Extensión media mensual de la banquisa ártica en enero 2016

La extensión media mensual de la banquisa ártica en el mes de enero de 2016 se ha situado según los datos del NSIDC en 13.53 millones de km2. Esto supone el  valor más bajo de toda la serie de observaciones 1979-2016 para dicho mes, superando por unos 90.000 km2 el anterior record mínimo establecido en 2011, y situándose en torno a 1 millón de km2 por debajo de la media 1981-2010. Podemos observarlo en esta gráfica mostrando la evolución en la extensión de la banquisa ártica en el mes de enero entre 1979 y 2016:

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Esto supone una tendencia de un -3.2% por década.

A continuación observamos el mapa comparando la extensión media mensual de la banquisa ártica en enero 2016 (en blanco) comparada con la media 1981-2010 (línea rosa) para dicho mes:

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El mayor déficit de hielo se localiza en el mar de Barents y al norte de las Svalbard, así como en los mares de Okhotsk y Bering.

El siguiente mapa muestra las anomalías de temperatura del aire cerca de la superficie durante enero 2016 respecto a la media 1981-2010 para dicho mes, según los reanálisis NCEP/NCAR:

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Todo el Océano Ártico y mares contiguos, sin excepción, con temperaturas claramente por encima de la media. Como en los últimos meses, destaca especialmente la zona del mar de Barents, al este de las Svalbard, donde la ausencia de banquisa realimenta unas temperaturas del aire más altas de lo habitual.

La única excepción a las temperaturas por encima de la media durante enero de 2016 se encuentra en Escandinavia. No obstante, el punto de partida de meses anteriores en esta zona era muy cálido, así que el frío enero tampoco ha podido evitar que en el mar Báltico la extensión cubierta de hielo se sitúe también por debajo de la media, a pesar del repunte durante el último mes.

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Nueva serie de extensión del hielo marino ártico en septiembre entre 1935 y 2014

Acabamos de publicar en la Revista de Climatología el artículo “Nueva serie de extensión del hielo marino ártico en septiembre entre 1935 y 2014”:

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– Descargar valores de extensión (csv) (descargar desde Zenodo)

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En este blog he tratado en anteriores ocasiones el tema de la extensión de la banquisa antes de los satélites. Este artículo intenta aportar nueva luz sobre este asunto, incorporando datos para el sector siberiano (AARI) no empleados hasta ahora en las series con cobertura para todo el Ártico (Walsh, HadISST).

Resumen

Desde 1979, los satélites equipados con sensores de microondas han proporcionado una completa y consistente serie de observaciones de la extensión del hielo marino ártico, mostrando una significativa tendencia descendente, sobre todo en el mes de septiembre, cuando el hielo marino ártico alcanza su mínimo anual. Existen registros anteriores a 1979, pero no son consistentes con los datos de satélite y tienen una fiabilidad limitada, sobre todo antes de 1953. Presentamos una nueva serie de extensión del hielo marino ártico en el mes de septiembre desde 1935 hasta 2014 que incluye datos para el sector siberiano no utilizados hasta ahora en las series que cubren el conjunto del Ártico. La nueva serie ha sido ajustada para ser consistente con los datos de satélite. La tendencia en el período 1935-2014 es de un -3,5% por década, mientras la tendencia en el período de los satélites 1979-2014 es de un -13,3% por década. Sin embargo, la tendencia desde 1935 hasta principios de los años 80 es positiva de forma estadísticamente significativa. Se torna negativa en los años 90, alcanzando significancia estadística a partir de 2006. El mínimo anual más bajo en el período anterior a los satélites es más alto que el de cualquier año posterior a 2001.

Metodología

En primer lugar, ajustamos los datos de HadISST (1953-1978) para ser consistentes con los de los satélites (1979-2014) usando el mismo método empleado por Meier et al. 2012, pero ajustando también los datos raster:

Fig 1

Concentración del hielo marino ártico en septiembre de 1960. Izquierda: HadISST original. Derecha: HadISST ajustado.

