La fine di giugno ha segnato un cambiamento significativo nel clima e nello scioglimento per la Groenlandia, in particolare per la parte meridionale della calotta glaciale, conosciuta come South Dome, dove lo scioglimento è attualmente a un ritmo record. Anche lo scioglimento lungo il bordo settentrionale della calotta glaciale è superiore alla media. Questi cambiamenti sono il risultato di uno spostamento nella circolazione dell’aria, associato a valori negativi dell’indice di Oscillazione del Nord Atlantico (NAO). Un’alta pressione atmosferica copre ora l’isola, portando venti caldi dal sud-ovest e favorendo condizioni più soleggiate che potenziano lo scioglimento superficiale nella zona di ablazione, la cui estensione è ora vicina ai precedenti record dell’estate 2012 e 2019.
Panoramica delle condizioni
A partire dal 23 giugno, l’estensione dell’area del scioglimento e del deflusso superficiale della Groenlandia è aumentata significativamente. Diverse ondate di scioglimento diffuse che coprono circa 800.000 chilometri quadrati (302.000 miglia quadrate) o fino al 50 percento della calotta glaciale si sono verificate il 27 giugno, dal 6 al 7 luglio, e l’11 luglio, quando diverse ondate di aria calda hanno attraversato la parte meridionale della calotta glaciale e si sono dirette verso nord lungo la costa settentrionale. Il numero totale di giorni con scioglimento è ora ben al di sopra della media in tutta la parte meridionale e sud-occidentale della calotta glaciale fino a 5-15 giorni, e lungo il suo fianco settentrionale di circa 10 giorni. L’estensione totale del giorno di scioglimento, la somma delle estensioni giornaliere di scioglimento per la stagione fino ad ora, è ora la sesta più alta in assoluto. L’estensione del giorno di scioglimento sulla parte meridionale della calotta glaciale è ora al record storico per i 45 anni di registrazione satellitare.
C’è stato un significativo aumento nel deflusso stimato (modellato) nelle regioni del South Dome e del ghiacciaio Zachariæ Isstrøm, esacerbato dall’accumulo netto inferiore alla media nelle parti meridionali e nord-orientali della calotta glaciale alla fine della primavera. Inoltre, almeno qualche scioglimento è ora avvenuto su gran parte della calotta glaciale, anche ad alte altitudini, e questo predispone la neve a ulteriori scioglimenti riscaldando e scurendo gli strati superiori.
Abbiamo in parte corretto i parametri per determinare lo scioglimento dai dati satellitari, aggiustando il periodo di riferimento di base utilizzato per caratterizzare il manto nevoso primaverile prima dello scioglimento. Tuttavia, condizioni alquanto insolite nella regione superiore del Ghiacciaio Jakobshavn, ritenute dovute a un evento di gelo superficiale molto intenso avvenuto in qualche momento all’inizio della primavera, impediscono una completa eliminazione dell’area di precoce scioglimento anomalo. Questa possibile inesattezza rimanente rappresenta ora una piccola frazione del mappaggio totale del giorno di scioglimento per l’anno (meno del 5 percento).
Figura 1. La mappa in alto a sinistra illustra i giorni di scioglimento cumulativo sulla calotta glaciale della Groenlandia per la stagione di scioglimento 2023 fino al 12 luglio. La mappa in alto a destra illustra la differenza rispetto alla media dei giorni di scioglimento dal 1981 al 2010 per lo stesso periodo. Il grafico in basso mostra l’area di scioglimento giornaliero per la Groenlandia dal 1 aprile al 6 agosto per il 2023 e alcuni degli anni con quasi-record di scioglimento in questo secolo. Le linee e le bande grigie rappresentano l’area media di scioglimento giornaliero dal 1981 al 2010, l’intervallo interquartile e l’intervallo interdecile.
Credit: National Snow and Ice Data Center/T. Mote, University of Georgia
Condizioni nel contesto
Le temperature dell’aria in tutta la Groenlandia sono state superiori alla media nelle ultime settimane, fino a 1,5-2 gradi Celsius (3-4 gradi Fahrenheit) nel sud e oltre 3 gradi Celsius (5 gradi Fahrenheit) nell’area centro-settentrionale. I modelli di pressione dell’aria sono cambiati notevolmente rispetto al periodo maggio-giugno, con pressioni superiori alla media sia a sud-ovest che a nord-est dell’isola. Questo modello ha portato una serie di impulsi di aria calda sull’isola dal sud-ovest.
