Alla fine della prima settimana di luglio, l’estensione del ghiaccio marino artico era ai minimi storici per questo periodo dell’anno

Alla fine della prima settimana di luglio, l’estensione del ghiaccio marino artico era al minimo storico per questo periodo dell’anno. Luglio è il mese in cui il ghiaccio marino diminuisce più rapidamente. Come nella maggior parte degli anni dell’ultimo decennio, giugno ha visto una rapida perdita di ghiaccio nella Baia di Hudson, nella Baia di Baffin, sulla costa siberiana e nel Mare di Chukchi. Tuttavia, il ghiaccio è rimasto esteso a nord dell’Alaska.

Panoramica sulle condizioni

La perdita di ghiaccio marino artico a giugno è stata relativamente costante e rapida. L’estensione media mensile per giugno 2021 è stata di 10,71 milioni di chilometri quadrati (4,14 milioni di miglia quadrate). Questo era 300.000 chilometri quadrati (116.000 miglia quadrate) sopra il minimo storico per il mese, stabilito nel 2016 e 1,05 milioni di chilometri quadrati (405.000 miglia quadrate) sotto la media del periodo 1981-2010. L’estensione media per il mese, si colloca al sesto posto tra le più basse registrate nella storia delle osservazioni satellitari eseguite tramite sensori passivi a microonde . Grandi aree prive di ghiaccio si sono formate nei mari di Laptev e della Siberia orientale, mentre i venti caldi hanno spinto il bordo del ghiaccio in direzione nord nei mari di Kara e di Barents vicino a Novaya Zemlya. La regione dello Stretto di Fram e l’area a nord della Groenlandia nord-orientale hanno avuto una concentrazione di ghiaccio insolitamente bassa alla fine del mese a causa del ghiaccio sottile preesistente e del clima insolitamente caldo. Al contrario, alla fine di giugno, il ghiaccio marino persisteva ancora lungo la costa settentrionale dell’Alaska.

Come descritto precedentemente, l estensione della banchisa artica viene monitorata tramite osservazioni satellitari .Satelliti che utilizzano particolari sensori. Di seguito una breve descrizione.

Con il termine sensore si intende un dispositivo elettronico in grado di rilevare l’energia elettromagnetica proveniente da una scena e di convertirla in informazione, registrandola e memorizzandola sotto forma di segnale elettrico. Una prima e fondamentale classificazione nell’ambito delle differenti modalità di Telerilevamento può essere fatta in base alle funzionalità del sensore utilizzato per la misura della radiazione elettromagnetica. Si distinguono, pertanto, le due seguenti tipologie di Telerilevamento:

  1. Telerilevamento passivo: il sensore è deputato al solo ricevimento della radiazione elettromagnetica emessa o riflessa dall’oggetto che si sta analizzando
  2. Telerilevamento attivo: il sensore emette la radiazione elettromagnetica e ne rileva, quindi, anche la frazione che viene riflessa dagli oggetti posti sulla superficie terrestre.

Sulla base di questa distinzione è analogamente possibile classificare i sensori per il Telerilevamento in attivi e passivi.
I sensori passivi, sono strumenti che rilevano la radiazione elettromagnetica riflessa, od emessa naturalmente, dagli oggetti in esame situati sulla superficie terrestre utilizzando fonti naturali, come, ad esempio, il Sole. I sistemi per il Telerilevamento passivo sono di due categorie
:
i sensori che operano nel visibile e nell’infrarosso vicino e medio, i quali raccolgono la radiazione elettromagnetica emessa dal Sole e riflessa dalla superficie terrestre.
i sensori che operano principalmente nell’infrarosso termico, i quali raccolgono le radiazioni emesse direttamente dalla superficie terrestre.
La misura dell’energia riflessa può avvenire solo quando il Sole illumina l’oggetto in osservazione e pertanto non di notte; la rilevazione dell’energia emessa, come nel caso dei sensori operanti nell’infrarosso termico, può essere invece effettuata sia di giorno che di notte. I sensori attivi, invece, rilevano la radiazione elettromagnetica riflessa da un oggetto irradiato da una fonte di energia generata artificialmente da loro stessi. La radiazione emessa raggiunge l’oggetto in osservazione e la sua frazione riflessa viene rilevata e misurata dal sensore, a seguito dell’interazione
con la superficie. I sistemi per il telerilevamento attivo si dividono in sistemi a scattering, quali il lidar, che operano nel visibile e nell’infrarosso, ed in sistemi radar che operano nel range delle microonde. Tra i principali vantaggi offerti dai sensori attivi vi è la possibilità di effettuare misure ad ogni ora del giorno e della notte e, nel caso dei radar, anche in ogni condizione meteorologica
.