 

En segundo lugar, incorporamos los datos de AARI en los de HadISST previamente ajustados (1953-1978):

Fig 2

Extensión del hielo marino ártico en septiembre de 1960. Izquierda: HadISST ajustado. Derecha: HadISST ajustado + AARI.

 

En tercer lugar, extendemos la serie hasta 1935 combinando los datos de AARI con una climatología seleccionada en base a la correlación entre temperatura y banquisa:

Fig 3

 

Resultados

Extensión de la banquisa ártica en el mes de septiembre entre 1935 y 2014 según los datos de este trabajo, expresada en millones de km2.:

SERIE

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Extensión del hielo marino ártico en septiembre entre 1935 y 2014 según los datos de este trabajo (línea roja), los de HadISST (línea azul), y los de Meier et al. (línea negra), estos últimos desde 1953:

COMPA

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Mediana de la extensión del hielo marino ártico en el mes de septiembre según los datos de este trabajo. A la izquierda, mediana 1935-1944 (la década más baja antes de los satélites, 7.021.000 km2). A la derecha, mediana 2005-2014 (la década más baja en la era de los satélites, 5.182.000 km2):

Fig 6——————————————————————————————————————

Extensión de la banquisa ártica en septiembre. Línea azul, datos de HadISST. Línea negra, datos de este trabajo. Las bandas grises corresponden a la estimación de extensión de la banquisa a partir de una regresión de la temperatura en el Ártico en función de su correlación con la extensión de la banquisa en septiembre en el período de observaciones de los satélites 1979-2014:

Fig 9

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Tendencias (línea negra) de la extensión de la banquisa ártica en septiembre para períodos con inicio en 1935 y fin en cada año desde 1944 hasta 2014. Las líneas verde, azul y roja representan el 99% de confianza según tres métodos distintos:

Fig 7

Conclusiones

Hemos obtenido una nueva y consistente serie de datos raster de extensión de la banquisa ártica en el mes de septiembre entre 1935 y 2014. Al haber incorporado los datos de los mapas operacionales de AARI en el período anterior a los satélites (1935-1978), la nueva serie ofrece en dicho período una mayor precisión y fiabilidad en el sector siberiano que las series con cobertura para todo el Ártico disponibles hasta ahora. Lo más destacable es la mejora en la consistencia del período 1935-1952, que hasta ahora dependía completamente de climatologías e interpolaciones. Según los datos de esta nueva serie, la banquisa ártica en septiembre durante el período 1935-1952 presenta unas extensiones notablemente más bajas que las mostradas por las series disponibles hasta ahora (Walsh, HadISST), lo que corresponde mejor con las temperaturas observadas en el Ártico en esos años.

La nueva serie, que presenta datos consistentes a lo largo de ocho décadas, ayuda a situar en un contexto climático más amplio el significativo descenso en la extensión del hielo marino ártico en septiembre en el período de observaciones de los satélites, permitiendo una comparación directa con el final del anterior período de calentamiento en el Ártico observado durante la primera mitad del siglo XX y que alcanzó su máximo en torno a 1940 (Polyakov et al., 2003a; Jones et al., 2012).

Los últimos treinta años (1985-2014) destacan como un período de persistente descenso en la extensión de la banquisa ártica en el mes de septiembre, situándose a partir de 2002 en los valores más bajos desde el inicio de la serie. Así, los mínimos anuales más bajos en el período anterior a los satélites, que se registran en las primeras décadas de la serie (1943, 1945, 1952, 1960) se mueven en torno a unos 6,5 millones de km2, y son más altos que el mínimo de cualquier año posterior a 2001.

