l’estensione del ghiaccio marino nell’Artico si è mantenuta tra il secondo e il quarto valore più basso mai registrato dalla storia dei satelliti, mentre quella dell’Antartico ha raggiunto il valore minimo mai registrato per l’anno e ora sta aumentando di nuovo. In altre parole, il ghiaccio marino nell’Antartico ha raggiunto il punto più basso dell’anno e ora sta iniziando a crescere di nuovo, dopo aver stabilito un nuovo record di estensione minima registrata. Questo è preoccupante perché l’estensione del ghiaccio marino nell’Antartico svolge un ruolo importante nella regolazione del clima del pianeta e la sua diminuzione potrebbe avere conseguenze significative sulla circolazione delle correnti oceaniche e sulle temperature globali.
INTRODUZIONE
l’estensione media del ghiaccio marino dell’Artico è stata di 14,18 milioni di chilometri quadrati, il terzo valore più basso registrato nella storia dei satelliti. Tuttavia, l’estensione del ghiaccio marino era superiore al valore minimo registrato a febbraio 2018. Il tasso di aumento giornaliero dell’estensione del ghiaccio marino è stato vicino alla media, con periodi di rapida crescita all’inizio e al centro del mese, seguiti da periodi di poco cambiamento. Questo è tipico di questo periodo dell’anno, quando la crescita del ghiaccio si rallenta e il bordo del ghiaccio è vulnerabile ai venti che possono comprimere o espandere la copertura di ghiaccio. Complessivamente, l’estensione del ghiaccio marino è aumentata di 724.000 chilometri quadrati durante febbraio 2023, rispetto alla media di febbraio 1981-2010 di 573.000 chilometri quadrati. Regionalmente, l’estensione del ghiaccio marino è rimasta al di sotto della media nel Mar di Barents, nel Mar di Okhotsk e nel Golfo di San Lorenzo, mentre nel Mare di Bering l’estensione del ghiaccio marino è stata più vicina alla media.
La figura 1a rappresenta l’estensione del ghiaccio marino dell’Artico per il mese di febbraio 2023, che è stata di 14,18 milioni di chilometri quadrati (5,47 milioni di miglia quadrate). La linea magenta mostra la media dell’estensione per il periodo 1981-2010 per quel mese. I dati sono stati ottenuti dal Sea Ice Index, che è un insieme di dati satellitari elaborati dal National Snow and Ice Data Center (NSIDC).
La figura 1b mostra l’estensione del ghiaccio marino dell’Artico al 1º marzo 2023, insieme ai dati sull’estensione giornaliera del ghiaccio per quattro anni precedenti e l’anno record . Il periodo 2022-2023 è mostrato in blu, 2021-2022 in verde, 2020-2021 in arancione, 2019-2020 in marrone, 2018-2019 in magenta e 2011-2012 in marrone tratteggiato. La mediana del periodo 1981-2010 è mostrata in grigio scuro. Le aree grigie intorno alla linea della mediana rappresentano l’intervallo interquartile e interdecile dei dati. I dati sono stati ottenuti dal Sea Ice Index, che è un insieme di dati satellitari elaborati dal National Snow and Ice Data Center (NSIDC).
L’intervallo interquartile (IQR) e l’intervallo interdecile sono entrambi misure di dispersione utilizzate per descrivere la variazione dei dati rispetto alla loro mediana. L’IQR è definito come la differenza tra il terzo e il primo quartile dei dati, ovvero il 50% centrale dei dati, mentre l’intervallo interdecile è la differenza tra il decimo e il novantesimo percentile dei dati, ovvero il 80% centrale dei dati. In altre parole, l’IQR indica la dispersione dei dati tra il 25° e il 75° percentile, mentre l’intervallo interdecile indica la dispersione dei dati tra il 10° e il 90° percentile. Entrambe le misure forniscono informazioni sulla variabilità dei dati raccolti, e quanto questi dati siano distribuiti attorno alla mediana. Quando l’IQR o l’intervallo interdecile sono ampi, ciò indica che i dati sono molto dispersi, mentre quando sono stretti, ciò indica che i dati sono relativamente vicini alla mediana
Durante il mese di febbraio, l’Oscillazione Artica,( L’Arctic Oscillation (AO) è un pattern climatico naturale che influenza la temperatura e la circolazione atmosferica nell’emisfero settentrionale, in particolare nelle regioni artiche. L’AO viene misurato in base alla differenza di pressione atmosferica tra l’Islanda e le regioni dell’Artico. L’AO può oscillare tra due fasi: una fase positiva, in cui la pressione atmosferica è più alta del normale sulla zona dell’Artico e più bassa del normale sulle regioni medie e basse latitudini, e una fase negativa, in cui la pressione atmosferica è più bassa del normale sulla zona dell’Artico e più alta del normale sulle regioni medie e basse latitudini. L’AO può influenzare le temperature, le precipitazioni e i modelli di circolazione atmosferica