Deriva del hielo multianual: septiembre-enero 2015

En la siguiente animación se observa el movimiento del hielo multianual desde el mínimo del pasado septiembre hasta finales de enero de 2015:

Se observan varios pulsos de exportación de hielo por el estrecho de Fram, aunque la cantidad total exportada a simple vista no parece diferir gran cosa de lo habitual.

También es llamativa la fragmentación del hielo multianual en los mares de Beaufort y Chukchi. Dicha fragmentación puede observarse también en el último mosaico de RADARSAT proporcionado por el Servicio Canadiense (pinchar en la imagen para verla a mayor tamaño):

Al mismo tiempo que derivaba siguiendo el Giro de Beaufort, el hielo multianual se ha fragmentado intensivamente, dispersándose y permitiendo el crecimiento de hielo nuevo en los espacios libres.

Si las temperaturas son lo suficientemente bajas, la fragmentación puede ser positiva para el estado general de la banquisa, al permitir el crecimiento de hielo de primer año, que gana grosor y volumen a mayor velocidad que el hielo multianual (algo que quizá pudo ocurrir tras las fracturas de febrero y marzo de 2013).

Pero este proceso de fragmentación también puede tener sus lados negativos: un hielo multianual más disperso puede ofrecer en verano y en ciertas circunstancias una menor resistencia al deshielo de la que opondría un bloque más compacto, y resulta también más móvil.

Como siempre, el tiempo irá desvelando los resultados.

Fuente de los mapas: ftp://ccar.colorado.edu/pub/tschudi/iceage/gifs/

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Banquisa ártica a principios de enero 2015

La extensión media mensual de la banquisa ártica en diciembre de 2014 se ha situado según los datos del NSIDC en 12.52 millones de km2, prácticamente en empate técnico con 2008 y 2009 y situándose junto a ellos como el mejor valor desde 2004. Lo vemos en esta gráfica del NSIDC mostrando la extensión media mensual de diciembre entre 1979 y 2014:

Observando el mapa con la extensión media mensual de diciembre 2014 comparada con la media 1981-2010 para dicho mes, se aprecia que en la mayor parte del Ártico el borde de la banquisa se ha situado muy próximo a la media climática. La principal excepción estaría en el mar de Bering, donde el avance del hielo está resultando más lento de lo habitual (en los últimos meses en esta zona han sido frecuentes las advecciones de aire templado desde el sur, unidas a unas temperaturas oceánicas de partida que al final del verano en la zona estaban claramente por encima de la media):

En este mapa procedente de los reanálisis NCEP/NCAR se observan las anomalías de temperatura del aire cerca de la superficie durante diciembre de 2014 respecto a la media 1981-2010 para dicho mes, con la mayor parte del Ártico marítimo en temperaturas por encima de la media, excepto la zona de los mares de Groenlandia, Baffin y el Archipiélago Canadiense:

Si nos movemos al último mapa disponible de extensión de la banquisa, del 4 de enero, se observa una situación similar a la de diciembre en líneas generales aunque, rompiendo con la tendencia de los últimos meses, el mar de Barents también comienza a acumular cierto déficit de hielo respecto a la media 1981-2010 (un hecho probablemente ligado al predominio en las últimas semanas de los vientos del S y SW en la zona):

Esto se ha traducido también en un apreciable parón en los últimos días en la extensión de la banquisa:

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Extensión de la banquisa ártica en octubre 2014

Según los datos del NSIDC, la extensión media mensual de la banquisa ártica en octubre de 2014 se ha situado en 8.06 millones de km2, lo que supone el sexto valor más bajo de la serie 1979-2014 para dicho mes. Una extensión muy similar a la del pasado 2013, y a la vez una de las más altas de los últimos años, superando a 2007, 2009, 2010, 2011 y 2012.

Lo vemos en esta gráfica con la extensión media mensual de octubre entre 1979 y 2014:

A continuación, el mapa comparando la extensión de octubre 2014 con la media 1981-2010 para dicho mes:

Claramente por debajo de la media en Laptev, Siberia Oriental, Chukchi y Beaufort. Rebasando la media en algunos puntos de Barents y Kara.

