Auch wenn es noch ungefähr drei Wochen bis zum Erreichen des Minimums sind, deuten die momentanen Eisverlustraten in der Arktis auf kein neues Rekordminimum hin. Dies zeigt auch ein neu am AWI entwickelter statistischer Ansatz, der in diesem Jahr erstmalig zum Sea Ice Outlook beiträgt. Für den letzten Sea Ice Outlook vor dem diesjährigen sommerlichen Meereisminimum in der Arktis, der auf Daten von Ende Juli basiert, wurden 40 Beiträge, einschließlich eines rein regionalen Sea Ice Outlooks, eingereicht. Der Augustbericht 2016 beinhaltet für die gesamtarktischen Meereisvorhersagen drei heuristische Beiträge, neunzehn statistische Beiträge, fünfzehn Modellbeiträge, davon fünf dynamische Meereis-Ozean Modelle sowie acht, die vollgekoppelte Klimamodelle benutzen, sowie zwei Beiträge, die gemischte Methoden verwenden. Der Median der Meereisvorhersage im September 2016 beträgt 4,4 Mio. km² und hat sich damit gegenüber dem Wert des Vormonats kaum verändert (4,3 Mio. km²), er ist sogar leicht (um 0,1 Mio. km²) angestiegen. 50 % der Werte liegen zwischen 4,2 und 4,7 Millionen km² (Abbildung 1 – oberes und unteres Quartil). Die Werte der Beiträge schwanken etwas geringer als im Vormonat und bewegen sich zwischen 3,7 und 5,2 Mio. km². Würde der vorhergesagte Median mit dem beobachteten Minimum im September übereinstimmen, wäre das der drittniedrigste Wert seit Beginn der Satellitenaufzeichnungen. Wie auch im Julibericht sagt keiner der Beiträge ein neues September Rekordminimum voraus.
Auch wenn es noch ungefähr drei Wochen bis zum Erreichen des Minimums sind, deuten die momentanen Eisverlustraten in der Arktis auf kein neues Rekordminimum hin. Dies zeigt auch ein neu am AWI entwickelter statistischer Ansatz, der in diesem Jahr erstmalig zum Sea Ice Outlook beiträgt. Das statistische Modell berücksichtigt unterschiedliche klimatologische Parameter, wie den Wärmeinhalt des Ozeans, die Meeresoberflächentemperatur und andere atmosphärische Variablen, um eine Schätzung der September-Meereisausdehnung vorzunehmen. Der Sea Ice Outlook wird dabei einmal mit den Satellitendaten der Meereisausdehnung von der Universität Bremen (IUP) und einmal mit den Daten des National Snow and Ice Data Centers (NSIDC) gerechnet. Das Verfahren ist ausführlich hier beschrieben.
„Mit unserem statistischen Verfahren berechnen wir für den kommenden September eine Meereisausdehnung von 4,3 Mio. km² mit den Satellitendaten des NSIDC und mit denen der Universität Bremen eine Ausdehnung von 4,8 Mio. km². Dass sich diese Werte noch stark verändern werden, ist eher unwahrscheinlich. Der Unterschied zwischen den beiden Ergebnissen lässt sich dabei auf die unterschiedlichen Datenquellen für die in die Berechnungen eingehenden Meereisdaten zurückführen. Abweichungen in den Meereisdaten können beispielsweise durch die Verwendung verschiedener Sensoren sowie Algorithmen zur Auswertung der Satellitendaten entstehen, aber auch durch eine unterschiedliche räumliche Auflösung und Berücksichtigung küstennaher Punkte liegen“, kommentiert Dr. Ionita-Scholz. Wie im Bericht des letzten Monats sind die Medianwerte für die Modellbeiträge etwas höher als die der statistischen Methoden (in diesem Monat 0,2 Mio. km²). Für die Modellbeiträge liegt der Median der Vorhersagewert für die Septembermeereisausdehnung bei 4,62 Mio. km² (Mittelwert 4,51 Mio. km²) und ist damit leicht höher als im Juni und Juli (siehe Abbildung 2 und 3). Der Beitrag des AWI-Konsortiums, basierend auf einer dynamischen Modellierung, liegt mit 4,3 Mio. km² am unteren Ende der Vorhersage für diese Modelle und stimmt sehr gut mit dem auf dem statistischen Verfahren des AWI basierenden Ergebnis unter Verwendung der NSIDC-Daten überein.
