Máximos de la banquisa antártica desde los años 60 hasta 2016

Este blog se dedica a la banquisa o hielo marino del Ártico, aunque de vez en cuando también echamos un vistazo a su pariente austral, la banquisa antártica.

La banquisa antártica alcanza su máximo anual en torno al mes de septiembre, al final del invierno austral.

En 2016 la banquisa antártica ha registrado el máximo más temprano desde el inicio de la serie de observaciones por satélite en 1979. Según informa el NSIDC, el máximo de 2016 se alcanzó el día 31 de agosto, con una extensión de 18.44 millones de km2, lo que supone el décimo máximo diario más bajo de la serie de observaciones 1979-2016.

Podemos observar lo temprano del máximo de 2016 (línea roja) en esta gráfica proporcionada por  la Universidad de Bremen :

extent_s_running_mean_amsr2_regular

Según informa el NSIDC, este máximo tan temprano se habría debido a la presencia durante septiembre de una zona de bajas presiones más profunda de lo habitual en el mar de Amundsen, combinada con dos centros de altas presiones a sus flancos. El resultado han sido dos zonas con vientos del NW más intensos de lo habitual que han reducido la extensión de la banquisa al hacerla derivar hacia el sur.

Los reanálisis NCEP/NCAR muestran estas anomalías en la intensidad y dirección del viento durante septiembre 2016, pudiendo apreciarse esas zonas de vientos del NW más intensos de lo normal en colores amarillos y rojos:

compday-pk9f7zeetm_npn7

Y este es el cambio del 31 de agosto al 30 de septiembre en las imágenes AMSR2 de la Universidad de Bremen, pudiendo observarse la retirada de la banquisa aproximadamente en las zonas afectadas por los intensos vientos del NW (mar de Ross, y a ambos lados de la Península Antártica: mar de Bellingshausen y mar de Weddell):

1

En cuanto a la extensión media mensual  de la banquisa antártica en septiembre 2016,  se ha situado en 18.45 millones de km2, lo que supone el quinto valor más bajo para dicho mes en la serie de observaciones 1979-2016, superando a 2002, 1989, 1986 y 1979, tal como vemos en la siguiente gráfica del NSIDC:

s_plot_hires_twh7Es curioso el comportamiento un tanto errático de los máximos de la banquisa antártica. Como se observa en la gráfica, hay una ligera tendencia ascendente en la serie 1979-2016, que culminó en 2014 superándose por primera vez los 20 millones de km2. Sin embargo, en 2015 y 2016 la extensión máxima de la banquisa antártica ha sido notablemente más reducida, situándose este año, tal como hemos visto, más cerca de los años más bajos de la serie que de los recientes máximos.

Al igual que sucede con la banquisa ártica, existen también observaciones de la banquisa antártica procedentes de los satélites ESMR durante los años 1972-1978 (Cavalieri et al. 2003) que nos permiten conocer también cómo se comportaron los máximos durante los años 70. Además, también tenemos alguna estimación para los años 60 procedente de los primeros satélites Nimbus.

Las estimaciones para los años 60 nos indican una extensión máxima alta en 1964 (unos 19.7 millones de km2) y nos sugieren una extensión muy baja en 1966 (aunque las observaciones para ese año son en agosto).

En cuanto a los datos derivados del sensor ESMR para los años 70, muestran extensiones máximas altas (entre 19.5 y 20 millones de km2) en 1973, 74 y 75, que caen bruscamente unos 2 millones de km2 para 1976, 77 y 78.  Lo más llamativo, de todas formas, es la aparición de una gran polynya o zona de agua abierta en el interior de la banquisa en el mar de Weddell durante los inviernos de 1974, 75 y 76. Esta polynya no se había observado antes, y desde entonces nunca se ha vuelto a observar. Podemos verla en la siguiente imagen mostrando los mapas correspondientes al mes de septiembre entre 1973 y 1976 (imagen tomada de aquí – la fuente original es esta otra: NASA):

Antarctic sea ice extent september 1973 1976 weddell polynya

Podríamos resumir la información disponible sobre los máximos de la banquisa antártica desde los años 60 hasta la actualidad con la siguiente gráfica que muestra la extensión media mensual de la banquisa antártica en septiembre, en torno al máximo anual. Hay un dato aislado para 1964, y datos continuos desde 1973 hasta 2016:

captura(Gráfica creada combinando los datos del satélite Nimbus I para 1964 con los de los satélites ESMR para 1972-1978 y los datos del NSIDC desde 1979 hasta la actualidad. He ajustado los datos ESMR de Cavalieri et al. para que sean consistentes con los del NSIDC en base a la diferencia media en el período de solapamiento de ambas series. No he incluido ningún dato para 1966, aunque la estimación para agosto de Gallagher et al. sugiere para septiembre de 1966 una extensión por debajo incluso de la de 1977 y que, por tanto, sería la más baja de toda la serie.)