Esta ha sido la presión media a nivel del mar durante el mes de octubre de 2014, según los reanálisis NCEP/NCAR:

Destacan las altas presiones sobre el Océano Ártico y Groenlandia, extendiéndose también hacia el mar de Kara y el NE de Europa, así como la profundidad de la baja de Islandia.

Lo mismo pero en forma de anomalías respecto a la media 1981-2010 para el mes de octubre:

Las temperaturas del aire cerca de la superficie se han situado por encima de la media en casi todo el Ártico marítimo, excepto en el sur de los mares de Kara y Barents. Lo vemos en este mapa:

Las temperaturas por encima de la media podrían vincularse a la mayor área de supercie oceánica libre de hielo comparada con la media 1981-2010. Esas zonas de agua abierta han ido cediendo calor, y estas temperaturas por encima de la media no han sido incompatibles con una recongelación otoñal relativamente rápida. Lo podemos ver en esta gráfica de IARC/JAXA con datos hasta el 4 de noviembre, y con 2014 representado por la línea roja (pinchar en la imagen para verla a mayor tamaño):

Y este sería el último mapa diario del NSIDC mostrando la distribución de la banquisa a 4 de noviembre:

Ha concluido ya la congelación de los mares de Laptev y Beaufort, igualándose así a la media 1981-2010. Barents y Kara también clavan dicha media. Por contra, en Siberia Oriental y Chukchi continúan observándose zonas de agua abierta que los mantienen por debajo de la media 1981-2010. En Baffin el avance del hielo también está siendo relativamente lento, por lo que la extensión también se mantiene por debajo de la media climática.

EDITO para añadir esta animación mostrando la deriva del hielo clasificado según su edad, desde el mínimo de septiembre hasta finales de octubre (fuente – el Archipiélago Canadiense no se incluye en el análisis):

De momento, parece que el Giro de Beaufort ha predominado sobre la Deriva Transpolar, lo que en principio es bueno ya que limita la expulsión de hielo fuera del Ártico a través del estrecho de Fram. Naturalmente, habrá que esperar a ver qué es lo que sucede durante los próximos meses.

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Extensión de la banquisa ártica en septiembre entre 1953 y 2014: Meier et al. 2012 + AARI (ampliado el 04/11 con estimación hasta 1945)

En 2012, los científicos del NSIDC Walt Meier, Julienne Stroeve y otros, publicaron este interesante artículo: “A simple approach to providing a more consistent Arctic sea ice extent time series from the 1950s to present“, The Cryosphere, 6, 1359-1368, 2012 (pdf).

En él, combinan los datos de extensión de la banquisa ártica de HadISST entre 1953 y 1978 con la habitual serie de observaciones de los satélites SMMR y SSMI entre 1979 y el presente recogida por el NSIDC.

Para combinar ambas series, utilizan como puente los datos de los satélites ESMR disponibles entre 1972 y 1978, ajustando los datos de HadISST en base a la diferencia media entre ambas series en el periodo en el que se solapan (a su vez, para que los datos ESMR sean consistentes con los de SMMR y SSMI, emplean la serie combinada de Cavalieri, Parkinson y Vinnikov 2003).

Básicamente, el procedimiento de Meier et al. es el mismo que empleé yo en la entrada que dediqué a los satélites ESMR (pero en mi caso usando Chapman&Walsh en lugar de HadISST para antes de los satélites).

Me voy a centrar en el mes de septiembre, en el mínimo anual. Esta sería la gráfica de Meier et al. 2012 para dicho mes:

arctic sea ice before satellites hadisst meier et al 2012 september arctic sea ice extent 1953 2011

El resultado final de la reconstrucción sería la combinación de la línea roja continua hasta 1978 (HadISST ajustado) y la línea azul a partir de entonces (Sea ice index, del NSIDC).

En la siguiente gráfica, he tomado los datos finales de Meier et al. 2012 para el mes de septiembre, y los he presentado en color rojo, actualizándolos hasta 2014:

arctic sea ice before satellites hadisst meier et al 2012 september arctic sea ice extent 1953 2014

Meier et al. indican que su serie presenta una mayor consistencia que otras series precedentes al haber eliminado una clara discontinuidad en la transición entre los datos de HadISST anteriores a los satélites y la serie de datos del NSIDC basada en observaciones satelitales. No obstante, los autores apuntan que aún pueden quedar inconsistencias tanto por los pocos años de solapamiento (1972-78) usados para ajustar HadISST desde 1953, como por razones ligadas a la heterogeneidad de las diversas fuentes de datos usadas por HadISST para el período anterior a los satélites, su diferente naturaleza, calidad, metodología… así como por la ausencia de datos reales en algunos momentos y lugares, etc.