Figura 1. L’estensione del ghiaccio marino artico per giugno 2021 è stata di 10,71 milioni di chilometri quadrati (4,14 milioni di miglia quadrate). La linea color magenta mostra l’estensione media dal 1981 al 2010 per il mese considerato.

Sea Ice Index data. About the data

Credit: National Snow and Ice Data Center
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Le condizioni nel contesto

Una bassa pressione insolitamente forte (fino a 10 hPa sotto la media) in prossimità del Polo Nord, ha dominato il modello medio di circolazione atmosferica per giugno (Figura 2b). Inoltre, una zona di alta pressione ha dominato l’Europa occidentale, provocando una circolazione da nord-est sul Mare di Norvegia e nei Mari di Barents e di Kara. Le temperature a livello di 925 hPa sulla Scandinavia, sono state di conseguenza elevate, con una media di 2-5 gradi Celsius (4-9 gradi Fahrenheit) sopra la media (Figura 2c). Temperature superiori alla media erano presenti anche sulla Siberia nord-orientale lungo la costa del Mare di Laptev e della Siberia orientale, mentre condizioni fresche hanno prevalso sull’Alaska centrale e sulla Siberia centrale. La maggior parte dell’Oceano Artico presentava temperature da 1 a 3 gradi Celsius (da 2 a 5 gradi Fahrenheit) superiori alla media, anche se una regione vicino alle isole Severnaya Zemlya presentava temperature vicine alla media. Le temperature dell’aria in prossimità di forti aree di bassa pressione sull’Oceano Artico, sono state storicamente associate a condizioni relativamente fresche. Tuttavia, le temperature di giugno nelle vicinanze del modello di bassa pressione erano vicine alla media .

Figura 2a. Il grafico mostra l’estensione del ghiaccio marino artico al 6 luglio 2021, insieme ai dati giornalieri riguardanti l’estensione del ghiaccio nei cinque anni precedenti e nell’ anno del minimo storico. Il 2021 è mostrato in blu, il 2020 in verde, il 2019 in arancione, il 2018 in marrone, il 2017 in magenta e il 2012 in rosso tratteggiato. La mediana 1981-2010 è in grigio scuro. Le aree grigie intorno alla linea mediana mostrano le gamme interquartile e interdecile dei dati. Dati http://nsidc.org/data/seaice_index.

Figura 2b. Questo grafico mostra la pressione media a livello del mare nell’Artico in millibar per giugno 2021. I colori giallo e rosso indicano una pressione alta; il blu e il viola indicano una pressione bassa. Credito: NSIDC per gentile concessione del NOAA Earth System Research Laboratory Physical Sciences Laboratory

Figura 2c. Questo grafico mostra lo scostamento dalla temperatura media dell’aria nell’Artico al livello 925 hPa, in gradi Celsius, per giugno 2021. I colori giallo e rosso indicano temperature superiori alla media; il blu e il viola indicano temperature inferiori alla media. Credito: NSIDC per gentile concessione del NOAA Earth System Research Laboratory Physical Sciences Laboratory

