©NOAA Ozone Watch

Третья причина – озоновые дыры. Напомним, что озон – это «щит»,
который не дает жестким ультрафиолетовым лучам коснуться планеты.
Его количество постоянно меняется. Зимой, например, он
истончается, потому что происходит следующее: из-за накопления
холодного воздуха воздушные массы приносят вредные вещества, в
числе которых и фреоны. Их молекулы и истончают озоновый слой.
Зимой 2020 года холодного воздуха накопилось больше, чем обычно
несмотря на то что эта зима не была самой холодной (температурный
рекорд зафиксировали в 1979 году). Из-за этого образовались
истончения, площадь которых втрое больше размера Гренландии. Пока
природа справляется с такими последствиями, но важно учитывать
негативную динамику.

Прогнозы и некоторые объяснения

Версий относительно дальнейшего развития событий достаточно. По
данным доклада Национального
управления океанических и атмосферных исследований США,
из-за того, что за последние 1500 лет льды Арктики сократились до
небывалых размеров, роста уровня моря может и не произойти, но
есть другие опасности. Например, угроза стабильности пищевых
цепей, потому что лед необходим для поддержания жизнедеятельности
многих полярных животных.

В одной из публикаций Naked
science указывает, что с 1994 по 2017 год Гренландия и
Антарктика совокупно потеряли 28 триллионов тонн ледяных
массивов. По прогнозам МГЭИК, это может повысить уровень океана.
А к 2050-му «около 50 миллионов человек ежегодно будут страдать
от катастрофических наводнений, а расходы на защиту от них
превысят 70 миллиардов долларов в год».

Но существуют и обратные прогнозы. Ученые из
Российского государственного гидрометеорологического
университета разделяют понятия: процесс потепления (время между
разными температурами) и его теплая фаза (когда температура
воздуха остается выше нормы). Они обратили внимание на
температурные колебания в Арктике, произошедшие в последние
десятилетия. Исследователи выделили несколько периодов
потепления: арктическое потепление 1920—1940 гг. и второй период,
который начался в 1970-х и продолжается по сей день.

Межгодовой ход аномалии средней годовой температуры воздуха (°С), осредненной для широтной зоны 64—90° с.ш. за период 1900—2014 гг./http://www.rshu.ru/university/

Так, они в изменениях видят природные факторы и исключают
значительное антропогенное воздействие как причину, не делая
предположений.

В завершение обратимся к другой версии. В своих работах о
трансформациях климата исследователи
анализируют арктические температурные показатели и приходят к
выводу о существовании некоторых циклов. «В Арктике наибольшую
амплитуду имели 60-летние циклы, с которыми связано чередование
теплых и холодных эпох». Следовательно, такие температурные
колебания – это естественные природные изменения.

Источники:

1. Малинин В.Н., Вайновский П.А. О причинах первого потепления
   Арктики в ХХ столетии// Ученые записки РГГМУ. №53. С. 34-55.
   http://www.rshu.ru/university/notes/archive/issue53/maket-53s-34-55.pdf

2. Гудкович З. М., Карклин В. П., Фролов И. Е. О характере и
   причинах изменения климата Земли // Проблемы Арктики и
   Антарктики. № 1 (81). 2009. С. 15-23.
   http://elib.rshu.ru/files_books/pdf/PAA-81.pdf

3. https://naked—science.ru/article/sci/klimatologi—tayanie—lednikov—razvivaetsya—po—hudshemu—vozmozhnomu—stsenariyu

4. https://mipt.ru/news/poteplenie_v_arktike_vyzvano_seriey_megazemletryaseniy

5. https://www.ogt-journal.com/jour/article/view/534/457

6. https://naked-science.ru/article/column/rossijskie-uchenye-sozdali-film-o-menyayushhihsya-landshaftah-rossijskoj-arktiki-pod-vliyaniem-globalnogo-potepleniya

Почему Арктика может лишиться льдов через 25 лет

https://ru. sputnik.kz/20220726/26343548.html

Мы ее теряем: ледяной покров Арктики стремительно исчезает — фото

Мы ее теряем: ледяной покров Арктики стремительно исчезает — фото

Рост выбросов парниковых газов уже значительно ускорил таяние льдов в Арктике. Чем это грозит, можно увидеть в фильмах про постапокалипсис

2022-07-26T13:58+0600

2022-07-26T13:58+0600

2022-07-26T13:58+0600

фото

фото

лед

таяние

экология

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://sputnik.kz/img/07e6/07/1a/26343574_0:182:2992:1865_1920x0_80_0_0_5da611cada12cb630104848c485715a5.jpg

Об этом уже много лет говорят ученые, исследующие изменения климата Земли. Они бьют тревогу: скорость таяния льдов вокруг Арктики растет буквально не по дням, а по часам: Северный ледовитый океан уже потерял около трети своих морских льдов. В прошлом году 120 европейских исследователей зафиксировали рекордно низкий уровень арктического льда. По данным их отчета, опубликованного в журнале Journal of Operational Oceanography, за последнее десятилетие уровень арктического льда сократился на 13 процентов по сравнению с 1979 годом, а средняя толщина льда в Баренцевом море уменьшилась на 90 процентов.Глобальное потепление может пробудить опасные вирусы — ученыйО том, к чему может привести глобальное потепление, сняты сотни фильмов в стиле постапокалипсис. Но пока еще не поздно вернуть планете ее северную ледовую шапку, хотя с каждым днем возможности для этого буквально тают. Земле предсказали худший сценарий климатической катастрофыКак выглядят арктические ледники сегодня, смотрите на фото. Самый большой айсберг разваливается на «кубики льда» — фото

