Rapporto di Prospettiva
Sommario Esecutivo
Ringraziamo tutti i gruppi e gli individui che hanno presentato le Prospettive in questo 16° anno del Sea Ice Outlook. Ringraziamo anche la NSF per aver supportato l’Outlook di quest’anno con fondi provenienti dal premio NSF #1331083.
Abbiamo ricevuto 38 contributi sull’estensione del ghiaccio marino di settembre che includevano previsioni pan-Artiche; di questi, dieci includevano previsioni per la regione dell’Alaska (Bering, Chukchi e mari di Beaufort) e nove includevano previsioni per la pan-Antartide. Il valore mediano previsto per quest’anno per l’estensione del ghiaccio marino pan-Artico di settembre è di 4,54 milioni di chilometri quadrati con un intervallo interquartile di 4,34 a 4,90 milioni di chilometri quadrati. Questo è quasi lo stesso della previsione mediana di giugno dell’anno scorso per settembre, ma superiore rispetto ai tre anni precedenti (2019-2021). La previsione di estensione del ghiaccio marino più bassa è di 2,95 milioni di chilometri quadrati, che sarebbe un nuovo record minimo per il periodo satellitare (1979-presente), e la previsione di estensione del ghiaccio marino più alta è di 5,60 milioni di chilometri quadrati. I pieni contributi, compresi le dichiarazioni chiave e il riassunto delle incertezze, sono disponibili come PDF nella sezione “Contributor Full Report PDFs and Supplemental Materials” qui sotto.
Le dieci previsioni regionali dell’Alaska sull’estensione del ghiaccio marino hanno un mediano di 0,51 milioni di chilometri quadrati con un intervallo interquartile di 0,40 a 0,63 milioni di chilometri quadrati. Per mettere queste cifre in prospettiva storica, l’estensione mediana del ghiaccio marino di settembre per i mari medi dell’Alaska (Bering, Chukchi e Beaufort) nel periodo 2007-2021 era di 0,40 milioni di chilometri quadrati.
Per il ghiaccio marino antartico, il valore mediano dell’estensione prevista del ghiaccio marino antartico di settembre è di 17,92 milioni di chilometri quadrati, con un intervallo interquartile di 17,37 a 18,42 milioni di chilometri quadrati. Si prevede quindi che l’estensione del ghiaccio marino di settembre sarà inferiore alla media climatologica di 18,49 milioni di chilometri quadrati (basata sull’algoritmo del NASA Team, distribuita attraverso l’Indice del Ghiaccio Marino NSIDC).
Sette gruppi hanno presentato anomalie dell’estensione media del ghiaccio marino artico di settembre. Queste sette previsioni vanno da -0,17 a +1,02 milioni di chilometri quadrati, suggerendo che l’estensione dell’Artico di settembre 2023 sarà probabilmente superiore alla linea di tendenza a lungo termine.
Dodici gruppi hanno presentato materiali supplementari (vedi: Full Reports dei Contributori e Materiali Supplementari qui sotto). Il contenuto del materiale supplementare varia tra i contributi, ma può includere ulteriori figure e informazioni sulla metodologia inclusa (1) come vengono prodotte le previsioni; (2) numero di membri dell’ensemble utilizzati nelle previsioni; (3) se e come vengono applicate le correzioni di bias; (4) diffusione dell’ensemble, gamma di previsioni, incertezze e altre statistiche; e (5) se è stato eseguito o meno il post-processing.
Questo Rapporto di Prospettiva di Giugno è stato sviluppato dall’autore principale Walt Meier, National Snow and Ice Data Center (Sommario Esecutivo, Panoramica delle previsioni pan-Artiche, e discussione sulle attuali condizioni dell’Artico); con contributi da Uma Bhatt, Università dell’Alaska Fairbanks (Panoramica delle previsioni regionali dell’Alaska, discussione sulle previsioni anomale del ghiaccio marino pan-Artico e sulle condizioni del ghiaccio nei mari di Bering e Chukchi); Edward Blanchard-Wrigglesworth, Università di Washington (Discussione sulle previsioni dai campi spaziali); François Massonnet, Université catholique de Louvain (Discussione sui contributi antartici); e con il contributo di Mitch Bushuk, Geophysical Fluid Dynamics Laboratory della NOAA; Michael Steele, University of Washington, Applied Physics Laboratory; Matthew Fisher e il Team di Sviluppo NSIDC, (statistiche e grafici); Betsy Turner-Bogren e Helen Wiggins, ARCUS (coordinamento del rapporto e editing).