Giugno 2021 rispetto agli anni precedenti

Il ritmo della perdita di ghiaccio per il mese, è stato più veloce della media; l’Artico ha perso un totale di 2,39 milioni di chilometri quadrati (923.000 miglia quadrate) durante il mese di giugno. Questo corrisponde a una perdita media di ghiaccio di 79.600 chilometri quadrati (30.700 miglia quadrate) al giorno rispetto alla perdita media dal 1981 al 2010 di 56.200 chilometri quadrati (21.700 miglia quadrate) al giorno. Fino al 2021, il tasso lineare di declino per l’estensione del ghiaccio marino di giugno, è del 4,0 per cento per decennio. Questo corrisponde a 47.000 chilometri quadrati (18.000 miglia quadrate) all’anno. La perdita cumulativa del ghiaccio di giugno, nei 43 anni di registrazione satellitare, è di 1,99 milioni di chilometri quadrati (768.000 miglia quadrate), sulla base della differenza dei valori di tendenza lineare nel 2021 e nel 1979. La perdita di ghiaccio dal 1979 nel mese di giugno è equivalente a circa tre volte la dimensione del Texas.

Figura 3. L’estensione mensile del ghiaccio di giugno dal 1979 al 2021 mostra un declino del 4,0% per decennio. Credito: National Snow and Ice Data Center

L’area a nord della Groenlandia e dell’arcipelago canadese è stata recentemente definita “Last Ice Area” (LIA) perché il ghiaccio tende a persistere lì per decenni fino alla fine dell’estate, mentre in altre regioni il ghiaccio tende a sciogliersi quasi del tutto. Nella LIA, il ghiaccio è il più spesso e il più antico dell’Artico, e la circolazione tende a mantenere il ghiaccio compresso contro le coste settentrionali di queste isole. Tuttavia, nell’estate del 2020, la porzione più orientale della LIA, conosciuta come il Mare di Wandel, aveva una concentrazione di ghiaccio marino incredibilmente bassa (Figura 4). Questo ha fornito un facile accesso al pack artico più interno da parte del rompighiaccio RV Polarstern durante la scorsa estate, quando è tornato per completare la ricerca connessa alla spedizione di un anno del Multidisciplinary drifting Observatory for the Study of Arctic Climate (MOSAiC).https://mosaic-expedition.org/

Un recente documento https://doi.org/10.1038/s43247-021-00197-5 redatto dai colleghi dell’Università di Washington a Seattle e dell’Università di Toronto Mississauga, illustra come la bassa concentrazione di ghiaccio registrata nel Mare di Wandel, sia stata causata sia dall’assottigliamento dei ghiacci marini spessi e pluriennali, sia da un insolito movimento del ghiaccio indotto dal vento, in particolare tra la metà e la fine di agosto. I cambiamenti dei venti hanno sostituito il vecchio ghiaccio con il ghiaccio più sottile del primo anno. Gli autori notano che la circolazione dei venti ha rappresentato un fattore determinante, probabilmente un risultato della variabilità naturale, ma che anche le tendenze persistenti a lungo termine di assottigliamento del ghiaccio marino pluriennale del LIA, sono in parte responsabili. I venti non avrebbero avuto un impatto così grande nei decenni precedenti, quando il pack era mediamente più spesso.

Figura 4. Questa mappa e questo grafico mostrano le condizioni del ghiaccio marino nel Mare di Wandel durante l’estate del 2020. La mappa in alto include una mappa di localizzazione e una mappa della concentrazione di ghiaccio marino nell’area settentrionale della Groenlandia durante l’agosto 2020, mentre la RV Polarstern transitava nell’area (contrassegnata dalla linea rossa). Il grafico in basso mostra la concentrazione di ghiaccio marino per l’area segnata dal contorno nero nel corso dell’estate 2020, derivato dal NSIDC Climate Data Record per il ghiaccio marino. Nella maggior parte degli anni dal 1978, la concentrazione media del ghiaccio marino è superiore al 90% (linea blu solida) per tutta l’estate.