Sputnik Казахстан

[email protected]

+74956456601

MIA „Rosiya Segodnya“

2022

Sputnik Казахстан

[email protected]

+74956456601

MIA „Rosiya Segodnya“

Новости

ru_KK

Sputnik Казахстан

media@sputniknews. com

+74956456601

MIA „Rosiya Segodnya“

1920

1080

true

1920

1440

true

https://sputnik.kz/img/07e6/07/1a/26343574_132:0:2861:2047_1920x0_80_0_0_a8635741524806e6505d6af86f8f6fc4.jpg

1920

1920

true

Sputnik Казахстан

[email protected]

+74956456601

MIA „Rosiya Segodnya“

Sputnik Казахстан

фото арктика льды таяние

фото арктика льды таяние

Об этом уже много лет говорят ученые, исследующие изменения климата Земли.

Они бьют тревогу: скорость таяния льдов вокруг Арктики растет буквально не по дням, а по часам: Северный ледовитый океан уже потерял около трети своих морских льдов.

В прошлом году 120 европейских исследователей зафиксировали рекордно низкий уровень арктического льда. По данным их отчета, опубликованного в журнале Journal of Operational Oceanography, за последнее десятилетие уровень арктического льда сократился на 13 процентов по сравнению с 1979 годом, а средняя толщина льда в Баренцевом море уменьшилась на 90 процентов.

Глобальное потепление может пробудить опасные вирусы — ученый

О том, к чему может привести глобальное потепление, сняты сотни фильмов в стиле постапокалипсис. Но пока еще не поздно вернуть планете ее северную ледовую шапку, хотя с каждым днем возможности для этого буквально тают.

Земле предсказали худший сценарий климатической катастрофы

Как выглядят арктические ледники сегодня, смотрите на фото.

Самый большой айсберг разваливается на «кубики льда» — фото

1/10

© AFP 2022 / Kerem Yücel

Айсберги, видимые сквозь туман, плывут в Баффиновой бухте недалеко от Питуффика, Гренландия. Фото сняты самолетом НАСА Gulfstream V во время полета по измерению таяния арктического морского льда.

2/10

© AFP 2022 / Kerem Yücel

Айсберг в Северном Ледовитом океане. Новые наблюдения с ICESAT-2 показывают значительное истончение арктического морского льда всего за три года.

3/10

© AFP 2022 / Kerem Yücel

Айсберги близ Гренландии. Самолет НАСА Gulfstream V регулярно измеряет таяние арктического морского льда. Согласно новому исследованию, за последние два десятилетия Арктика потеряла около одной трети объема зимнего морского льда.

4/10

© AFP 2022 / Kerem Yücel

Тающий пруд внутри айсберга Гренландского ледяного щита. Таким образом самолет НАСА Gulfstream V, измеряя таяние ледников Арктики, демонстрирует, что айсберг тает не только снаружи, но и изнутри.

5/10

© AFP 2022 / Kerem Yücel

Айсберг тает в Баффиновой бухте недалеко от Питуффика, Гренландия. Исследование также показало, что морской лед, вероятно, тоньше, чем предыдущие оценки.

6/10

© AFP 2022 / Kerem Yücel

Дандас-Хилл в самый жаркий день года, при температуре порядка 20 градусов по Цельсию. Новые наблюдения с ICESAT-2 показывают значительное истончение арктического морского льда всего за три года.

7/10

© AFP 2022 / Kerem Yücel

Вид с воздуха на блинчатый лед и его таяние, снятый на самолете НАСА Gulfstream V во время воздушной миссии по измерению таяния арктического морского льда.

8/10

© AFP 2022 / Kerem Yücel

Возможно, в самом ближайшем будущем айсберги в арктических водах останутся только на картинках.

9/10

© AFP 2022 / Kerem Yücel

Вид с воздуха на айсберги и ледяной щит недалеко от Гренландии. На острове, как говорят местные жители, уже начался сельскохозяйственный бум: на территориях, ранее бывших бесплодными из-за ледников, уже сажают овощи.

10/10

© AFP 2022 / Kerem Yücel

Больше века назад «предок» этого айсберга, отколовшийся от гренландского ледника, уничтожил величайший пароход в мире — «Титаник». Теперь же сами айсберги находятся под угрозой полного уничтожения человечеством.

Ледовитость арктических морей и её связь с приземной температурой воздуха в Северном полушарии | Матвеева

1. Захаров В.Ф. Морские льды в климатической системе. СПб.: Гидрометеоиздат, 1996. 213 с.

2. Алексеев Г.В., Александров Е.И., Глок Н.И., Иванов Н.Е., Смоляницкий В.М., Харланенкова Н.Е., Юлин А.В. Эволюция площади морского ледового покрова Арктики в условиях современных изменений климата // Исследование Земли из космоса. 2015. № 2. С. 5–19.

3. Иванов В.В., Алексеев В.А., Алексеева Т.А., Колдунов Н.В., Репина И.А., Смирнов А.В. Арктический ледяной покров становится сезонным? // Исследование Земли из космоса. 2013. № 4. С. 50.