En conclusión: la banquisa antártica ha dado y sigue dando muchas sorpresas, con grandes variaciones de un año a otro y un comportamiento un tanto errático que aún no terminamos de comprender del todo bien.

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EDITO (21/10/2016): Como detallo en este comentario, me he atrevido a hacer una gráfica casi continua 1964-2016 aprovechando algunos datos publicados en los años 70 y haciendo algunos ajustes necesarios para intentar que todo coincida más o menos. Naturalmente, los márgenes de error antes de 1979 y, sobre todo antes de 1973,  son mucho mayores que en los datos posteriores a 1979. En todo caso, creo que puede servir como una descripción aproximada de esos años anteriores a 1979 y 1973. Esta sería la gráfica (En rojo datos de finales de agosto-principios de septiembre. En azul, datos de finales de noviembre. En gris, la media de los dos valores en los años en los que ambos están disponibles.) :

Antarctic sea ice extent 1964 2016 winter spring 20th XX century Nimbus sea ice edge Gallagher Ackley Kukla Cavalieri NSIDC

Parece que a principios de los 70 hubo un pico máximo más alto que el reciente en torno a 2010-2014. Pero los valores de finales de los 70, en cambio, son de los más bajos de toda la serie. En los 60 también parecen mezclarse años altos y bajos, con un mínimo hacia mediados de la década.

A pesar de estas oscilaciones, en conjunto, no parece haber una tendencia significativa ni al aumento ni a la disminución de la banquisa antártica a finales de invierno y principios de primavera durante los últimos 50 años.

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18 respuestas a Máximos de la banquisa antártica desde los años 60 hasta 2016

  1. Los mapas ESMR de la banquisa antártica son accesibles en el pdf enlazado aquí: http://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=19840002650 (http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19840002650.pdf)

    Alternativamente, también están accesibles en la web del NSIDC: ftp://sidads.colorado.edu/pub/DATASETS/nsidc0009_esmr_seaice/south/monthly/

    Tomados de esta última, mapas ESMR de la banquisa antártica en septiembre de 1973, 1974, 1975 y 1976, mostrando los tres últimos años esa llamativa y recurrente polynya invernal en el mar de Weddell:

    Antarctic sea ice extent september 1973

    Antarctic sea ice extent september 1974 polynya weddell

    Antarctic sea ice extent september 1975 polynya weddell

    Antarctic sea ice extent september 1976 polynya weddell

  2. Otros links de interés sobre la banquisa antártica antes de 1979:

    http://acce.scar.org/wiki/Changes_in_sea_ice_extent_through_the_Holocene

    http://acce.scar.org/wiki/Antarctic_sea_ice_cover_in_the_instrumental_period

    Decadal decrease of Antarctic sea ice extent inferred from
    whaling records revisited on the basis of historical and
    modern sea ice records
    http://www.polarresearch.net/index.php/polar/article/viewFile/6439/7271

    http://journals.ametsoc.org/doi/pdf/10.1175/1520-0493(1983)111%3C0578%3AVOASIA%3E2.0.CO%3B2
    Chiu, Long S, (1983): Variation of Antarctic sea ice: an update

  3. He retocado la entrada para cambiar el mapa de 1976 por una imagen con los mapas de 1973, 1974, 1975 y 1976.
    Y he ampliado la descripción entre paréntesis de la última figura del post.

  4. Esto sería una comparación de la extensión de la banquisa antártica a finales de agosto de 1964 y 1966 según las imágenes visibles de los primeros satélites Nimbus. Se observa la retirada del borde del hielo sobre todo en la zona de la Península Antártica, mares de Amundsen, Bellingshausen, Weddell, etc.:

    Finales de agosto, 1964 vs. 1966:
    antarctic maximum sea ice extent 1964 vs 1966 september

    ftp://n5eil01u.ecs.nsidc.org/SAN/NIMBUS/NmIcEdg2.001/

    También tenemos estimaciones para septiembre de 1969, que a primera vista parece algo más bajo que 1964 pero por encima del 66:

    Septiembre del 69:
    antarctic sea ice extent september 1969

    El NSIDC publicó también esta comparación entre 2014, 1964 y 1966:

    antarctic sea ice 1964 1966 2014 september nsidc nimbus

    http://nsidc.org/arcticseaicenews/2014/11/almost-frozen-north/

  5. He localizado también imágenes de artículos de los 70 con la extensión de la banquisa antártica en octubre en 1967, 68, 69 y 70. Para poder hacer una serie en condiciones desde el 64, habría mucho trabajo por hacer, pero sería posible. Con mayores incertidumbres que los datos desde 1979, por supuesto, pero parece posible conseguir una serie continua de máximos más o menos fiables desde 1964 (ó 1966, pues no me constan datos para el 65) hasta el presente.