Kontext der aktuellen Meereisvorhersagen für August 2016
In der ersten Hälfte des Augusts folgte die Meereisausdehnung dem Verlauf von 2007, dem Jahren, in dem das zweitgeringste Septemberminimum seit Beginn der Satellitenaufzeichnungen verzeichnet wurde. Die Kurve verläuft unter derjenigen der zweifachen Standardabweichung des langjährigen Mittelwertes von 1981-2010 (siehe Abbildung 4). Die mittlere Meereisausdehnung vom 1. bis 19. August betrug 5,6 Mio. km² (siehe Abb. 5). Der Meereisverlust in der Beaufort- und Tschuktschensee ist bereits weit fortgeschritten. Es existieren große Schollen mehrjährigen Eises in einigen Regionen und es wird sich zeigen, ob diese die Schmelzsaison überstehen werden. Ein Keil offenen Wassers dringt nordwärts von der Ostsibirischen See vor, jedoch ist das Eis in der Laptewsee großflächig vorhanden und blockiert die Nordostpassage. In der Kara-, Barents- und Grönlandsee bleibt das Eis weiterhin unterhalb des langjährigen Mittelwertes, wie dies auch bereits über den ganzen Winter und Frühling der Fall war. Die südlich gelegene Amundsen Route der Nordwestpassage erscheint auf Satellitenbildern des Mikrowellensensors AMSR offen, aber in Satellitenbildern von MODIS sieht man noch Eis. Der durchschnittliche tägliche Meereisverlust betrug bis 21. August circa 62.000 Quadratkilometer pro Tag und lag damit ungefähr beim Wert im Jahr 2007 (63.000 km²/Tag).
Die meteorologischen Bedingungen in den ersten drei Wochen des Augusts folgen dem bisherigen Muster dieses Sommers: es ist weiterhin generell wolkig und kühl. Diese Bedingungen verlangsamen das Schmelzen des Meereises. Die Oberflächentemperaturen in der zentralen Arktis bewegen sich für diese Jahreszeit im normalen Bereich (siehe Abbildung 6). Seit Mitte August intensiviert sich ein Tiefdruckgebiet in der Zentralarktis und führt zu sehr stürmischen Bedingungen (Abbildung 7). Im Jahr 2012 bewirkte ein ähnliches Tiefdruckgebiet das Aufreißen der Meereisdecke und unterstütze damit das enorme Schmelzen, was zum Rekordminimum in diesem Jahr beitrug. Auch wenn 2016 ähnlich stürmische Bedingungen vorliegen, unterscheidet sich die Ausdehnung der Meereisdecke jedoch sehr stark von der im Jahr 2012.
Meereisschmelze hält durch Wärme des Ozeans an
Die Arktis beginnt sich zum Ende des Sommers hin langsam abzukühlen, trotzdem hält der Meereisrückgang an. Grund hierfür ist der über den Sommer erfolgte Wärmeeintrag in den Ozean. Der frühe Meereisrückgang in diesem Jahr bewirkte eine Erwärmung des Ozeans sowohl durch Strahlungsabsorption als auch durch nordwärts fließendes Wasser in der Tschuktschensee bis zum Westen von Alaska und in der Barentssee bis zum Norden von Norwegen. Ungewöhnlich stark hat sich der Ozean in der nördlichen Baffinbucht (zwischen Nordkanada und Grönland), der Beaufortsee (nördlich von Nordwestkanada und Alaska), in der Ostsibirischen See (nördlich von Ostsibirien) und in der Barents- und Karasee (nördlich von Westeuroasiens) erwärmt. Außergewöhnlich im Jahr 2016 waren der sehr frühe Eisrückgang und die daraus resultierende Erwärmung des Ozeans in der westlichen Beaufortsee und in der westlichen Ostsibirischen See (Abb. 8). Ebenfalls ungewöhnlich war die nördliche Ausdehnung der Erwärmung dieser beiden Gebiete, die normalerweise viel später im Jahr schmelzen, wenn das Maximum der atmosphärischen Erwärmung ihren Höhepunkt überschritten hat. In diesem Jahr hat sich der Ozean in diesen Gebieten bereits erheblich erwärmt. Daher ist ein weiterer Rückgang des Meereises in diesen beiden Gebieten in den kommenden Wochen wahrscheinlich. Eine weitere Erwärmung des Ozeans ist hingegen unwahrscheinlich da sich die Atmosphäre bereits abzukühlen beginnt.
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