in tutto l’emisfero settentrionale. Durante la fase positiva dell’AO, l’aria fredda è confinata nelle regioni artiche, mentre l’aria calda e umida fluisce verso le regioni temperate e subtropicali, portando temperature più miti. Durante la fase negativa dell’AO, l’aria fredda può fuoriuscire dalle regioni artiche e spingersi verso le regioni temperate e subtropicali, portando temperature più fredde e condizioni meteorologiche più estreme. L’AO è un importante indicatore della variabilità climatica naturale e può influenzare i modelli di previsione del tempo a medio e lungo termine. Inoltre, è stato ipotizzato che l’AO possa essere influenzato dal cambiamento climatico globale, ma le ricerche su questo argomento sono ancora in corso.) un grande modo di variabilità climatica dell’Artico, si trovava in una fase fortemente positiva. Quando l’indice dell’Oscillazione Artica è positivo, la bassa pressione atmosferica presente sulla regione di Svalbard si rafforza e i venti che circolano intorno al Polo Nord sono più forti, contribuendo a mantenere l’aria fredda nell’Oceano Artico. Il modello di pressione atmosferica a livello del mare per febbraio mostrava una pressione inusualmente bassa sulla regione di Svalbard accoppiata con alta pressione sull’Artico centrale e la Siberia (Figura 2a). L’alta pressione sulla Siberia e sul Mare di Beaufort sono caratteristiche comuni dell’inverno, tuttavia, quest’anno il Beaufort Sea High si è spostato più verso il Polo. La combinazione di bassa pressione sulla regione di Svalbard e alta pressione sull’Artico centrale ha contribuito a spingere aria relativamente calda dal sud attraverso il Nord Atlantico e nel mare di Barents, e spingere l’aria fredda artica verso il Mare di Bering. L’aria fredda artica è stata anche spinta verso ovest in direzione del Canada orientale. Temperature dell’aria fino a 6 gradi Celsius (11 gradi Fahrenheit) al di sotto della media sono state registrate anche sulla Baia di Baffin e la Baia di Hudson (Figura 2b).Un altro evento atmosferico degno di nota avvenuto nel mese di febbraio è stato una brusco riscaldamento avvenuto nella stratosfera polare (SSW) .
Un brusco riscaldamento avvenuto nella stratosfera polare (SSW) è un evento atmosferico che si verifica quando la temperatura nell’atmosfera superiore (stratosfera) dell’emisfero settentrionale si riscalda in modo significativo e improvviso, di solito a causa di una perturbazione nella circolazione atmosferica. Per quanto riguarda Le onde lunghe atmosferiche, si fa riferimento a grandi perturbazioni nella circolazione atmosferica, come ad esempio le onde di Rossby, che si propagano a grandi distanze lungo la circonferenza della Terra. Quando queste onde raggiungono la stratosfera, possono interferire con il vortice polare stratosferico, che è un forte vento circolante in senso orario nell’Artico, e indebolirlo o persino invertirlo. L’indebolimento o l’inversione del vortice polare stratosferico può causare l’espansione dell’aria fredda artica verso latitudini inferiori, portando a temperature più fredde in alcune regioni dell’emisfero settentrionale. Tuttavia, gli effetti delle SSW sulla circolazione atmosferica e sul tempo possono variare a seconda dell’intensità dell’evento e della sua posizione spaziale, e quindi possono avere effetti diversi in diverse regioni del mondo.
All’inizio di febbraio, sembrava che il vortice stratosferico fosse già in uno stato indebolito a causa della propagazione delle onde verticali. Ciò lo ha reso suscettibile a ulteriori rotture circa 10 giorni dopo, quando il centro del vortice si è spostato dal Polo verso l’Europa. In generale, gli eventi di SSW portano generalmente alla crescita del ghiaccio marino dell’Artico, anche se la risposta esatta varia da regione a regione. (La sudden stratospheric warming (SSW) è un evento atmosferico che si verifica quando la temperatura nell’atmosfera superiore (stratosfera) dell’emisfero settentrionale si riscalda in modo significativo e improvviso, di solito a causa di una perturbazione nella circolazione atmosferica. Questo evento può portare alla rottura o all’indebolimento del vortice polare stratosferico, ovvero il forte vento circolante in senso orario nell’Artico. Quando il vortice polare si indebolisce, l’aria fredda artica può scivolare verso latitudini inferiori, portando a temperature più fredde in alcune regioni dell’emisfero settentrionale. Tuttavia, gli effetti delle SSW sulla circolazione atmosferica e sul tempo possono variare a seconda dell’intensità dell’evento e della sua posizione spaziale, e quindi possono avere effetti diversi in diverse regioni del mondo.)