    Octubre 1967 y 1968:

    antarctic sea ice extent 1967 1968 october

    Octubre 1967 y 1969:

    antarctic sea ice extent 1967 1969 october

    Octubre 1969 y 1970:

    antarctic sea ice extent 1969 1970 october

    Budd, W. F. (1975). Antarctic sea-ice variations from satellite sensing in relation to climate. Journal of Glaciology, 15(73), 417-427. http://www.igsoc.org:8080/journal/15/73/igs_journal_vol15_issue073_pg417-427.pdf

    Streten, N.A. Arch. Met. Geoph. Biokl. A. (1973) 22: 119. doi:10.1007/BF02247676 http://link.springer.com/article/10.1007/BF02247676

    A grandes rasgos, y siguiendo también lo que indican Zwally et al. 1983, podríamos concluir que en los últimos 50 años no parece haber ninguna tendencia significativa de aumento o disminución de la extensión máxima de la banquisa antártica, aunque sí grandes variaciones interanuales.

    En concreto, desde 1964 hasta 1966 los máximos de la banquisa antártica descienden bruscamente. Entre 1967 y 1972 se produce una recuperación. Nueva caída brusca en 1976, 77 y 78. Ligero aumento desde entonces, aunque con altibajos como los de 1986 ó 2002, alcanzándose un máximo absoluto en 2014, y apreciable descenso nuevamente en los últimos dos años.

  6. Algo similar a esto podría ser la curva de 1967 a 1976 (aunque, ojo, esta gráfica no se refiere a los máximos):

    antarctic sea ice extent 1967 1976 ackley kukla

    Ackley, S. F. (1981). A review of sea-ice weather relationships in the Southern Hemisphere. Sea Level, Ice, and Climatic Change, 127-159. http://hydrologie.org/redbooks/a131/iahs_131_0127.pdf

    Kukla, G. J. et al. (1977). New data on climatic trends. Nature, 270, 573-580. http://www.nature.com/nature/journal/v270/n5638/abs/270573a0.html

  7. Transformando los datos de Ackley-Kukla y combinando con los de Gallagher, Cavalieri y el NSIDC, la serie de extensión de la banquisa antártica en torno al máximo anual desde 1964 hasta 2016 sería algo así (Tener en cuenta que los valores iniciales de la serie tienen márgenes de error mucho más grandes que los posteriores a 1973, y a su vez éstos tienen una incertidumbre un poco mayor que los posteriores a 1979. Pero, como aproximación, puede valer):

    antarctic maximum sea ice extent 1964 2016 nimbus gallagher cavalieri nsidc

  8. Añadiendo una estimación de los márgenes de error para cada punto de datos, la gráfica podría ser algo así:

    antarctic sea ice extent 1964 2016 error margins maximum september nimbus gallagher cavalieri kukla nsidc

    En todo caso, hay que tomar la gráfica con un poco de prudencia, sirve como orientación pero es un trabajo muy casero, que sin duda podría depurarse más.

  9. Mirando algunas cosas de finales de los 50…

    Kukla y algún libro dicen que Treshnikov da para finales de los 50…


    Encontré Treshnikov:
    Treshnikov, A. F. (1967). The ice of the Southern Ocean. Japanese Antarctic Research Expedition scientific reports. Special issue, 1, 113-123.
    https://nipr.repo.nii.ac.jp/?action=repository_uri&item_id=86&file_id=18&file_no=1

    Parece que a finales de los 50 la extensión máxima anual de la banquisa antártica se movía dentro del rango de las observaciones 1979-2016.

    Bueno, yo creo que de momento este tema de los máximos de la banquisa antártica lo voy a dejar así.

  10. Incluyendo los datos de Treshnikov, que son una media estimada para 1957-1963, tendríamos esto:

    treshnikov antarctic 1950s september sea ice extent 1957 2016

  11. Bueno, sigo dejando por aquí algunas cosas interesantes que encuentro, por si algún día hago algo más con todo esto: http://www.uca.edu.ar/uca/common/grupo72/files/Renwick_SAM-ice_poster.pdf

  12. HadISST2, como de costumbre, a su bola. Los valores anteriores a 1971 parecen casi casi “inventados”:

    antarctic sea ice extent xx 20th century HadISST2 vs. satellite data Nimbus ESMR NSIDC Sea Ice Index Teshnikov 1967 Gallagher 2010 Kukla 1977 Cavalieri 2003

    Repiten la jugada del Ártico ajustando al alza los datos de satélite. Pero, incluso si reajustamos a la baja toda la serie para que los valores de satélite coincidan, la evolución antes de 1971 sigue pareciendo poco realista:

  13. Bueno, ando depurando un poco el tema y conservando cada dato original para el mes al que corresponde.
    Aún me faltaría calcular las extensiones de octubre 1967-1970 a partir de los mapas de arriba (Budd y Streten).
    De momento, esto hay (click para ver la imagen a mayor tamaño):

    antarctic sea ice extent 1960s 2016 winter spring august september october november ackley 1981 kukla et al 1977 cavalieri et al 2003 NSIDC ESMR

  14. Ya estoy descubriendo algunos pequeños desajustes…

    Me tomaré mi tiempo.