4. Serreze M.C., Barrett A.P., Slater A.G., Woodgate R.A., Aagaard K., Lammers R.B., Steele M., Moritz R., Meredith M., Lee C.M. The large-scale freshwater cycle of the Arctic // Journ. of Geophys. Research. Oceans. 2006. V. 111. P. C11010.

5. Семенов В.А., Мартин Т., Беренс Л.К., Латиф М., Астафьева Е.С. Изменения площади арктических морских льдов в ансамблях климатических моделей CMIP3 и CMIP5 // Лёд и Снег. 2017. Т. 57. № 1. С. 77–107.

6. Фролов И.Е., Гудкович З.М., Карклин В.П., Ковалев Е.Г., Смоляницкий В.М. Климатические изменения ледовых условий в арктических морях Евразийского шельфа // Проблемы Арктики и Антарктики. 2007. № 75. С. 149–160.

7. Smedsrud L.H, Esau I., Ingvaldsen R.B., Eldevik T., Haugan P.M., Li C., Lien V.S., Olsen A., Omar A.M. , Otter å O. H., Risebrobakken B., Sand ø A. B., Se menov V.A., Sorokina S.A. The role of the Barents Sea in the Arctic climate system // Reviews of Geophysics. 2013. V. 51. № 3. P. 415–449.

8. Alexeev V.A., Walsh J.E., Ivanov V.V., Semenov V.A., Smirnov A.V. Warming in the Nordic Seas, North Atlantic storms and thinning Arctic sea ice // Environmental Research Letters. 2017. V. 12. № 8. P. 084011.

9. Семенов В.А. Связь аномально холодных зимних режимов на территории России с уменьшением площади морских льдов в Баренцевом море // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2016. Т. 52. № 3. С. 257–266.

10. Kinnard C., Zdanowicz C.M., Fisher D.A., Isaksson E., de Vernal A., Thompson L.G. Reconstructed changes in Arctic sea ice over the past 1,450 years // Nature. 2011. V. 479. № 7374. P. 509–513.

11. Olonscheck D., Mauritsen T., Notz D. Arctic sea-ice variability is primarily driven by atmospheric temperature fluctuations // Nature Geoscience. 2019. V. 12. № 6. P. 430.

12. Alexeev V.A., Esau I., Polyakov I.V., Byam S.J., Sorokina S. Vertical structure of recent Arctic warming from observed data and reanalysis products // Climatic Change. 2012. V. 111. № 2. P. 215–239.

13. Bekryaev R.V., Polyakov I.V., Alexeev V.A. Role of polar amplification in long-term surface air temperature variations and modern Arctic warming // Journ. of Climate. 2010. V. 23. № 14. P. 3888–3906.

14. Алексеев Г.В., Радионов В.Ф., Александров Е.И., Иванов Н.Е., Харланенкова Н.Е. Климатические изменения в Арктике и северной полярной области // Проблемы Арктики и Антарктики. 2010. № 1 (84). С. 67–80.

15. Semenov V.A., Latif M. The early twentieth century warming and winter Arctic sea ice // The Cryosphere. 2012. V. 6. № 6. P. 1231–1237.

16. Бокучава Д.Д., Семенов В.А. Анализ аномалий приземной температуры воздуха в Северном полушарии в течение ХХ века по данным наблюдений и реанализов // Фундаментальная и прикладная климатология. 2018. № 1. С. 28–51.

17. Polyakov I. V., Alekseev G.V., Bekryaev R.V., Bhatt U.S., Colony R., Johnson M.A., Karklin V.P., Walsh D., Yulin A.V. Long-term ice variability in Arctic marginal seas // Journ. of Climate. 2003. V. 16. № 12. P. 2078–2085.

18. Гудкович З.М., Ковалев Е.Г. О некоторых механизмах циклических изменений климата в Арктике и Антарктике // Океанология. 2002. Т. 42. № 6. С. 1–7.

19. Фролов И. Е., Гудкович З.М., Карклин В.П., Смоляницкий В.М. Изменения климата Арктики и Антарктики – результат действия естественных причин // Проблемы Арктики и Антарктики. 2010. № 2. C. 52–61.

20. Мохов И.И., Смирнов Д.А. Вклад радиационного воздействия парниковых газов и атлантической мультидесятилетней осцилляции в тренды приповерхностной температуры // Метеорология и гидрология. 2018. № 9. С. 5–14.

21. Walsh J.E., Chapman W.L. 20th-century sea-ice variations from observational data // Annals of Glaciology. 2001. V. 33. P. 444–448.

22. Walsh J.E., Fetterer F., Scott Stewart J., Chapman W.L. A database for depicting Arctic sea ice variations back to 1850 // Geographical Review. 2017. V. 107. № 1. P. 89–107.

23. Rayner N.A., Parker D.E., Horton E.B., Folland C.K., Alexander L. V., Rowell D. P., Kent E. C., Kaplan A. Global analyses of sea surface temperature, sea ice, and night marine air temperature since the late nineteenth century // Journ. of Geophys. Research. Atmospheres. 2003. V. 108. № D14. P. 4407.