Nota: Il Sea Ice Outlook fornisce un processo aperto per coloro che sono interessati al ghiaccio marino artico per condividere previsioni e idee; l’Outlook non è una previsione operativa.
Previsioni SIO 2023 (Pan-Artico, Regione dell’Alaska, Previsioni Spaziali e Antartide) Previsioni di Ghiaccio Marino Pan-Artico
L’Outlook di giugno 2023 ha ricevuto 38 contributi pan-Artici (Figura 1). Il valore mediano previsto per quest’anno per l’estensione del ghiaccio marino pan-Artico di settembre è di 4,54 milioni di chilometri quadrati con un intervallo interquartile da 4,34 a 4,90 milioni di chilometri quadrati. Questo è quasi lo stesso della previsione mediana di giugno dell’anno scorso per settembre, ma superiore rispetto ai tre anni precedenti (2019-2021). La previsione di estensione del ghiaccio marino più bassa è di 2,95 milioni di chilometri quadrati, dall’UC Louvain, che sarebbe un nuovo record minimo per il periodo satellitare (1979-presente); la previsione di estensione del ghiaccio marino più alta è di 5,60 milioni di chilometri quadrati, dal gruppo HEU, che sarebbe la maggiore estensione di settembre dal 2006. Solo un Outlook prevede un nuovo record minimo di estensione di settembre, sebbene altre due (Met Office, NCEP-EMC) prevedano un’estensione che è essenzialmente la stessa del record minimo di settembre (3,57 milioni di chilometri quadrati). I valori di estensione osservati provengono dall’Indice del Ghiaccio Marino NSIDC (Fetterer et al., 2017), basato sui campi di concentrazione del ghiaccio marino dell’algoritmo del NASA Team distribuiti dal Snow and Ice Distributed Active Archive Center (DAAC) della NASA presso NSIDC (DiGirolamo et al., 2022; Meier et al., 2021).
Figura 1. Distribuzione dei contributori SIO per le stime di giugno dell’estensione del ghiaccio marino pan-Artico di settembre 2023. I contributi pubblici/dei cittadini includono: Simmons, Sun, ArCS II Kids, e ARCUS Team. Immagine per gentile concessione di Matthew Fisher, NSIDC.
Ci sono 13 contributi di modello dinamico. I modelli hanno una previsione mediana di 4,03 milioni di chilometri quadrati con un intervallo interquartile da 3,99 a 4,46 milioni di chilometri quadrati (Figura 2). L’intervallo del quartile superiore è molto più ampio del quartile inferiore a causa di molteplici presentazioni con una previsione di 3,99 milioni di chilometri quadrati. Ci sono quattro Outlook euristici, con una mediana di 4,35 milioni di chilometri quadrati e un intervallo interquartile da 4,18 a 4,54 milioni di chilometri quadrati. Le sottomissioni statistiche totalizzano venti Outlook con una mediana di 4,64 milioni di chilometri quadrati e un intervallo interquartile da 4,58 a 4,83 milioni di chilometri quadrati. C’è un metodo misto/altro, dal Museo del Ghiaccio Marino di Okhotsk, con una previsione di 4,27 milioni di chilometri quadrati.
Gli Outlook di tutti i metodi hanno mediane e intervalli interquartili inferiori all’estensione di settembre osservata l’anno scorso, con solo i metodi statistici più alti che danno un’estensione superiore all’anno scorso (Figura 2).
Figura 2. Presentazioni di Outlook del Ghiaccio Marino Pan-Artico di Giugno 2023, ordinate per metodo. La linea piatta rappresenta la singola presentazione che ha utilizzato un Metodo Misto. La mediana di ciascun metodo (da sinistra a destra) è 4,35 (Euristico), 4,64 (Statistico/ML), e 4,03 (Dinamico). Il singolo valore per il metodo misto è 4,27. Immagine per gentile concessione di Matthew Fisher, NSIDC.