Según los datos de este trabajo, entre 1935 y 2014 la tendencia lineal de la extensión de la banquisa ártica en el mes de septiembre es negativa y estadísticamente significativa, con un valor de -3,5% por década. Sin embargo, hasta mediados de los años 80 la tendencia es ligeramente positiva de forma también estadísticamente significativa. Este hecho podría sugerir la existencia de una oscilación multidecadal superpuesta a una tendencia de fondo descendente en la extensión del hielo marino ártico. Esta posible oscilación multidecadal no es observable en Walsh o HadISST, pero sí en la temperatura y otros parámetros climáticos del Ártico (Polyakov et al. 2003a, 2004 y 2008) y ha sido apuntada también para la banquisa por otros estudios (Polyakov et al. 2003b; Miles et al., 2014).

La nueva serie de extensión del hielo marino ártico en septiembre entre 1935 y 2014 presenta una mejor correlación con las temperaturas observadas en el Ártico que las series disponibles hasta ahora para el mismo período. La serie puede también servir para ser comparada con los resultados de modelos numéricos. Consideramos que sería interesante ampliar la serie a todos los meses del año, siguiendo una metodología similar a la empleada aquí para el mes de septiembre. Una nueva serie cubriendo todos los meses del año quizá podría ayudar a reconciliar algunas diferencias entre temperaturas, hielo y modelos en la primera mitad del siglo XX (Semenov y Latif, 2012; Semenov, 2014).

Muchos mas detalles, en el ARTÍCULO COMPLETO.

Cea Pirón, MA y Cano Pasalodos, JA (2016): Nueva serie de extensión del hielo marino ártico en septiembre entre 1935 y 2014. Rev. Climatol., 16: 1-19 .

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A new time series of September Arctic sea ice extent: 1935-2014

We have just published a new paper in the journal Revista de Climatología. This paper presents a new time series of September Arctic sea ice extent from 1935 to 2014:

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– Download extent data values (csv) (download from  Zenodo)

– Download gridded data (netcdf) (download from Zenodo)

 

Abstract

Since 1979 satellite-borne passive microwave sensors have provided a continuous and consistent record of Arctic sea ice extent. This record shows a significant downward trend, particularly at September, when Arctic sea ice reaches its annual minimum. Records before 1979 exist, but are not consistent with the satellite record and have limited reliability, specially before 1953. We present a new time series of September Arctic sea ice extent from 1935 to 2014 that includes data for the Siberian sector (AARI operational charts) not used previously in the Arctic wide existing time series (Walsh, HadISST). The new record has been adjusted to be consistent with satellite data. The trend for 1935-2014 is -3.5% decade, while the trend for the satellite era is -13.3% decade. However, the trends since 1935 until early 1980s are positive and statistically significant. The trends turn negative in the 1990s, reaching statistical significance from 2006 onwards. The lowest annual minimum in the pre-satellite era is higher than any annual minimum after 2001.

Methodology

STEP 1: We adjust HadISST (1953-1978) to match the satellite data, using the same method employed  by Meier et al. 2012 . However, we also adjust the gridded data, instead of adjusting only the extent values:

Arctic sea ice concentration for September 1960. Left: original HadISST. Right: HadISST adjusted to match the satellite data.

Arctic sea ice concentration for September 1960. Left: original HadISST. Right: HadISST adjusted to match the satellite data.

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STEP 2: We incorporate AARI data into previously adjusted HadISST (1953-1978):

Arctic sea ice extent for September 1960. Left: adjusted HadISST. Right: adjusted HadISST + AARI.

Arctic sea ice extent for September 1960. Left: adjusted HadISST. Right: adjusted HadISST + AARI.

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STEP 3: We extend back the time series to 1935, combining AARI data with a climatology (calculated on the basis of the correlation between sea ice extent and temperature):

Left: September climatology for the 1935-1952 period . Right: Arctic sea ice extent for September 1952, after the incorporation of AARI data into the climatology.

Left: September climatology for the 1935-1952 period . Right: Arctic sea ice extent for September 1952, after the incorporation of AARI data into the climatology.