En este sentido, creo que los mapas de AARI para el sector siberiano (basados en observaciones reales desde barcos y aeronaves, y disponibles desde 1950 aquí, y desde 1933 aquí) pueden ser una fuente interesante para comprobar la fiabilidad de los datos de HadISST en dicha zona antes de los satélites.

Lo que he hecho ha sido comparar los mapas de septiembre de HadISST del período 1953-1972 con los mapas de la misma fecha de AARI, y he ajustado los datos de HadISST en base a las observaciones reales recogidas en los mapas de AARI. Casi siempre he tenido que ajustar HadISST a la baja, pues indicaba más hielo en el sector siberiano del que aparecía en los mapas de AARI. Como ejemplo, dejo la comparativa de septiembre de 1953 entre HadISST y AARI:

arctic sea ice before satellites hadisst aari 1953 It's worth checking HadISST maps against those from AARI, that rely on actual observations from ships and aircrafts

En este caso, en base a las diferencias en los mares de Kara, Laptev, Siberia Oriental y Chukchi, he estimado que a HadISST habría que restarle unos 750.000 km2. He hecho lo mismo con el resto de años hasta 1972. El cálculo del ajuste necesario en base a los mapas lo he realizado contando pixeles (tiene un margen de error pero sirve como aproximación).

La serie de datos resultante tras el ajuste en base a AARI sería la línea azul añadida a la gráfica anterior (he extendido la serie ampliando hasta 1945 los datos ajustados de HadISST usando el método de Meier et al. 2012, y reajustándolos también en base a los mapas de AARI):

arctic sea ice before satellites hadisst aari meier et al 2012 esmr september arctic sea ice extent 1945 2014

Finalmente, he considerado realizar dos ajustes más a la serie, para conseguir una estimación lo más precisa posible en base a los datos disponibles.

Los datos de HadISST entre 1945 y 52 se basan exclusivamente en medias climatológicas. En el sector siberiano, los he corregido en base a las observaciones reales rusas de los mapas de AARI. En el sector americano, que en HadISST aparece completamente cubierto de hielo, no tengo datos reales para comparar, pero puedo juzgar la climatología en base a las observaciones reales existentes a partir de 1953. En ellas, prácticamente todos los años la zona del Golfo de Amundsen, desembocadura del Mackenzie y cercanías aparecen con amplias zonas de agua abierta, libre de hielo. Así que he considerado que es más probable climatológicamente que en dichas zonas hubiera algo de agua abierta.

Por tanto, por un lado he añadido otro pequeño ajuste a la baja a los datos de HadISST entre 1945 y 52 teniendo en cuenta esa probable zona de agua abierta.

Por otro lado, entre 1972 y 78 he sustituido HadISST ajustado por los datos de los satélites ESMR ajustados, pues creo que siguen siendo algo más consistentes con los datos posteriores.

El resultado final tras estos dos últimos retoques, es esta gráfica, que considero la mejor estimación de la extensión de la banquisa ártica en septiembre entre 1945 y 2014 en base a las distintas fuentes disponibles:

arctic sea ice before satellites hadisst aari meier et al 2012 esmr september arctic sea ice extent 1945 2014

La gráfica sugiere que entre 1945 y 1961 los mínimos anuales de la banquisa ártica serían similares a la media 1979-2000 (7 millones de km2), con los más bajos, como 1945 ó 1960, en unos 6.6 millones de km2. Entre 1962 y 1970 los mínimos serían más altos, con los años 70 de nuevo más similares a la media 1979-2000, sólo un poco por encima de ella. La media 1979-2000 se compone de unos 80 estables, y unos 90 con mayores oscilaciones. A partir del año 2000, estaríamos ya claramente por debajo de la media de las dos décadas anteriores, llegando después a los extremos de 2007 y 2012.

Y ampliado hasta 1935:
september arctic sea ice extent 1935-2014 arctic sea ice before 1979 arctic sea ice before satellites aari hadisst esmr

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