24. Meier W.N., Hovelsrud G.K. van Oort B.E.H., Key J.R., Kovacs K.M., Michel C., Haas C., Granskog M.A., Gerland S., Perovich D.K., Makshtas A., Reist J.D. Arctic sea ice in transformation: A review of recent observed changes and impacts on biology and human activity // Review of Geophysics. 2014. V. 52. P. 185–217.

25. Ivanova N., Johannessen O.M., Pedersen L.T., Tonboe R.T. Retrieval of Arctic sea ice parameters by satellite passive microwave sensors: A comparison of eleven sea ice concentration algorithms // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. 2014. V. 52. № 11. P. 7233–7246.

26. Alekseev G., Glok N., Smirnov A. On assessment of the relationship between changes of sea ice extent and climate in the Arctic // Intern. Journ. of Climatology. 2016. V. 36. № 9. P. 3407–3412.

27. Connolly R., Connolly M., Soon W. Re-calibration of Arctic sea ice extent datasets using Arctic surface air temperature records // Hydrological Sciences Journ. 2017. V. 62. № 8. P. 1317–1340.

28. Титкова Т.Б., Черенкова Е.А., Семенов В.А. Региональные особенности изменения зимних экстремальных температур и осадков на территории России в 1970–2015 гг. // Лёд и Снег. 2018. Т. 58. № 4. С. 486–497.

29. Harris I., Jones P.D., Osborn T.J., Lister D.H. Updated high-resolution grids of monthly climatic observations–the CRU TS3. 10 Dataset // Intern. Journ. of Climatology. 2014. V. 34. № 3. P. 623–642.

30. Lemke P., Trinkl E.W., Hasselmann K. Stochastic dynamic analysis of polar sea ice variability // Journ. of Physical Oceanography. 1980. V. 10. № 12. P. 2100–2120.

31. Stroeve J., Hamilton L. C., Bitz C.M., Blanchard-Wrigglesworth E. Predicting September sea ice: Ensemble skill of the SEARCH sea ice outlook 2008–2013 // Geophys. Research Letters. 2014. V. 41. № 7. P. 2411–2418.

32. Onarheim I.H., Eldevik T., Årthun M., Ingvaldsen R.B., Smedsrud L.H. Skillful prediction of Barents Sea ice cover // Geophys. Research Letters. 2015. V. 42. № 13. P. 5364–5371.

33. Thompson D., Wallace J.M. The Arctic Oscillation signature in the wintertime geopotential height and temperature fields // Geophys. Research Letters. 1998. V. 25. № 9. P. 1297–1300.

34. Schlichtholz P. Influence of oceanic heat variability on sea ice anomalies in the Nordic Seas // Geophys. Research Letters. 2011. V. 38. P. L05705.

35. Семенов В.А. Влияние океанического притока в Баренцево море на изменчивость климата в Арктике // ДАН. 2008. Т. 418. № 1. С. 106–109.

36. Dickson R. R., Osborn T.J., Hurrell J.W., Meincke J., Blindheim J., Adlandsvik B., Vinje T., Alekseev G., Maslowski W. The Arctic Ocean response to the North Atlantic oscillation // Journ. of Climate. 2000. V. 13. № 15. P. 2671–2696.

37. Sorteberg A., Kvingedal B. Atmospheric forcing on the Barents Sea winter ice extent // Journ. of Climate. 2006. V. 19. № 19. P. 4772–4784.

38. Семенов В. А., Мохов И. И., Латиф М. Влияние температуры поверхности океана и границ морского льда на изменение регионального климата в Евразии за последние десятилетия // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2012. Т. 48. № 4. С. 403–421.

39. Ohshima K. I., Nihashi S., Hashiya E., Watanabe T. Interannual variability of sea ice area in the Sea of Okhotsk: Importance of surface heat flux in fall // Journ. of Meteorol. Soc. Japan. 2006. V. 84. P. 907–919.

40. Пищальник В.М., Романюк В.А., Минервин И.Г., Батухтина А.С. Анализ динамики аномалий ледовитости Охотского моря в период с 1882 по 2015 г // Изв. ТИНРО. 2016. Т. 185. С. 228–239.

41. Linkin M.E., Nigam S. The North Pacific Oscillationwest Pacific teleconnection pattern: Mature-phase structure and winter impacts. // Journ. of Climate. 2008. V. 21. P. 1979–1997.

42. Ogi M., Tachibana Y., Yamazaki K. The connectivity of the winter North Atlantic Oscillation (NAO) and the summer Okhotsk high // Journ. of Meteorol. Soc. Japan. 2004. V. 82. P. 905–913.

43. Zhang J., Woodgate R., Moritz R. Sea ice response to atmospheric and oceanic forcing in the Bering Sea // Journ. of Physical Oceanography. 2010. V. 40. № 8. P. 1729–1747.

44. Dickson R.R., Meincke J., Malmberg S.-A., Lee A.J. The «Great Salinity Anomaly» in the northern North Atlantic, 1968–1982 // Progress in Oceanography. 1988. V. 20. № 2. P. 103–151.

45. Belkin I. M., Levitus S., Antonov J., Malmberg S.A. «Great salinity anomalies» in the North Atlantic // Progress in Oceanography. 1998. V. 41. № 1. P. 1–68.

46. Kwok R., Rothrock D.A. Variability of Fram Strait ice flux and North Atlantic oscillation // Journ. of Geophys. Research: Oceans. 1999. V. 104. № C3. P. 5177–5189.