La figura 2a mostra la media della pressione atmosferica a livello del mare nell’Artico in millibar per febbraio 2023. I colori gialli e rossi indicano alta pressione atmosferica; i colori blu e viola indicano bassa pressione. La figura è stata prodotta dal NSIDC (National Snow and Ice Data Center) con la cortese concessione del NOAA Earth System Research Laboratory Physical Sciences Laboratory.
La figura 2b mostra la differenza rispetto alla temperatura media dell’aria nell’Artico al livello di 925 hPa, in gradi Celsius, per febbraio 2023. I colori gialli e rossi indicano temperature superiori alla media, mentre i colori blu e viola indicano temperature inferiori alla media. La figura è stata prodotta dal NSIDC (National Snow and Ice Data Center) con la cortese concessione del NOAA Earth System Research Laboratory Physical Sciences Laboratory.
Il confronto con gli anni precedenti mostra che nel mese di febbraio 2023 si è registrata una perdita di estensione del ghiaccio marino dell’Artico. In particolare, la tendenza lineare al ribasso dell’estensione del ghiaccio marino di febbraio sulla base dei dati satellitari degli ultimi 45 anni è di 42.300 chilometri quadrati (16.300 miglia quadrate) all’anno, ovvero una riduzione del 2,8 percento per decade rispetto alla media del periodo 1981-2010. Sulla base di questa tendenza lineare, dal 1979, l’estensione del ghiaccio marino di febbraio ha perso 1,86 milioni di chilometri quadrati (718.000 miglia quadrate) di ghiaccio. Questo è equivalente a circa sette volte la dimensione del Colorado o cinque volte la dimensione della Germania. In sostanza, i dati mostrano una tendenza alla riduzione dell’estensione del ghiaccio marino dell’Artico nel mese di febbraio nel corso degli ultimi decenni, e la perdita di ghiaccio registrata nel febbraio 2023 rientra in questa tendenza.
Negli ultimi anni, la bassa estensione del ghiaccio marino nelle regioni del Mar di Barents e del Mar di Kara ha contribuito al trend negativo complessivo dell’estensione del ghiaccio marino artico in inverno. Studi precedenti hanno attribuito la riduzione della copertura di ghiaccio in questa regione all’aumento del trasporto di calore oceanico dall’Atlantico settentrionale. Un nuovo studio sta analizzando il ruolo delle cosiddette “atmospheric rivers” come processo contributivo.
Le “atmospheric rivers” portano aria calda e umida dalle regioni tropicali e subtropicali, aumentando la radiazione a lunghezza d’onda lunga verso la superficie. Possono anche portare piogge intense, entrambi i processi possono sciogliere il ghiaccio marino. Secondo lo studio, nelle regioni artiche eurasiatiche stanno entrando più “atmospheric rivers” rispetto al passato, portando alla riduzione della formazione del ghiaccio o allo scioglimento del ghiaccio sottile tra novembre e gennaio. In sostanza, questo studio suggerisce che le “atmospheric rivers” potrebbero essere un fattore importante nella riduzione dell’estensione del ghiaccio marino artico in inverno, insieme ad altri processi come il trasporto di calore oceanico.