Anomalie dell’Estensione del Ghiaccio Marino Pan-Artico
Questo è il terzo anno in cui l’SIO ha sollecitato previsioni delle anomalie dell’estensione media del ghiaccio marino di settembre. L’anomalia pan-Artica è la deviazione dell’Outlook di settembre dell’estensione dei contributori rispetto al loro trend di base adottato (ad es., il trend nelle osservazioni storiche, retroproiezioni dei modelli, ecc.). Ciò è motivato dalla prospettiva di ridurre l’incertezza della previsione dell’estensione SIO che potrebbe derivare da modelli con differenti trend, stati medi e metodologie di post-elaborazione. Le 15 previsioni di anomalie variano da -0,17 a +1,02 milioni di chilometri quadrati, con 12 sopra e tre al o sotto la base dei contributori (Figura 3 in alto). Le anomalie osservate variano da -1,24 (2012) a 0,79 (2006) milioni di chilometri quadrati (Figura 3 in basso). La previsione di anomalia SIO pan-Artica di giugno 2023 ha una mediana di 0,27 e un intervallo interquartile da 0,01 a 0,54 milioni di chilometri quadrati.
Figura 3. Previsione di anomalia pan-Artica di giugno 2023 classificata per presentazione (in alto) e anomalie osservate con previsioni di giugno (in basso). La previsione mediana di giugno 2023 era di 0,27 milioni di chilometri quadrati.
Previsioni Regionali dell’Alaska
La mediana multimodale per la previsione SIO di giugno 2023 per i mari dell’Alaska è di 0,51 milioni di chilometri quadrati, e varia da un minimo di 0,18 a un massimo di 0,76 milioni di chilometri quadrati (Figura 4). Le previsioni del modello dinamico variano da un minimo di 0,18 a un massimo di 0,76 milioni di chilometri quadrati con una mediana di 0,38 milioni di chilometri quadrati. Le previsioni del modello statistico variano da un minimo di 0,46 a un massimo di 0,66 milioni di chilometri quadrati con una mediana di 0,54 milioni di chilometri quadrati. Le previsioni statistiche mostrano una minor dispersione (intervallo interquartile di 0,19) rispetto ai modelli dinamici (deviazione standard di 0,23) (Figura 5). Per mettere queste in prospettiva storica, l’estensione mediana del ghiaccio marino di settembre per i mari dell’Alaska (Bering, Chukchi e Beaufort) nel periodo 2007-2022 è di 0,44 milioni di chilometri quadrati, rendendo la previsione per il 2023 leggermente superiore a tutti i valori medi osservati (vedi Figura 3 del rapporto SIO Postseason 2022).
Figura 4. Distribuzione dei contributori SIO per le stime di giugno del 2023 dell’estensione del ghiaccio marino regionale dell’Alaska. Immagine per gentile concessione di Matthew Fisher, NSIDC.
Figura 5. Presentazioni di Outlook del Ghiaccio Marino della Regione dell’Alaska di Giugno 2023, ordinate per metodo. Immagine per gentile concessione di Matthew Fisher, NSIDC.
Previsioni Pan-Artiche con Metodi Spaziali
Quest’anno abbiamo ricevuto sette previsioni della probabilità di ghiaccio marino di settembre (SIP, la frazione dei membri dell’ensemble che prevedono una concentrazione di ghiaccio di settembre superiore al 15%). Le previsioni tendono a prevedere condizioni di oceano aperto nel mare di Laptev, ma questa è anche la regione con la più alta incertezza di previsione. Si prevede che il passaggio a nordest avrà una bassa SIP di settembre. C’è anche qualche incertezza sul fatto che la “lingua” di ghiaccio marino della Siberia orientale sarà presente quest’estate, con solo SYSU, Lamont, e in minor misura Sun, che prevedono il ghiaccio marino di settembre in questa regione.
Figura 6. Probabilità di ghiaccio marino di settembre da 7 previsioni, la previsione multimodello e la deviazione standard tra le 7 previsioni.