  15. Al final hay menos datos útiles de los que esperaba. Tras mirarlo todo bien, y encontrar algunas contradicciones y algún dato dudoso, me he quedado sólo con lo que resulta más consistente, fiable y contrastable.

    1. Gráfica de Ackley 1981, mostrando con una escala más clara los datos compilados por Kukla et al. 1977:

    Esta gráfica de Ackley-Kukla (finales de noviembre, 1967-1976) es la única de la época que intenta construir una serie medianamente larga, lo que presupone un esfuerzo en favor de la consistencia de los datos. Además, es también muy interesante por ser la única que incluye la transición 1972/1973 desde las imágenes visibles a los datos de microondas. Así pues, extraigo los datos de Kukla de la gráfica de Ackley.

    Comparo los datos de Kukla 1973-1976 con los datos diarios de los sensores de microondas ESMR (Cavalieri et al. 2003). Resultando que encajan muy bien con los datos en torno al 25 de noviembre, sin necesidad de ningún ajuste. Construyo una serie homogénea 1973-2015 con los valores diarios del 25 de noviembre con el procedimiento habitual para unir los datos de Cavalieri et al. con los del NSIDC, que supone un muy ligero ajuste al alza de los datos 73-78. Y empalmo los datos de Kukla 1967-1972, aplicando también dicho pequeño ajuste. Tenemos así una serie homogénea 1967-2015 de la extensión de la banquisa antártica a finales de noviembre. De todas formas, conociendo los problemas para calcular con precisión la extensión a partir de las imágenes visibles de los primeros satélites, aplico un amplio margen de error a los datos de Kukla 67-72.

    2. Mapas con el borde del hielo derivados de las imágenes visibles de los primeros satélites Nimbus (Gallagher y Garret Campbell, 2013 ftp://n5eil01u.ecs.nsidc.org/SAN/NIMBUS/NmIcEdg2.001/ )

    Elijo una fecha que, más o menos, nos permita incluir los 3 años disponibles: 1964, 66 y 69. La fecha es finales de agosto, aunque en alguna zona y año hay que guiarse por algún dato de septiembre.

    Calculo la extensión a finales de agosto/principios de septiembre a partir de estos mapas. Coincide bastante bien con estimaciones previas independientes de alguno de esos años (Gallagher et al. 2010, Streten 1973, Predoehl 1966). Aplico un amplio margen de error a los datos. Los empalmo con una serie homogénea de la extensión a 31 de agosto 1973-2015 uniendo los datos de Cavalieri y el NSIDC con el procedimiento habitual.

    Este es el resultado (En rojo datos de finales de agosto-principios de septiembre. En azul, datos de finales de noviembre. En gris, la media de los dos valores en los años en los que ambos están disponibles. Desde los 60 hasta 2015/16):

    Parece que a principios de los 70 hubo un pico máximo más alto que el reciente en torno a 2010-2014. Pero los valores de finales de los 70, en cambio, son de los más bajos de toda la serie. En los 60 también parecen mezclarse años altos y bajos, con un mínimo hacia mediados de la década.

    A pesar de estas oscilaciones, en conjunto, no parece haber una tendencia significativa ni al aumento ni a la disminución de la banquisa antártica a finales de invierno y principios de primavera durante los últimos 50 años.

  16. Quizá en un tiempo tengamos más datos.

    IN53D-07: Rescue of ESSA Visible Imagery from Film 1966 to 1973: A Resource for Sea Ice Extent and Reanalysis Verification. G. Garrett Campbell, University of Colorado at Boulder https://agu.confex.com/agu/fm16/meetingapp.cgi/Paper/122299

    Digital visible imagery has been recovered from 35 mm black and white film for ESSA 1, 3, 5, 7, 9 and NOAA 1 and 2 satellites. These daily data extend from February 1966 to June 1973. The digitization, navigation and quality control will be discussed. It provides the information to fill in the time series of sea ice extend estimated from the scattered months of Nimbus 2 to 4 from 1966 to 1971. In addition to discussing sea ice, the possibility of using this to verify atmospheric general circulation reanalysis will be discussed.

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