Lo strato di ghiaccio della Groenlandia ha subito due grandi eventi di fusione nella seconda metà di luglio. Il secondo evento di fusione ha prodotto la sesta più grande area di fusione e il quarto più alto deflusso nella storia delle registrazioni satellitari, iniziata nel 1978. Tuttavia, la copertura nevosa derivante dalle nevicate avvenute all’inizio dell’estate ha attenuato gli effetti potenziali dello scioglimento, limitando l’esposizione del ghiaccio nudo e riducendo il deflusso. I due eventi hanno fatto sì che la stagione 2021 passasse da un guadagno netto di ghiaccio a un cambiamento netto vicino alla media

L’estensione complessiva dalla superficie che ha subito un processo di fusione (estensione totale dei giorni di fusione) fino al 5 agosto è di poco inferiore a 17,8 milioni di chilometri quadrati (6,87 milioni di miglia quadrate), leggermente al di sopra della media registrata dal 1981 al 2010 che è di 15,2 milioni di chilometri quadrati (5,87 milioni di miglia quadrate). Lo scioglimento rimane leggermente al di sotto della media lungo la zona centro-occidentale della calotta glaciale, ma è ora ben al di sopra della media nella regione centro-orientale vicino a Scoresby Sund. Gran parte dell’interno della calotta glaciale ad alta quota, è da tre a cinque giorni al di sopra del numero medio di giorni di fusione a causa dei due grandi eventi di fusione avvenuti a luglio, con un picco il 19 e il 28 luglio. Tuttavia, i giorni di fusione nelle aree a bassa quota nel nord e nord-ovest, così come nella parte centro-occidentale della calotta glaciale, rimangono sotto la media. Queste sono le regioni dove il ghiaccio nudo è esposto e dove l acqua di fusione scorre via verso l’oceano. Come risultato, il deflusso netto del 2021 è sotto la media a partire da questo articolo.

Figura 1. La mappa in alto a sinistra mostra il numero totale di giorni di fusione dello strato di ghiaccio della Groenlandia fino al 5 agosto 2021. La mappa in alto a destra mostra la differenza tra il numero totale di giorni di fusione nel 2021 dal 1° gennaio al 5 agosto e il numero di giorni medi di fusione nel periodo 1981-2010 per lo stesso periodo. Il grafico inferiore mostra l’area di fusione giornaliera in chilometri quadrati dal 1° giugno al 15 agosto 2021, per i quattro anni con i sei maggiori eventi di fusione (in area) nelle osservazioni satellitari. In grigio, sono indicati l’area di fusione media giornaliera dal 1981 al 2010, l’intervallo interquartile e l’intervallo interdecile.

Condizioni nel contesto

Le condizioni meteorologiche durante la metà dell’estate possono essere riassunte guardando la temperatura media dell’aria e la pressione dell’aria al livello di 700 millibar nell’atmosfera a circa 10.000 piedi (Figura 2a). Da giugno all’inizio di agosto, le temperature dell’aria sulla Groenlandia sono state leggermente superiori alla media in tutto lo strato di ghiaccio, variando da 0,2 gradi Celsius a 1 grado Fahrenheit (0,4 gradi a 1,8 gradi Fahrenheit), con le condizioni più calde nell’estremo nord, la costa centro-orientale e la punta meridionale dell’isola. I modelli di pressione dell’aria, indicati dall’altezza del livello 700 millibar (generalmente circa 10.000 piedi sopra la superficie, ma più alto in condizioni di alta pressione e più basso in condizioni di bassa pressione), sono dominati da un’area di bassa pressione sopra l’isola di Baffin e l’arcipelago artico canadese. Questa bassa pressione ha spinto aria calda sopra la punta meridionale della Groenlandia e lungo la costa sud-orientale.

