Meereissituation in der Arktis weiterhin auf saisonal niedrigem Niveau

23. Mai 2018

„Der Trend der niedrigen Werte der arktischen Meereisaudehnung bleibt auch im Frühjahr weiterhin bestehen und zugleich lag die mittlere Eisdicke leicht unter dem Mittel der vergangenen 7 Jahre“, betont Dr. Marcel Nicolaus, Meereisphysiker am AWI. Die Meereisausdehnung erreichte am 16. Mai einen Wert von 12,08 Mio. km² und liegt damit deutlich unter der zweifachen Standardabweichung des langjährigen Mittelwertes (siehe Abbildung 1). Der Monatsmittelwert für April (13,56 Mio. km²) war der niedrigste Wert seit Beginn der Satellitenmessungen (siehe Abbildung 2) und auch im März lag der Monatsmittelwert nur geringfügig (69.378 km²) über dem Wert vom letzten Jahr, dem bisher niedrigsten, jemals beobachteten Wert für den Monat März. „Dies ist eine kontinuierliche Fortsetzung der Meereisentwicklung aus dem vergangenen Winter2017/2018 (siehe Abbildung 3), in dem das Meereis in der Bering-, Barents- und Grönlandsee von besonders geringem Ausmaß (unterhalb des Langzeitmittels) war“, betont Marcel Nicolaus. Auch der Trend der geringen Meereisausdehnung in der Beringsee, der eine Folge von vielen küstennahen Wetterextremen im Winter war, hält im Frühjahr weiterhin an.

Verbunden mit der geringen Meereisausdehnung ist auch eine reduzierte mittlere Eisdicke in der Arktis zu verzeichnen. Die mittlere Eisdicke betrug zum Ende des Winters 2017/2018 2,14 m und lag damit leicht unter dem Mittelwert der vergangen sieben Jahre (2,19 m). Diese Ergebnisse gehen aus den Satellitenmessungen von CryoSat-2 hervor. Regionen mit geringer Eisausdehnung, wie in der Framstraße, zeigten auch geringere Eisdicken. Dagegen waren die Eisdicken in den russischen Randmeeren etwas dicker als im Mittel (siehe Abbildung ). „Ein Grund hierfür sind überdurchschnittliche Eisdicken zum Ende des vergangen Sommers (Oktober) und vergleichsweise geringe Wachstumsraten“, erläutert Dr. Stefan Hendricks, ebenfalls Meereisphysiker am AWI und speziell mit der Auswertung von CryoSat-2 Daten beschäftigt. Eine ausführliche Analyse der Eisdicke aus CryoSat-2 Daten im Vergleich der vergangen Jahre wird hier in meereisportal.de in Kürze veröffentlicht.

Klimatologischer Kontext

In der Luftdruckhöhe von 925 hPa herrschten in der Ostsibirischen See im April bis zu 10 °C höher Temperaturen als das Langzeitmittel. Die Lufttemperaturen waren in der östlichen Grönlandsee ebenfalls bis zu 5°C und in der Baffin Bay 3 °C höher im Vergleich zum langfristigen Mittel. In Regionen, wie der Barents- und Karasee, zeigten die Temperaturen dagegen vergleichbare Werte wie im Langzeitmittel und in Kanada und der Hudson Bay befanden sie sich sogar oberhalb des Mittels (siehe Abbildung 5). 

Die Temperaturen werden durch eine Meeresspiegeldruckdifferenz hervorgerufen. Über der Beaufortsee und den Nordatlantik ist der Meeresspiegeldruck höher und über Eurasien und dem westlichen Grönland bis ins östliche Kanada niedriger als das Langzeitmittel (siehe Abbildung 6). Diese Bedingungen führten auf der pazifischen Seite der Arktis zu einem Einstrom von warmer Luft aus dem Süden über die Ostsibirische See und die Tschuktschensee, während in Nordkanada kalte Luft einfloss. Der erhöhte Meeresspiegeldruck über dem Nordatlantik und der niedrigere Meeresspiegeldruck über Westgrönland und dem kanadischen Archipel führten zu einem südlichen Warmlufteinstrom über Grönland und der Baffin Bay. (Quelle: NSIDC)

Fortschreitender Verlust des älteren Meereises (5 Jahre oder älter)

Einjähriges Meereis ist gekennzeichnet durch eine Eismächtigkeit von 1,5 - 2 m während der Winterperiode. Mehrjähriges Meereis weist dagegen oftmals eine Mächtigkeit von 3 - 4 m auf. Damit ist es robuster gegen ansteigende Temperaturen im Vergleich zu dünnerem Meereis. 