Credito: Schweiger et al. 2021

Communications Earth & Environment, doi:10.1038/s43247-021-00197-5

Negli ultimi giorni, l estensione della banchisa artica è risultata estremamente bassa.

Buona giornata a tutti. Di seguito i dati sull estensione della banchisa artica per il periodo compreso dal : 27 giugno 2021 al 10 luglio 2021 .Dati e grafici gentilmente concessi da: https://ads.nipr.ac.jp/vishop/#/extent/&time=2021-06-26%2000:00:00

27 giugno 2021 9,240,862 km2 , -79,288 km2 rispetto alla precedente estensione

28 giugno 2021  9,159,209 km2 ,  -81,653 km2 rispetto alla precedente estensione

29 giugno 2021  9,094,214 km2 ,  -64,995 km2 rispetto alla precedente estensione

30 giugno 2021  9,037,477 km2 ,  -56,737 km2 rispetto alla precedente estensione

01 luglio 2021   8,950,268 km2 ,  -87,209 km2 rispetto alla precedente estensione

02 luglio 2021   8,783,728 km2 ,  -166,540 km2 rispetto alla precedente estensione

03 luglio 2021   8,617,800 km2 ,  -165,928 km2 rispetto alla precedente estensione

04 luglio 2021   8,466,628 km2 ,  -151,172 km2 rispetto alla precedente estensione

05 luglio 2021  8,333,500 km2 ,  -133,128 km2 rispetto alla precedente estensione

06 luglio 2021  8,279,730 km2 ,  – 53,770 km2 rispetto alla precedente estensione

07 luglio 2021  8,196,129 km2 ,  – 83,601 km2 rispetto alla precedente estensione

08 luglio 2021  8,093,574 km2 ,  – 102,555 km2 rispetto alla precedente estensione

09 luglio 2021  7,937,447 km2 ,  – 156,127 km2 rispetto alla precedente estensione

10 luglio 2021  7,846,105 km2 ,  – 91,342 km2 rispetto alla precedente estensione

Fonte:  https://ads.nipr.ac.jp/vishop/#/extent

  • 1 2020(7,661,609km2)-184,496km2 rispetto al 2021
  • 2 2019(7,839,653km2)-6,452km2 rispetto al 2021
  • 3 2021(7,846,105 km2)
  • 4 2011(7,974,876km2)+128,771km2rispetto al 2021
  • 5 2012(8,976,572km2)+130,467km2rispetto al 2021
  • 6 2016(8,124,461km2)+278,356km2 rispetto al 2021
  • 7 2014(8,135,962km2)+289,857km2 rispetto al 2021
  • media anni 2010(8,228,295km2)+382,190km2 rispetto al 2021
  • 8 2017(8,268,760km2)+422,655km2 rispetto al 2021
  • 9 2007(8,282,859km2)+436,754km2 rispetto al 2021
  • 10 2013(8,299,609km2)+453,504km2 rispetto al 2021
  • 11 2010(8,312,461km2)+466,356km2 rispetto al 2021
  • 12 2006(8,453,568km2)+607,463km2 rispetto al 2021
  • 13 2015(8,660,819km2)+814,714km2 rispetto al 2021
  • 14 2018(8,689,779km2)+843,674km2 rispetto al 2021
  • 15 2009(8,824,567km2)+978,462km2 rispetto al 2021
  • media anni 2000(9,107,775km2)1,261,670km2 rispetto al 2021
  • media anni 1990(9,866,238km2)1,020,133km2 rispetto al 2021
  • media anni 1980(10,641,707km2)2,795,602km2 rispetto al 2021

Spessore/ volume del ghiaccio marino artico nel giorno: 10/07/2021

La copertura del ghiaccio marino artico cresce per tutto il periodo  invernale, prima di raggiungere il suo apice nel mese di marzo. Lo scioglimento incomincia durante la primavera, quando aumenta la radiazione solare, e a settembre l’estensione della copertura di ghiaccio è generalmente solo un terzo circa del suo massimo invernale.