Si noti che si utilizza il livello di 700 millibar sia per la temperatura dell’aria che per la valutazione della pressione dell’aria a causa dell’effetto del grande strato di ghiaccio ad alta quota. I valori della temperatura e della pressione dell’aria a livello del mare o vicino al livello del mare devono essere convertiti dai valori presenti sulla superficie dello strato di ghiaccio lungo tutta l’isola a valori equivalenti a livello del mare, il che spesso porta a modelli fuorvianti che non sono effettivamente osservati sulla superficie dello strato di ghiaccio.

Le tendenze per quest’anno e per diversi anni recenti in termini di aumento netto o diminuzione in superficie di ghiaccio e neve, o il bilancio di massa superficiale (SMB), sono mostrati nella parte superiore della Figura 2b. Questo mostra l’effetto maggiore causato dall’intenso disgelo avvenuto alla fine di luglio, che ha mutato il cambiamento netto dello strato di ghiaccio da un aumento di 50 miliardi di tonnellate rispetto alla media a un cambiamento quasi nullo alla fine di luglio. Anche se ci stiamo avvicinando alla fine della stagione di fusione, ulteriori eventi caldi, come previsto dal Regional Atmosphere Model Global Forecast System (MAR-GFS) per metà agosto, potrebbero spingere la tendenza ulteriormente verso il basso. Le temperature potrebbero essere più di 15 gradi Celsius (27 gradi Fahrenheit) sopra la media il 15 agosto.

Figura 2a. Il grafico superiore mostra la temperatura dell’aria come differenza dalla media, relativa al periodo 1981-2010, per il periodo dal 1° giugno al 5 agosto 2021, in gradi Celsius. Il grafico inferiore mostra la differenza di altitudine dalla media in metri per il livello di pressione di 700 millibar nell’atmosfera per lo stesso periodo. Credito: dati NCEP (National Centers for Environmental Prediction) Reanalysis, National Center for Atmospheric Research

Figura 2b. Questo grafico mostra le stime del bilancio di massa superficiale (SMB) per lo strato di ghiaccio della Groenlandia per le stagioni invernale e primaverile 2020 autunno 2021 (linea rossa) al 4 agosto 2021 (basato su proiezioni e rianalisi), rispetto alla media dal 1981 al 2010. Sono inclusi anche alcuni anni recenti per un confronto. SMB è la somma delle nevicate e delle precipitazioni, meno l’evaporazione o il deflusso. Il grafico in basso mostra la differenza SMB dalla media dello strato di ghiaccio fino al 4 agosto. Le stime provengono da un modello climatico regionale forzato da dati di rianalisi della quinta generazione dell’ECMWF (ERA5) e da previsioni basate su misurazioni e proiezioni meteorologiche giornaliere. Credito: Amory et al. 2021, MARv3.12, Xavier Fettweis, Université de Liège, Belgio

Due ondate di calore

I maggiori picchi di fusione della stagione di fusione 2021 della Groenlandia ,si sono verificati il 19 e il 28 luglio. Il 19 luglio si sono sciolti circa 700.000 chilometri quadrati (il 40% dello strato di ghiaccio).

Il 28 luglio, circa 880.000 chilometri quadrati (54%) della superficie si sono sciolti. Le temperature misurate in varie stazioni meteorologiche del Greenlandic Ice Sheet Monitoring Programme (PROMICE) hanno registrato temperature sopra lo zero lungo tutto lo strato di ghiaccio in entrambi i giorni di picco, con l’eccezione della stazione alta dell’East Greenland Ice Core Project, che ha registrato temperature a metà giornata comprese tra -2 e -3 gradi Celsius (28-27 gradi Fahrenheit), che è circa 10 gradi Celsius (18 gradi Fahrenheit) sopra la media. Sulla cima, il punto più alto dello strato di ghiaccio a 3.216 metri (10.000 piedi), le temperature dell’aria hanno raggiunto -1,6 gradi Celsius (0,6 gradi Fahrenheit) il 19 luglio e -0,7 gradi Celsius (0,6 gradi Fahrenheit) il 28 luglio. Non c’è stato alcuno scioglimento superficiale sulla cima. Queste cifre sono preliminari e provengono dal Global Monitoring Laboratory della National Oceanic and Atmospheric Administration.