Sia il volume di scioglimento che il deflusso di acqua di scioglimento superficiale sono aumentati da quando è cambiato il modello del tempo. I totali giornalieri stimati di scioglimento sono stati di circa 15 miliardi di tonnellate al giorno per la prima metà di luglio, e il deflusso di scioglimento stimato di circa 10 miliardi di tonnellate al giorno. Queste anomalie sono state due deviazioni standard sopra la media dalla fine di giugno. Si prevede che le condizioni negative dell’NAO continueranno fino alla fine di luglio, e ci aspettiamo che il deflusso totale di luglio a South Dome superi gli anni record precedenti del 2002, 2007, 2012 e 2019. Dato l’inferiore alla media delle nevicate nelle aree meridionali e nord-orientali, e la frequente occorrenza di piogge in questo luglio, la superficie è precondizionata per ulteriori scioglimenti, esponendo ulteriori aree di ablazione coperte di ghiaccio soprattutto vicino alla costa. Ulteriori scioglimenti a luglio e all’inizio di agosto saranno potenziati da condizioni più soleggiate a causa della condizione negativa dell’NAO e porteranno ad un alto deflusso di scioglimento.
Figura 2a. Il grafico sopra illustra la temperatura media dell’aria in superficie come differenza rispetto alla media del 1991-2020 per il periodo dal 21 giugno al 12 luglio 2023, per la Groenlandia e le aree circostanti. Condizioni più calde della media sono ora presenti in quasi tutta la calotta glaciale.
Credit: National Centers for Environmental Prediction (NCEP) Dati di reanalisi
Figura 2b. Questo grafico mostra la differenza rispetto alla media dell’altezza del livello a 700 millibar (circa 3 chilometri o 10.000 piedi sopra il livello del mare), un indicatore della pressione atmosferica media, per la Groenlandia e le aree circostanti dal 21 giugno al 12 luglio. L’alta pressione a sud-ovest della Groenlandia ha spinto l’aria calda lungo la costa occidentale e attraverso la calotta glaciale.
Credit: National Centers for Environmental Prediction (NCEP) Dati di reanalisi
Figura 3. Il grafico superiore mostra il deflusso di scioglimento e il grafico inferiore mostra il totale giornaliero di scioglimento superficiale dal modello Modèle Atmosphérique Régional (MAR) dal 1° maggio al 18 luglio. Gli ultimi giorni sono basati su una previsione.
Credit: X. Fettweis, Università di Liegi e MAR3.12 https://www.climato.uliege.be/
Ritmo record di scioglimento a South Dome
Le condizioni calde sia nelle sezioni settentrionali che meridionali dell’isola hanno portato a un indice di gradi-giorno di scioglimento record per le stazioni meteorologiche in quelle aree per i periodi in cui hanno operato. Per tutti i giorni in una stagione in cui la temperatura massima è sopra lo zero, l’indice di gradi-giorno di scioglimento somma il totale del numero di gradi sopra lo zero per ogni giorno. Sia alla stazione meteorologica automatica Northeast Eemian (NEM) che alla stazione meteorologica automatica South Dome (SDM), l’indice totale di gradi-giorno di scioglimento è superiore alla stagione di scioglimento record passata, il 2012 (Figura 4). A South Dome, un periodo prolungato di temperature sopra lo zero si è verificato dal 6 al 12 luglio, spingendo rapidamente in alto l’indice totale di gradi-giorno di scioglimento (Figura 5). Tuttavia, sia il 2019 che il 2012 hanno avuto un scioglimento molto intenso nella seconda metà di luglio e all’inizio di agosto.
Alla stazione Summit, abbiamo monitorato la temperatura dell’aria segnalata, e in diverse occasioni a giugno e a luglio le temperature dell’aria sono state molto vicine o leggermente superiori al punto di fusione. Le temperature sopra lo zero il 26 giugno (Figura 6) rappresentano una temperatura dell’aria calda record per giugno a Summit.
Figura 4. In alto a sinistra, totale dei gradi-giorno di scioglimento per il 2023 fino al 14 luglio per il periodo 2006-2023 per il sito della stazione meteorologica automatica Northeast Eemian (NEM); in alto a sinistra gradi-giorno di scioglimento fino al 14 luglio per il periodo 1996-2023 per South Dome (SDM) AWS. I gradi-giorno di scioglimento sono la somma del numero di gradi sopra la fusione alla temperatura massima giornaliera per i giorni con scioglimento in una stagione estiva. Il grafico in basso è un grafico della temperatura dell’aria oraria per la SDM AWS per il 2023 che mostra il periodo persistente di scioglimento dal 6 al 12 luglio.
Credit: J. Box e la Geological Survey of Denmark and Greenland (GEUS), PromIce GC-Net
Figura 5. Questo grafico mostra il bilancio di massa superficiale, la somma di neve e pioggia meno l’evaporazione e il deflusso, differenza rispetto alla media del 1981 al 2010 per l’area di South Dome per l’anno idrologico 2022-2023 e alcuni anni recenti fino a metà luglio.