Nelle due mappe “Estensione del ghiaccio marino” e “Spessore e volume del ghiaccio marino” ci possono essere differenze nella posizione del bordo del ghiaccio, poiché i calcoli del modello non sempre corrispondono esattamente alla registrazione dell’estensione del ghiaccio da parte dei sensori satellitari.

Le concentrazioni di ghiaccio si basano su dati satellitari e provengono dal progetto Ocean and Sea Ice Satellite Application Facility (OSISAF).Lo spessore del ghiaccio illustrato nell ‘immagine è calcolato mediante il modello oceanografico HYCOM-CICE. Lo spessore del ghiaccio mostrato è calcolato per mezzo del modello HYCOM-CICE il quale calcola diversi diverse variabili tra cui quella relativa allo spessore del ghiaccio marino presso il DMI.

HYCOM è un sistema globale di osservazione, trasferimento, modellazione ed assimilazione, che fornisce informazioni regolari e complete sullo stato degli oceani. Il sistema globale nowcast/forecast è un prodotto dimostrativo del Consorzio HYCOM per l’assimilazione dei dati nella modellazione oceanografica sponsorizzato dal National Ocean Partnership Program e sviluppato in partenariato con progetti finanziati dall’Office of Naval Research, dal National
Science Foundation, dal Department of Energy e dal National Oceanic and Atmospheric Administration. A livello operativo, è gestito presso il Naval Oceanographic Office (NAVOCEANO) Major Shared Resource Center. Il modello utilizza il forzante atmosferico del NAVy Global Environmental Model (NAVGEM). HYCOM è progettato come un modello oceanografico a coordinate ibride (isopicnòtico/σ/z). È isopicnòtico in oceano aperto stratificato, mentre è a livelli σ, che seguono il terreno, nelle zone costiere poco profonde e a livelli z in prossimità dello strato misto. Il modello globale ha risoluzione orizzontale di 1/12° ed è definito su 32 layers verticali. L’assimilazione dei dati viene eseguita utilizzando il Navy Coupled Ocean Data Assimilation (NCODA) [2], e assimila le osservazioni altimetriche disponibili da satellite (lungo il tracciato ottenuto tramite NAVOCEANO – Altimeter Data Fusion Center), la temperatura superficiale del mare (SST) da satellite e da osservazioni in situ, nonché i profili verticali di temperatura e di salinità disponibili in situ da XBT, galleggianti ARGO e boe ormeggiate. I dati sono disponibili come medie giornaliere per temperatura e salinità e come valori semiorari per livelli e correnti. Il modello HYCOM non include le maree, per le quali si è fatto riferimento ad un database specifico
.Il modello oceanografico HYCOM (Hybrid Coordinate Ocean Model ), accoppiato al modello sea-ice CICE sono sviluppati presso l’Università di Miami e il Los Alamos National Laboratory. I modelli sono completamente associati ad ogni passo temporale. Gli output sono le variabili di superficie del livello del mare e le condizioni del ghiaccio (concentrazione, spessore, velocità, convergenza, forza, ecc.) e le mappe tridimensionali di corrente, temperatura e salinità a livelli sigma.

Impostazione del modello
Il sistema DMI HYCOM-CICE copre l’Atlantico, a nord di circa 20°S e l’Oceano Artico, con una risoluzione orizzontale di circa 10 km. Il modello è supportato dalle previsioni meteorologiche ECMWF. Una previsione di 144 ore viene prodotta due volte al giorno, rispettivamente alle 00 e alle 12 UTC.

Model areaAtlantic/Arctic
Horisontal resolution~10 km
Time step:
barotropic
baroclinic

15 sec
180 sec
Atmospheric forcingECMWF
Tidal forcing8 constituents
Data assimilationSea surface temperature
Sea-ice concentration
Boundary conditionsLevitus climatology
Altrimetry climatology