Abbiamo anche ricevuto 6 previsioni della data di liberazione del ghiaccio (la prima data in cui la concentrazione di ghiaccio marino scende sotto una certa soglia, qui usiamo il 15% – IFD15 -, e l’80% – IFD80).
Figura 7. Previsioni IFD15 (fila superiore) e IFD80 (fila inferiore) per il 2023. Come visto negli anni passati, l’incertezza della previsione nell’IFD15 è più notevole lungo il perimetro dell’oceano artico (ad es., si nota un’apertura di luglio del Laptev nel GFDL, che rimane per lo più coperto di ghiaccio fino a settembre nel RASM). D’altra parte, l’incertezza nell’IFD80 è più notevole nell’Artico centrale. Le previsioni di IFD15 per il passaggio a nordest sono per la fine dell’estate, mentre l’IFD80 è per l’inizio dell’estate (luglio).
Abbiamo anche ricevuto tre diverse condizioni iniziali (IC) dalle previsioni. Mentre tutte e tre le IC di spessore hanno un ghiaccio più spesso a nord della Groenlandia e della CAA, ci sono differenze altrove. Ad esempio, il GFDL ha IC piuttosto sottili nel Laptev, ma più spesse nel mare della Siberia orientale, mentre il RASM ha IC piuttosto spesse nel mare di Laptev e sottili nel mare della Siberia orientale. È interessante notare le basse previsioni di SIP nel mare di Laptev nel GFDL nella Figura 6, ma le previsioni di SIP più alte nel mare di Laptev nel RASM.
Figura 8. Condizioni iniziali della concentrazione di ghiaccio marino (fila superiore) e dello spessore del ghiaccio marino (fila inferiore) per tre modelli.
Previsioni Antartiche
Abbiamo ricevuto proposte antartiche da nove gruppi. Come per le previsioni precedenti, esiste un’ampia varietà nelle previsioni: l’intervallo (min-max) è dello stesso ordine di grandezza dell’intervallo nel record osservativo. Una caratteristica interessante è che quasi tutte le proposte prevedono un’estensione media del ghiaccio marino di settembre che sarà inferiore alla media climatologica del 1979-2022. Questo è in linea con le recenti previsioni estive che sono state condotte nel contesto del progetto SIPN South (Massonnet et al., 2023). In particolare, la previsione di persistenza dell’anomalia, costruita aggiungendo l’anomalia dell’estensione del ghiaccio marino di maggio alla media dell’estensione del ghiaccio marino di settembre, prevede un record negativo. Questo non sorprende dato che, dopo il record negativo del 2023 in febbraio, l’estensione del ghiaccio marino antartico è stata notevolmente inferiore alla media climatologica.
Figura 9. Serie temporale dell’estensione osservata del ghiaccio marino antartico di settembre e previsioni dei singoli modelli di giugno e previsioni climatologiche. Sono mostrate anche le previsioni di persistenza dell’anomalia disponibili.
Condizioni Attuali Condizioni Pan-Artiche Le condizioni del ghiaccio marino sono state piuttosto insignificanti durante la primavera. L’estensione totale dell’Artico è stata inferiore alla mediana del 1981 al 2010 e al di sotto dell’intervallo interdecile inferiore, tranne per un periodo durante maggio in cui l’estensione ha seguito il valore dell’intervallo interdecile inferiore (Figura 10). Fino a maggio, l’estensione è rimasta anche al di sotto dell’estensione primaverile del 2012, l’anno con l’estensione minima di settembre nel periodo satellitare (dal 1979). Tuttavia, verso metà giugno (dopo che le previsioni di giugno sono state inviate), l’estensione del 2012 si è accelerata e a metà giugno, l’estensione del 2023 è superiore a quella del 2012.
Figura 10. Estensione giornaliera del ghiaccio marino (media mobile di 5 giorni) per il 2023, 2023, 2012 (record minimo di settembre) e mediana del 1981-2010, intervallo interquartile e intervallo interdecile.
L’area principale di bassa estensione è stata il mare di Barents (Figura 11). Anche la baia di Hudson ha iniziato ad aprirsi presto e si sono aperte aree prive di ghiaccio lungo la costa e nelle regioni di ghiaccio rapido nei mari siberiani. Altrove, l’estensione è vicina alla norma per questo periodo dell’anno.