 

Results

September Arctic sea ice extent since 1935 to 2014:

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September Arctic sea ice extent since 1935 to 2014. Red: this work. Black: Meier et al. Blue: HadISST:

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Median September Arctic sea ice extent for the lowest decade of the pre-satellite era (1935-1944, left) and for the lowest decade of the satellite era (2005-2014, right):

Fig 6 eng————————————————————————————————

September Arctic sea ice extent since 1935 to 2014. Black: this work. Blue: HadISST. Grey band: estimated sea ice extent using a regression of September SIE on Arctic temperature data (Apr-Sept., 70-90N, CRUTEM4) based on the correlation between sea ice extent and temperature during the satellite era:

Fig 9——————————————————————————————————

Trend (black line) for periods starting in 1935 and ending the plotted year for September. The green, blue and red lines represent the 99% confidence level according to three different methods:

Fig 7

Cea Piron, MA and Cano Pasalodos, JA (2016): Nueva serie de extensión del hielo marino ártico en septiembre entre 1935 y 2014. Rev. Climatol., 16: 1-19 .

 

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Extensión media mensual de la banquisa ártica en diciembre 2015

La extensión media mensual de la banquisa ártica en el mes de diciembre de 2015 se ha situado según los datos del NSIDC en 12.27 millones de km2. Esto supone el cuarto valor más bajo de la serie de observaciones 1979-2015 para dicho mes, superando tan sólo a los diciembres de 2006, 2010 y 2012, tal como puede observarse en esta gráfica:

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A continuación, el mapa comparando la extensión media mensual de la banquisa ártica en diciembre 2015 (en blanco) con la media 1981-2010 para dicho mes (línea rosa):

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El mayor déficit de hielo, al igual que sucedía en noviembre, se sitúa en los mares de Barents y Kara, y al norte de las islas Svalbard. También algo por debajo de la media en el mar de Okhotsk. Por el contrario, la extensión de la banquisa se observa ligeramente por encima de la media en la zona de Baffin-Labrador.

Durante diciembre han continuado predominando unas condiciones de circulación atmosférica relativamente similares a las de noviembre, de AO-NAO positivas, destacando las bajas presiones en los mares de Noruega y Barents. Estas bajas presiones favorecen un flujo de vientos de componente sur hacia los mares de Barents, Kara y la zona de las Svalbard, arrastrando hacia allí aire y agua templadas de origen atlántico, así como haciendo derivar la banquisa hacia el norte. Las condiciones de deriva durante diciembre parecen haber sido también bastante conductivas para la exportación de hielo fuera del Ártico a través del estrecho de Fram, situado entre las Svalbard y Groenlandia.

En el siguiente mapa procedente de los reanálisis NCEP/NCAR podemos observar  la presión media a nivel del mar durante diciembre 2015:

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Lo mismo pero en forma de anomalías respecto a la media 1981-2010:

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A continuación, el mapa mostrando las anomalías de las temperaturas del aire cerca de la superficie durante diciembre 2015:

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Destacan las temperaturas muy por encima de la media en la zona de los mares de Barents y Kara. Además del flujo de aire y agua desde el sur, la propia ausencia de banquisa realimenta las temperaturas por encima de la media en esta zona.

Temperaturas claramente por encima de la media también en el Ártico Central.

Por el contrario, temperaturas por debajo de la media en la zona de Baffin-Groenlandia y el Archipiélago Canadiense. También ligeramente por debajo de la media en algunas zonas de los mares de Siberia Oriental y Chukchi.

En el conjunto de la zona 60-90ºN representada en el mapa, la temperatura en diciembre 2015 ha estado claramente por encima de la media, aunque tampoco destaca especialmente en el contexto de los últimos años, tal como se observa en la siguiente gráfica:

diciembre

En estos momentos, se están produciendo algunos cambios en la circulación atmosférica, y los modelos apuntan a una transición hacia AO-NAO más negativas, con predominio de altas presiones en el Ártico. Veremos si estas previsiones se cumplen, y como continúa respondiendo la banquisa durante enero y los siguientes meses.

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