Eine Analyse in Kalenderwoche 9 (Ende Februar / Anfang März) zeigte einen beachtlichen Anteil von einjährigem Meereis in der Beaufort-, Tschuktschen-, Ostsibirischen, Laptev-, Kara- und Barentssee (siehe Abbildung 7). Mehrjährige Eis nahe Alaska und Sibirien kommt nur noch verstreut in der Beaufort- und Tschuktschensee vor. Eine kleine Zunge von zwei- und dreijährigem Eis erstreckt sich im Bereich nahe des Nordpols bis zu den Neusibirischen Inseln und zu der russischen Inselgruppe Sewernaja Semlja. 

Mittelt man das ganze Vorkommen des mehrjährigen Eises über den Arktischen Ozean, hat sich der Anteil des mehrjährigen Eises von 61% im Jahr 1984 auf 34% im Jahr 2018 reduziert. Davon sind nur 2% mehr als 5 Jahre alt. Das ist der geringste Wert der jemals während einer Winterperiode dokumentiert wurde. Der Anteil an einjährigem im Vergleich zu mehrjährigem Eis hängt von der Intensität der Eisschmelze im Sommer ab und wie viel Eis über die Framstraße jeden Winter exportiert wird. (Quelle: NSIDC

Führt ein wärmerer Winter zu weniger Meereiswachstum?

In den letzten drei Wintern haben die Temperaturen am Nordpol 0°C überschritten. Die Angabe der Frostgradtage („freezing degree days“), diese sind definiert als die Anzahl der Tage unter dem Gefrierpunkt multipliziert mit der Größe der Temperaturen unter dem Gefrierpunkt (hier mit 32 Grad Fahrenheit für 0°C, da aus dem Amerikanischen übernommen)) hilft, den Zusammenhang zwischen einem warmen Winter und deren Auswirkung auf die Meereisbedeckung zu bewerten. Dies ist ein einfacher Wert, um eine Aussage darüber zu treffen, für wie lange es wie kalt war. Das Auftreten der Frostgradtage zeigt eine großräumige Reduktion in den letzten drei Winterperioden. Die stärkste Abnahme gab es im vergangenen Winter 2017/2018 (siehe Abbildung 8). (Quelle: NSIDC

Generell besteht die Auffassung, dass Lufttemperaturschwankungen im Winter keine signifikante Auswirkung auf das Meereiswachstum haben. Generell liegen die Temperaturen unter dem Gefrierpunkt und die Rate, bei der Meereiswachstum stattfindet, ist für dünnes Meereis größter als für dickes Meereis. Trotz einer Zunahme der Lufttemperaturen im Winter, hat das thermodynamische Wachstum über den Winter sich generell verstärkt, einhergehend mit dem dünneren Meereis am Ende des Sommers. Die Beziehung scheint sich jedoch seit 2012 geändert zu haben. Das Meereiswachstum im Winter 2016/2017 war verhältnismäßig ähnlich zu dem in 2003, jedoch unterscheiden sich die Meereisdicken im jeweiligen November deutlich von einander. In 2016/2017 war die Meereisdicke entscheidend geringer. Es gibt noch keine ähnliche Analyse für den Winter 2017/2018, jedoch ist es wahrscheinlich, dass das thermodynamische Meereiswachstum letzten Winter geringer als im Langzeitmittel war (siehe Abbildung 9). (Quelle: NSIDC)

 

Ungewöhnliche Polynja-Öffnung nördlich von Grönland

Mitte Februar hat sich eine ungewöhnlich große Polynja nördlich von Grönland gebildet. Diese existierte über die erste Woche im März. Die Polynja hat sich infolge starker südlicher Winde und ungewöhnlich hoher Lufttemperaturen gebildet. Am 24. Februar 2018, während des Höhepunktes der Polynjaöffnung, erreichten die Lufttemperaturen am Kap Morris Jesup, Grönlands nördlichster Station, Temperaturen von bis zu 6,1°C. Die Tagesmitteltemperatur lag jedoch vergleichsweise niedrig, knapp über dem Gefrierpunkt. Solch hohe Temperaturen waren seit Beginn der Aufzeichnungen hier im Jahr 1981 nicht aufgetreten. Die Temperaturen im Februar sind normalerweise unterhalb 0°C. (Quelle: NSIDC)

Ansprechpartner:

Dr. Marcel Nicolaus (AWI)

Dr. Stefan Hendricks (AWI)

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