Полярный научный центр » PIOMAS Повторный анализ объема арктического морского льда

Arctic Sea Ice Volume Anomaly

Объем морского льда рассчитывается с использованием Панарктической системы моделирования и ассимиляции льда и океана (PIOMAS, Zhang and Rothrock, 2003), разработанной в APL/PSC. Аномалии за каждый день рассчитываются относительно среднего за 1979 -2021 период для этого дня года, чтобы удалить годовой цикл. Модельный среднегодовой ход объема морского льда за этот период колеблется от 28 000 км ³ в апреле до 11 500 км ³ в сентябре. Синяя линия представляет тенденцию, рассчитанную с 1 января 1979 г. до самой последней даты, указанной на рисунке. Заштрихованные области представляют собой одно и два стандартных отклонения остатков аномалии от тренда на рис. 1 и стандартные отклонения от среднего значения за 1979-2017 гг. на рис. 2.

Годовой отчет

2021 год закончился со среднегодовым объемом морского льда, который был 7-м самым низким за всю историю наблюдений с 13 800 км  ³  , причем в последние годы все они были тесно сгруппированы (см. рис. 11). 2017 г. по-прежнему является рекордным годовым объемом: 12 800 км ³

Сентябрь 2022 г. Ежемесячный отчет

Средний объем арктического морского льда в сентябре 2022 г. 3 выше рекорда, установленного в 2012 году. Ежемесячный объем льда был на 77 % ниже максимального за 19на 79 и 64% ниже среднего значения за 1979-2021 гг. Средний объем льда в сентябре 2022 года был на 1,3 стандартных отклонения выше линии тренда 1979–2021 годов. Аномалии прироста льда на сентябрь 2022 г. остаются в среднем диапазоне последнего десятилетия (рис. 4) со средней толщиной льда (толщина более 15 см) на уровне середины последних значений. На карте аномалий толщины льда за сентябрь 2022 г. по отношению к 2011-2020 гг. (рис. 6) показаны сильные положительные аномалии от Гренландии, вдоль Канадского архипелага, Восточного моря Бофорта, Чукотского и Восточно-Сибирского морей. Отрицательные аномалии простираются от Северного полюса до Шпицбергена. Эта аномалия связана с аномальной адвекцией в районы с положительными аномалиями толщины морского льда, причем большая часть этой аномалии развивалась в феврале и марте 2022 года (рис. 7). Межгодовая изменчивость имеет сильную внутреннюю составляющую Объем морского льда в море Бофорта в последние годы сильно контролировался движением морского льда, как показано в нашей новой статье здесь.

Временные ряды за апрель (рис. 8) для обоих наборов данных не имеют явного тренда за последние 11 лет. Сравнение этого с 43-летними временными рядами 1979–2022 годов подчеркивает важность естественной изменчивости в относительно коротких временных рядах, таких как в настоящее время доступные в CS2. Обе записи показывают близкое соответствие по величине и аналогичную временную изменчивость.

Обновления будут генерироваться примерно с интервалом в один месяц.

Назначение

Объем морского льда является важным индикатором климата. Он зависит как от толщины, так и от протяженности льда и, следовательно, более непосредственно связан с воздействием на климат, чем только от протяженности. Однако объем арктического морского льда в настоящее время не может непрерывно наблюдаться. Наблюдения со спутников, подводных лодок ВМФ, причалов и полевых измерений ограничены в пространстве и времени. Включение наблюдений в числовые модели в настоящее время обеспечивает один из способов оценки изменений объема морского льда на постоянной основе в течение нескольких десятилетий. Сравнение модельных оценок толщины льда с наблюдениями помогает проверить наше понимание представленных в модели процессов, важных для формирования и таяния морского льда.

Версии

Версия 2.1

Мы обнаружили программную ошибку в процедуре интерполяции данных о концентрации льда перед ассимиляцией. Ошибка коснулась только данных за 2010-2013 годы. Эти данные были повторно обработаны и теперь доступны в версии 2.1. Толщина льда обычно больше в районе Чукотского моря Бофорта с наибольшими перепадами толщины в мае. Различия в объеме льда до 11% больше в конце весны.

На рис. 5 показаны различия в объеме между версией 2.0 и версией 2.1 (щелкните, чтобы увеличить)

Версия 2. 0

Этот временной ряд объема льда создан с помощью обновленной версии PIOMAS (15 июня 2011 г.). Эта обновленная версия улучшена по сравнению с предыдущими версиями за счет учета температуры поверхности моря (SST) для участков, свободных ото льда, и использования другой параметризации прочности льда. Сравнение оценок PIOMAS с наблюдениями за толщиной льда показывает уменьшение ошибок по сравнению с предыдущей версией. Долгосрочная тенденция снижается примерно до -2,8 10 ³  км ³ /декада от -3,6 км ³ 10 ³ /декада в последней версии. Наши сравнения с данными и альтернативными прогонами модели показывают, что эта новая тенденция является консервативной оценкой фактической тенденции. Новое в этой версии мы предоставляем статистику неопределенности. Более подробную информацию можно найти в Schweiger et al. 2011. Улучшение модели является постоянной исследовательской деятельностью в PSC, и обновление модели может происходить через нерегулярные промежутки времени. При обновлении модели весь временной ряд будет повторно обработан и опубликован.