La figura 4 mostra le tendenze medie da novembre a gennaio degli eventi di “atmospheric river” (AR). La mappa dell’Artico (a) mostra la tendenza della frequenza di AR dal modello ERA5 e da altre due rianalisi climatiche. Il grafico (b) mostra una serie temporale di AR nei mari di Barents e Kara da tre diversi set di dati di rianalisi atmosferica insieme all’area di ghiaccio marino in quella regione. La frequenza di AR si riferisce al numero di eventi di “atmospheric river” nel periodo autunno-inverno; ABK (Artico-Barents-Kara) si riferisce all’area delimitata in rosso nella mappa, mentre SIA indica l’area di ghiaccio marino.La figura è stata prodotta dallo studio di Zhang et al. (2023)new study e mostra come le tendenze delle AR siano aumentate nell’Artico e in particolare nella regione ABK, mentre l’area di ghiaccio marino si è ridotta. Ciò suggerisce che le AR possano essere un fattore importante nella riduzione dell’estensione del ghiaccio marino artico in inverno. ( Gli atmospheric river (in italiano “fiumi atmosferici”) sono correnti di aria umida e calda che si muovono da regioni tropicali e subtropicali verso regioni più fredde. Questi flussi di aria umida sono concentrati in fasce strette e possono essere molto intensi, trasportando grandi quantità di umidità. Gli atmospheric river possono estendersi per migliaia di chilometri e avere una larghezza di centinaia di chilometri. Gli atmospheric river sono importanti perché sono una fonte significativa di precipitazioni in alcune regioni del mondo, come la costa occidentale del Nord America e la costa occidentale dell’Europa. Tuttavia, possono anche causare eventi meteorologici estremi, come piogge intense e alluvioni, che possono portare a danni e perdite di vite umane. La comprensione degli atmospheric river è quindi importante per la previsione del tempo e per la gestione dei rischi associati a questi eventi meteorologici estremi.)
Il Mare di Hudson è generalmente completamente coperto di ghiaccio durante l’inverno artico. Tuttavia, come in altri luoghi, possono verificarsi polynya, regioni di acqua libera persistente, in determinate condizioni. Nella parte occidentale del Mare di Hudson, l’apertura e la chiusura di ciò che viene chiamato Kivalliq polynya sono eventi regolari legati a forti venti. Questa polynya si forma in inverno quando i venti offshore spingono il ghiaccio lontano dalla costa. Man mano che il ghiaccio viene spinto via, l’acqua libera lasciata alle spalle comincia a gelare e si forma rapidamente nuovo ghiaccio. In media, circa 182 chilometri cubi (43,7 miglia cubiche) di nuovo ghiaccio vengono prodotti ogni anno in questa polynya, equivalente a circa il 20% del volume di ghiaccio invernale del Mare di Hudson, secondo i colleghi dell’Università di Manitoba. Il 21 gennaio, la Kivalliq polynya si è aperta ancora una volta ed è stata presto coperta da un sottile strato di ghiaccio che è stato osservato nelle immagini satellitari visibili e termiche. I dati del radar ad apertura sintetica (SAR) e del sensore passivo a microonde L-band del satellite Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) ( Il radar ad apertura sintetica (SAR) è un tipo di tecnologia di imaging a microonde che utilizza l’eco riflesso dalle superfici per produrre immagini ad alta risoluzione della Terra, anche attraverso le nuvole e l’oscurità. Questo tipo di tecnologia viene spesso utilizzato per rilevare e monitorare i cambiamenti nella copertura del ghiaccio marino, nella topografia terrestre, nella vegetazione e nella distribuzione degli oceani. Il sensore passivo a microonde L-band del satellite Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) è uno strumento che misura il segnale delle microonde emesse dalla superficie terrestre. Questo strumento viene utilizzato per monitorare il contenuto di umidità del suolo e la salinità degli oceani. SMOS è stato progettato per contribuire a una migliore comprensione del ciclo dell’acqua globale e dei processi di scambio tra l’oceano e l’atmosfera.)
hanno anche registrato l’apertura e la chiusura della polynya. È interessante notare che la riflettanza del ghiaccio e la temperatura superficiale in questa regione due settimane dopo erano abbastanza uniformi, suggerendo uno spessore di ghiaccio molto uniforme (Figura 5). Polynyas come questa non solo facilitano la produzione di ghiaccio, ma sono anche importanti dal punto di vista biologico, favorendo la fioritura di fitoplancton in primavera. Svolgono inoltre un ruolo importante negli scambi di calore e umidità tra l’oceano e l’atmosfera più fredda sopra di essa. Inoltre, portano alla produzione di acqua densa, fredda e salata poiché il ghiaccio marino si congela. I cristalli di ghiaccio marino sono di acqua dolce e la formazione dei cristalli respinge la salamoia salata, portando a una densa discesa dell’acqua.
La Figura 5 mostra un’immagine visibile acquisita il 6 febbraio 2023 dal Radiometro ad Immagini Visibili e Infrarosse della NASA (VIIRS). L’area più scura nella metà occidentale della Baia è costituita da nuovo ghiaccio marino appena formato dove si è aperta la polynya. Il credito dell’immagine viene assegnato al Cooperative Institute for Meteorological Satellite Studies (CIMSS) presso l’Università del Wisconsin-Madison Satellite Blog, che fa parte dell’ente governativo americano National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).