Figura 11. Estensione del ghiaccio marino per il 19 giugno 2023.
Le condizioni atmosferiche durante la primavera nell’Artico sono state piuttosto moderate sull’Oceano Artico. La caratteristica principale da notare erano le condizioni più fresche nel mare di Laptev e a nord-ovest verso il polo, dove le temperature erano superiori a 4 gradi C sotto la media (Figura 12). Le temperature erano fino a 4 gradi C sopra la media in alcune parti dell’Arcipelago Canadese, nella Baia di Hudson e nella Baia di Baffin. Le temperature erano da 1 a 2 gradi C sopra la norma nei mari di Barents e Kara. Altrove, le temperature erano vicine alla norma.
Figura 12. Anomalia della temperatura dell’aria al livello di 925 mb per marzo-maggio 2023.
La pressione al livello del mare per marzo-maggio 2023 era generalmente bassa su gran parte dell’Artico, in particolare sui mari di Kara e Barents (Figura 13). La bassa pressione potrebbe aver portato a cieli più nuvolosi della media, risultando in temperature inferiori alla media nel settore del mare di Laptev. D’altra parte, la circolazione attorno al basso potrebbe aver portato aria più calda dal sud nei mari di Barents e Kara, portando alle temperature sopra la media lì. C’era alta pressione sull’Arcipelago Canadese, che tende a produrre condizioni più soleggiate e quindi le temperature più calde viste nella regione.
Figura 13. Pressione al livello del mare per marzo-maggio 2023.
Condizioni Regionali dell’Alaska
Il ciclo stagionale del ghiaccio marino quotidiano nei mari dell’Alaska nel 2023 è rimasto appena sotto la climatologia fino a maggio e successivamente ha seguito la climatologia (mediana 1981-2010) (Figura 10, in alto). Il ghiaccio marino è leggermente più esteso nel Mare di Chukchi rispetto a un anno fa (Figura 10, in basso).
Figura 14. Ciclo stagionale quotidiano dell’estensione del ghiaccio marino del Mare di Bering-Chukchi-Beaufort dal 2008 a oggi e che mostra la climatologia mediana 1981-2010 (in alto). Concentrazione di ghiaccio marino di giugno il 19 giugno 2023 (in basso a sinistra) e il 15 giugno 2022 (in basso a destra).
RIFERIMENTI
DiGirolamo, N., C. L. Parkinson, D. J. Cavalieri, P. Gloersen, and H. J. Zwally. (2022). Sea Ice Concentrations from Nimbus-7 SMMR and DMSP SSM/I-SSMIS Passive Microwave Data, Version 2 [Data Set]. Boulder, Colorado USA. NASA National Snow and Ice Data Center Distributed Active Archive Center. https://doi.org/10.5067/MPYG15WAA4WX. Date Accessed 06-20-2023.
Fetterer, F., K. Knowles, W. N. Meier, M. Savoie, and A. K. Windnagel. (2017). Sea Ice Index, Version 3 [Data Set]. Boulder, Colorado USA. National Snow and Ice Data Center. https://doi.org/10.7265/N5K072F8. Date Accessed 06-20-2023.
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Massonnet, F., Barreira, S., Barthélemy, A., Bilbao, R., Blanchard-Wrigglesworth, E., Blockley, E., Bromwich, D. H., Bushuk, M., Dong, X., Goessling, H. F., Hobbs, W., Iovino, D., Lee, W.-S., Li, C., Meier, W. N., Merryfield, W. J., Moreno-Chamarro, E., Morioka, Y., Li, X., … Yuan, X. (2023). SIPN South: Six years of coordinated seasonal Antarctic sea ice predictions. Frontiers in Marine Science, 10. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmars.2023.1148899
Meier, W. N., J. S. Stewart, H. Wilcox, M. A. Hardman, and D. J. Scott. (2021). Near-Real-Time DMSP SSMIS Daily Polar Gridded Sea Ice Concentrations, Version 2 [Data Set]. Boulder, Colorado USA. NASA National Snow and Ice Data Center Distributed Active Archive Center. https://doi.org/10.5067/YTTHO2FJQ97K. Date Accessed 06-20-2023.