Модель и процедура ассимиляции

PIOMAS — это численная модель с компонентами для морского льда и океана и возможностью ассимиляции некоторых видов наблюдений. Для моделирования объема льда, показанного здесь, информация о концентрации морского льда из продукта NSIDC в ​​режиме, близком к реальному времени, ассимилируется в модель, чтобы улучшить оценки толщины льда, а данные SST из повторного анализа NCEP/NCAR ассимилируются в свободных ото льда областях. Данные ТПМ реанализа NCEP/NCAR основаны на глобальном ежедневном анализе ТПМ Рейнольдса с высоким разрешением с использованием спутников и in situ наблюдений ( Рейнольдс и Марсико , 1993; Рейнольдс и др. , 2007). Атмосферная информация для управления моделью, в частности, ветер, температура приземного воздуха и облачный покров для расчета солнечной и длинноволновой радиации, указывается в повторном анализе NCEP/NCAR. Модель панарктического океана форсируется входными данными глобальной модели океана на его открытых границах, расположенных на 45 градусах северной широты.

Проверка модели и неопределенность

PIOMAS была тщательно проверена путем сравнения с наблюдениями с подводных лодок ВМС США, океанографических причалов и спутников. Кроме того, были выполнены прогоны модели, в которых были изменены параметры модели и процедуры усвоения. Из этих проверочных исследований мы пришли к консервативным оценкам неопределенности тренда ± 1,0 10 ³ км ³ /декада. Неопределенность среднемесячной аномалии объема льда оценивается как ±0,75 10 ³ км ³ . Неопределенности общего объема больше, чем для аномалии, потому что систематические ошибки модели устраняются при расчете аномалий. Неопределенность для общего объема льда в октябре оценивается в ±1,35 10 ³ км ³ . При сравнении общих зимних объемов с другими оценками объемов необходимо учитывать тот факт, что область PIOMAS в настоящее время не простирается на юг достаточно далеко, чтобы охватить все районы, которые могут иметь ледяной покров в зимнее время. Из домена частично исключены районы Охотского моря и залива Святого Лаврентия. Подробности о проверке модели можно найти в Schweiger et al. 2011 и (здесь). Дополнительную информацию о PIOMAS можно найти (здесь)

Полная библиотека данных о толщине морского льда для проверки модели была составлена ​​и доступна (здесь)

Перспектива: потери льда и энергия

Для таяния морского льда требуется энергия. Сколько энергии? Энергия, необходимая для таяния 16 400 км ³ льда, теряемого каждый год (в среднем за 1979-2010 гг.) с апреля по сентябрь в рамках естественного годового цикла, составляет около 5 x 10 ²¹ джоулей. Для сравнения, потребление энергии в США в 2009 г. (www.eia.gov/totalenergy) составляло примерно 1 x 10 ²⁰ Дж. Таким образом, для ежегодного таяния такого количества льда требуется примерно в 50 раз больше годового потребления энергии в США. Эта энергия возникает из-за изменения распределения солнечного излучения при вращении Земли вокруг Солнца.

Чтобы растопить дополнительные 280 км ³ морского льда, количество, которое мы ежегодно теряем на основе расчетов PIOMAS, требуется примерно 8,6 x 10 ¹⁹ Дж или 86% потребления энергии в США.

Однако при распределении по площади, покрытой арктическим морским льдом, дополнительная энергия, необходимая для таяния такого количества морского льда, на самом деле довольно мала. Это соответствует примерно 0,4 Вт·м ^-2  . Это все равно, что оставить очень маленькую и тусклую лампочку фонарика, постоянно горящую на каждом квадратном метре льда. Отследить такую ​​небольшую разницу в энергии очень сложно, и это подчеркивает, почему нам нужно смотреть на более длинные временные ряды и учитывать неопределенности в наших измерениях и расчетах.

Данные

Доступны повторно обработанные данные объема льда PIOMAS (версия 2.1) (здесь).

Как цитировать временные ряды данных PIOMAS Ice

Временные ряды объема и неопределенности:

Schweiger, A., R. Lindsay, J. Zhang, M. Steele, H. Stern, Неопределенность в смоделированном объеме арктического морского льда, J. ​​Geophys. Res., doi:10.1029/2011JC007084, 2011

Сведения о модели:

Zhang, J.L. and D.A. Ротрок, “Моделирование глобального морского льда с помощью модели распределения толщины и энтальпии в обобщенных криволинейных координатах”, Мон. Weather Rev., 131, 845-861, 2003

Полярный научный центр полностью финансируется за счет грантов и контрактов с федеральными и государственными агентствами и частными фондами. Если вы хотите поддержать наши исследования, образование и просветительскую деятельность личным подарком, свяжитесь с нами или вы можете сделать пожертвование онлайн.

Полярный научный центр » Валидация

Результаты PIOMAS по толщине и объему льда прошли существенную проверку путем сравнения с данными о толщине льда, полученными с подводных лодок, причалов, измерениями бортовой электромагнитной индукции (ЭМ) и данными о толщине льда, полученными от ICESat. Кроме того, были проведены исследования чувствительности моделей для оценки влияния параметров модели на тенденции аномалий объема льда.