La seconda fase della fusione, avvenuta il 28 luglio, è stata causata da un flusso di aria calda. Le condizioni meteorologiche sono state guidate dal forte gradiente di pressione tra un’area di alta pressione che si muoveva verso nord-ovest dallo stretto di Danimarca (tra la Groenlandia e l’Islanda) e un’area di bassa pressione persistente al di sopra dell’arcipelago artico canadese. L’evento è iniziato con neve e pioggia sulla costa nord-occidentale, ma le condizioni calde che hanno accompagnato l’evento hanno causato un diffuso scioglimento su gran parte della Groenlandia occidentale e settentrionale nei giorni successivi.

Nella maggior parte dello strato di ghiaccio, l’acqua di fusione si infiltra nella neve non sciolta e vi si ricongela; tuttavia, nelle aree di ghiaccio nudo e di neve impregnata d’acqua vicino alla costa, si verifica il deflusso dell’acqua di fusione. Anche se il deflusso totale è stato ridotto dalle ripetute nevicate di giugno e luglio, il 28 luglio (-12,5 miliardi di tonnellate) è stato il terzo maggior deflusso giornaliero (SMB negativo) dopo l’11 luglio 2012 (-12,9 miliardi di tonnellate) e il 31 luglio 2019 (-16,1 miliardi di tonnellate).

Figura 3. Il grafico in alto mostra l’estensione dello scioglimento della calotta glaciale della Groenlandia (rosa) il 19 luglio e il 28 luglio 2021 con le alte temperature rilevate in diverse stazioni meteorologiche del Programma di monitoraggio della calotta glaciale della Groenlandia (PROMICE). Il grafico in basso mostra la pressione atmosferica media, tracciata come altitudine, a 700 millibar il 27-29 luglio 2021. Credito: PROMICE e il National Snow and Ice Data Centre.

L’Ocean and Land Color Instrument sul satellite Sentinel-3 dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) monitora l’albedo, o riflettività netta, della neve e del ghiaccio della Groenlandia a 300 metri di risoluzione ogni giorno dal 2017. Le tendenze estive della copertura di ghiaccio della Groenlandia negli ultimi cinque anni sono mostrate nella Figura 4 e indicano che, nel complesso, la copertura di ghiaccio è significativamente più luminosa a luglio di quest’anno rispetto ai quattro anni precedenti. Tuttavia, la riflettività complessiva è diminuita bruscamente quando due eventi di fusione hanno rimosso grandi quantità di neve esponendo in tal modo una superficie maggiore di ghiaccio agli eventi atmosferici . Questo ha posto le basi per il deflusso dell’acqua di fusione il 28 luglio, anche se i volumi di deflusso erano bassi all’inizio del mese. L’effetto di piccoli eventi nevosi sulla riflettività e quindi la quantità di energia assorbita dalla superficie dello strato di ghiaccio può essere osservato nella parte inferiore della Figura 4.

Figura 4. Questa mappa mostra l’albedo, una misura della riflettività, derivata dal satellite Sentinel-3 dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) Ocean and Land Colour Instrument (OLCI) relativo allo strato di ghiaccio della Groenlandia negli ultimi cinque anni. Si noti la tendenza relativamente alta per il 2021 prima dei recenti eventi di fusione. La mappa in basso mostra la riflettività della superficie in una stazione meteorologica situata lungo la costa centro-occidentale della Groenlandia, mostrando come i ripetuti eventi nevosi rendano più luminosa la superficie. Una superficie coperta di neve riduce il deflusso assorbendo parte dell’acqua di fusione e riflettendo l’energia solare verso lo spazio. L’ultimo evento mostrato è tra i due periodi di fusione. Credito: Jason Box, The Geological Survey of Denmark and Greenland (GEUS) e Polar Portal