Credit: J. Box e la Geological Survey of Denmark and Greenland (GEUS), PromIce GC-Net
Figura 6. I dati di temperatura del Global Monitoring Laboratory dell’Amministrazione Oceanica e Atmosferica Nazionale (NOAA) dall’Osservatorio Summit, inizialmente trasmessi con una risoluzione media di 1 minuto, sono qui rappresentati con medie di 10 minuti per il mese di giugno (fine giugno 2008-2023). Il precedente record di temperatura alta per giugno era il 12 giugno 2019, brevemente a 0,1 gradi Celsius (32 gradi Fahrenheit). Il 26 giugno 2023, una temperatura di 0,4 gradi Celsius (33 gradi Fahrenheit) è stata registrata durante un periodo di diverse ore di condizioni vicine o sopra lo zero alla stazione meteorologica Summit.
Credit: Christopher A. Shuman, Università del Maryland, Baltimore County al NASA Goddard Space Flight Center e Michael Schnaubelt, Università Johns Hopkins, utilizzando i dati del Global Monitoring Laboratory della NOAA
La Groenlandia cattura l’onda
La circolazione dell’aria nell’Artico è dominata da venti occidentali che circondano il Polo, guidati a un livello fondamentale dalla differenza di temperatura tra i tropici e le alte latitudini. Il confine di questi venti che fluiscono verso est è segnato dal getto polare. Poiché le temperature dell’aria dell’Artico e della Groenlandia si sono riscaldate, con un forte calo del ghiaccio marino e della copertura nevosa primaverile e un aumento dello scioglimento superficiale, si è avanzata l’ipotesi che il getto polare potrebbe diventare più sinuoso, o ‘ondulato’, portando a estremi climatici di condizioni persistentemente più calde o più fredde della media. Questo è uno degli aspetti più dibattuti dell’Amplificazione Artica, cioè i processi che sembrano amplificare il ritmo di riscaldamento nelle alte latitudini settentrionali.
Un nuovo studio sostiene questa ipotesi sulla base dell’ondulazione osservata dell’aria estiva sopra il Canada settentrionale, la Groenlandia e il Nord Atlantico dal 1979 al 2022. Durante i mesi di giugno, luglio e agosto c’è stato un piccolo ma statisticamente significativo aumento dell’ondulazione della circolazione dell’aria nella regione della Groenlandia. Dalla metà degli anni 2000, l’ondulazione del flusso d’aria è aumentata in concomitanza con una forte diminuzione della copertura nevosa di giugno per il Nord America e l’Europa. Inoltre, ciò è associato a alta pressione sulla Groenlandia, creando un ‘blocco alto’ che può rimanere fisso per periodi prolungati (settimane a mesi). Le condizioni di alta pressione in Groenlandia sono associate a un aumento del calore e dello scioglimento e a un aumento dell’apporto di energia solare alla calotta glaciale. Data la bassa copertura nevosa di giugno per il 2023, e l’emergere di una pressione sopra la media sulla Groenlandia a giugno e nella prima metà di luglio, c’è una forte possibilità che questo modello persista anche quest’anno.
Figura 7. Questa figura mostra esempi di giorni di mappatura dell’ondulazione del flusso d’aria sull’area di studio utilizzata nello studio Preece et al., 2023. La mappa in alto mostra i contorni del flusso d’aria con bassa sinuosità (ondulazione) il 16 agosto 2001. La mappa in basso mostra un forte modello di ondulazione l’11 luglio 2012.
Credit: Modificato da Preece et al., 2023, Nature Communications
Arte di Ghiaccio
Il 26 giugno, il fotografo ed esploratore Sebastian Copeland ha catturato questa immagine di una scogliera di ghiaccio durante l’evento di scioglimento diffuso di quel periodo.
Figura 8. Questa immagine digitale mostra il ghiaccio in scioglimento e il mélange di ghiaccio vicino a Qaanaaq, in Groenlandia.
Credit: Sebastian Copeland
Ulteriori letture
Preece, J. R., T. L. Mote, J. Cohen, L. J. Wachowicz, J. A. Knox, M. Tedesco e G. J. Kooperman. 2023. Circolazione atmosferica estiva sopra la Groenlandia in risposta all’amplificazione artica e alla diminuzione della copertura nevosa primaverile Summer atmospheric circulation over Greenland in response to Arctic amplification and diminished spring snow cover. . Nature Communications, 14(1), 3759. doi:10.1038/s41467-023-39466-6