Проблема проверки объема морского льда

Непосредственно проверить общий объем арктического морского льда сложно. Не существует истинных измерений общего объема льда, которые можно было бы сравнить с оценками, полученными с помощью моделей. Валидация лучше всего достигается путем сравнения с in situ и спутниковые наблюдения за толщиной льда. Используемые здесь наблюдения собраны в Едином реестре климатических данных о толщине морского льда. Мы также можем попытаться оценить, насколько объем и тренды, полученные с помощью модели, изменяются, когда мы изменяем параметры модели, которые недостаточно хорошо известны. Сочетание этого позволяет нам делать оценки неопределенности в объеме льда и тенденциях от PIOMAS.

Сравнение с данными

in situ о толщине льда

Вверху слева: местонахождение in situ наблюдений за 1975-2010 гг. (вверху слева). Вверху справа: сравнение данных о толщине льда на месте с подводных лодок США . Красные точки — это аналоговые записывающие системы. Синие точки — от цифровых записывающих систем. Данные с подводных лодок США использовались при разработке PIOMAS и поэтому не являются независимыми. Внизу слева: сравнение толщины льда PIOMAS с данными с участков, которые не использовались при разработке PIOMAS и поэтому являются независимыми. Разница RMS для обоих сравнений составляет 0,78 м.

Влияние случайных и систематических ошибок

Поскольку общий объем арктического морского льда по данным PIOMAS рассчитывается как среднее значение по многим точкам сетки, случайная ошибка (разброс на приведенных выше рисунках) не влияет на неопределенность в общем объеме льда и тенденция очень много. Гораздо важнее систематические ошибки. Обратите внимание, что из сравнения с наблюдениями на месте видно, что PIOMAS имеет тенденцию переоценивать тонкий лед и недооценивать толстый лед. По мере того, как лед истончается, такие систематические ошибки могут повлиять на общую тенденцию. Дополнительным осложнением является то, что in situ наблюдения сами по себе несовершенны и могут иметь систематические ошибки. Большинство измерений in situ основаны на гидролокаторе, который использует первый возврат звука, который отражается ото льда. Это создает погрешность в оценке, которая невелика, если лед гладкий, и хуже, если лед шероховатый. Поскольку толстый лед часто бывает очень шероховатым, оценки толщины льда по измерениям in situ на самом деле могут быть более смещенными для толстого льда, чем для тонкого. Поэтому не совсем ясно, является ли тот факт, что PIOMAS имеет тенденцию недооценивать толстый лед, моделью или проблемой данных. Не имея возможности окончательно ответить на этот вопрос на данный момент, мы все же можем задать вопрос: что, если вся ошибка исходит от модели? Как это повлияет на временной ряд и тренд? Для этого мы просто разрабатываем линейную зависимость на основе приведенного выше сравнения с наблюдениями на месте и вычисляем скорректированную толщину льда для всех мест и времени: ч _прил =a+b*h . Усредняя h _adj по всем точкам сетки, мы можем получить временной ряд скорректированного объема льда. Конечно, это не мясо для создания «лучшей» оценки объема льда, а скорее проверка чувствительности тренда объема льда к потенциальным систематическим ошибкам в оценках модели. На рисунке ниже показаны исходные и скорректированные аномалии объема льда.

Исходный и скорректированный (до in situ наблюдение) аномалии объема льда. Тенденция к снижению увеличивается с -2,8 10 ³ до -3,5 10 ³ км ³ / десятилетие. Основываясь на сравнении с данными in situ , кажется, что наша оценка тренда объема льда из PIOMAS, вероятно, является консервативной оценкой реальной потери объема льда. Изменение тренда составляет почти 30 %, что обуславливает необходимость дальнейшей работы по сужению модели и 90 141 различий в наблюдениях на месте. Нет никаких сомнений в том, что как наблюдаемые, так и смоделированные тенденции являются сильно нисходящими.

Comparison with ICESat Data

Spatial patterns of  PIOMAS and  ICESat thickness   for October-November

  Comparison with Time series derived from in situ observations and ICESat

Comparison of PIOMAS ice volume estimates with временной ряд, построенный на основе 90 141 на месте 90 140 наблюдений подводных лодок и оценок ICEsat из Квока и Ротрока (2009 г. ) на основе предыдущей работы Ротрока и др. (2008 г.), в которой основное внимание уделялось только данным подводных лодок. наблюдения in situ разбросаны во времени и пространстве, в то время как толщина льда также сильно зависит от времени и места. Поэтому очень трудно установить такой временной ряд из наблюдений. Ротрок и др. В 2009 г. использовалась модель полиномиальной регрессии более высокого порядка для интерполяции 90 141 90 140 данных in situ в пространстве и времени. Этот временной ряд относится к среднему значению за октябрь/ноябрь по району публикации данных, району, из которого доступны данные о подводных лодках США. Заштрихованная область соответствует оценке ошибки для in situ /спутниковый временной ряд. За исключением периода начала 1980-х годов, PIOMAS хорошо согласуется с этим временным рядом.

Карта Северного Ледовитого океана

• Tweet
• Share
• Электронная почта
• Cevhershare

• Tweet
• Share
• твит
• Share
• твит
• . Повторящий

. Последние

. Последователи

. Ученые NSIDC часто ссылаются на различные моря в Северном Ледовитом океане, когда обсуждают площадь морского льда.

Предоставлено: Национальный центр данных по снегу и льду
Изображение высокого разрешения

Поиск

Гренландия и Антарктический ледяной щит сегодня

Следите за таянием круглый год с ежедневными изображениями и научным анализом. Посетите сайт сейчас »

Данные о морском льду и инструменты анализа

Дополнительная информация

• Для СМИ
• Краткие факты о морском льду
• Информация для прессы
• Графическая информация
• Часто задаваемые вопросы
• Карта Северного Ледовитого океана
• Карта Антарктиды

Архивы

Архивы
Выбрать месяц Октябрь 2022 Сентябрь 2022 Август 2022 Июль 2022 Июнь 2022 Май 2022 Апрель 2022 Март 2022 Февраль 2022 Январь 2022 Декабрь 2021 Ноябрь 2021 Октябрь 2021 Сентябрь 2021 Август 2021 Июль 2021 Июнь 2021 Май 2021 Ноябрь 2021 Октябрь 2020 Сентябрь 2020 Август 2020 Июль 2020 Июнь 2020 Май 2020 Апрель 2020 Март 2020 Февраль 2020 Январь 2020 Декабрь 2019Ноябрь 2019 г. Октябрь 2019 г. Сентябрь 2019 г. Август 2019 г., июль 2019 г., июнь 2019 г., май 2019 г. Апрель 2019 г. Март 2019 г. Февраль 2019 г. Январь 2019 г. Декабрь 2018 г. Ноябрь 2018 г. Октябрь 2018 г. Сентябрь 2018 г. Август 2018 г., июль 2018 г., июнь 2018 г., май 2018 апрель 2018 г. Март 2018 г. Февраль 2018 г. Январь 2018 г. Декабрь 2018 г. Ноябрь 2017 г. Октябрь 2017 г. Сентябрь 2017 г. Август 2017 г., июль 2017 г., июнь 2017 г., май 2017 г., апрель 2017 г. Март 2017 г., февраль 2017 г. Январь 2017 г. Декабрь 2016 г., ноябрь 2016 г., октябрь 2016 г., Сентябрь 2016 г., август 2016 г., июнь 2016 г., июнь 2016 г., май 2016 г., апрель 2016 г. Март 2016 г. Февраль 2016 г. 2016 г. Декабрь 2015 г. Ноябрь 2015 г. Октябрь 2015 г. Сентябрь 2015 г. август 2015 г., июль 2015 г., июнь 2015 г., май 2015 г., апрель 2015 г. Март 2015 г., февраль 2015 г., январь 2015 г., декабрь 2014 г., ноябрь 2014 г., октябрь 2014 г., сентябрь 2014 г. Август 2014 г., июль 2014 г., июнь 2014 г., май 2014 г. Апрель 2014 г. Март 2014 г. Февраль 2014 г. Январь 2014 г. Декабрь 2013 г., ноябрь 2013 г., октябрь 2013 г. Сентябрь 2013 г. Август 2013 июль 2013 г., июнь 2013 г., май 2013 г., апрель 2013 г. Март 2013 г., февраль 2013 г., январь 2013 г. Декабрь 2012 г., ноябрь 2012 г., октябрь 2012 г. 2012 г., август 2012 г., июнь 2012 г., июнь 2012 г., май 2012 г., апрель 2012 г. Март 2012 г., февраль 2012 г., январь 2012 г., декабрь 2011 г., ноябрь 2011 г., октябрь 2011 г., 2011 г., июль, июль, июль. 2011 Июнь 2011 Май 2011 Апрель 2011 Март 2011 Февраль 2011 Январь 2011 Декабрь 2010 Ноябрь 2010 Октябрь 2010 Сентябрь 2010 Август 2010 Июль 2010 Июнь 2010 Май 2010 Апрель 2010 Март 2010 Февраль 2010 Январь 2010 Декабрь 2009Ноябрь 2009 г., октябрь 2009 г., сентябрь 2009 август 2009 г., июнь 2009 г., июнь 2009 г., май 2009 г., апрель 2009 г. Март 2009 г., февраль 2009 г., январь 2009 г., декабрь 2008 г., ноябрь 2008 г., октябрь 2008 г., сентябрь 2008 г., август 2008 г., июнь 2008 г., июнь 2008 г., май 2008 г., апрель 2008 г. , октябрь 2007 г., октябрь 2006 г.

Темы

Темы Категории Анализ.

Свяжитесь с нами

Широкая общественность и пользователи данных:
Свяжитесь со службой поддержки пользователей NSIDC или позвоните по телефону +1 303.492.6199
Нажмите прямую линию: +1 303.492.1497

См. также

Индекс морского льда

Ознакомьтесь с текущими и архивными данными о морском льде на веб-сайте индекса морского льда NSIDC.

Задайте вопрос ученому

Ваши животрепещущие вопросы о снеге и льду.

Спутниковые наблюдения за изменениями в Арктике

Изучите спутниковые данные НАСА с помощью интерактивных карт, показывающих, как Арктика меняется с течением времени.

Узнайте о морском льду

Глоссарий криосферы

Ученые NSIDC

Связанные ресурсы

Отчет о перспективах морского льда

Обобщение научных прогнозов протяженности морского льда в течение арктического лета, обновляемых ежемесячно в сезон таяния.