Zmiany temperatury powietrza w Arktyce

w okresie 1819–2005

Rajmund PRZYBYLAK

Zakład Klimatologii, Instytut Geografii UMK, ul. Gagarina 9, 87−100 Toruń

<[e-mail]>

W ostatnich latach zyskały na znaczeniu badania z zakresu klimatologii histo−

rycznej. Dla wielu bowiem celów potrzebne są nam nie tylko informacje o kli−
macie współczesnym, ale także o jego zmianach wcześniejszych, w tym szcze−
gólnie obejmujących ostatnie tysiąclecie. Obecnie dostępnych jest wiele rekon−
strukcji klimatu globalnego dla tego okresu, najlepiej jednak jest rozpoznany
klimat dla obszaru Europy. Arktyka w tym względzie przez długi czas była zanied−
bana; dopiero niedawno zostały wzmożone prace prowadzące do poznania jej kli−
matu w ostatnich stuleciach. W Zakładzie Klimatologii UMK temat ten był roz−
poczęty już pod koniec lat 1990. Jednak wyraźny postęp w badaniach miał miejsce
w latach 2002–2005 gdy realizowano projekt badawczy własny KBN. W kolej−
nych 3 latach był on kontynuowany w ramach projektu zamawianego KBN,
a począwszy od 2007 r. jest on finansowany w ramach projektu specjalnego
MNiSW. Fakt pozyskania środków finansowych na poznanie klimatu Arktyki,
w tym przypadku dla XIX i początku XX wieku, oznacza iż większość polskich
klimatologów podziela pogląd o niezwykle istotnym znaczeniu szerszej wiedzy
paleoklimatycznej dla zrozumienia problemu zmian klimatu nie tylko w Arktyce,
ale także całej kuli ziemskiej.

Zmiany temperatury powietrza w Arktyce w okresie pierwszych 100 lat badane−

go okresu zostały głównie zbadane na podstawie zebranych danych pomiarowych
w czasie morskich bądź lądowych ekspedycji (zgromadzono ok. 120 serii), których
czas trwania z reguły był krótszy od 2 lat. Ciągłe serie pomiarów poszczególnych ele−
mentów meteorologicznych rozpoczęły się bowiem w Arktyce bardzo późno, bo do−
piero w drugiej połowie XIX wieku. Najwcześniej zostały uruchomione stacje mete−
orologiczne na wybrzeżach Grenlandii (Jakobshavn w 1866 r., Upernavik w 1873 r.,
Godthåb i Ivigtut w 1875 r. oraz Angmagssalik w 1894 r.). Poza Grenlandią,
w Arktyce działały w sposób ciągły jeszcze tylko dwie stacje przed 1920 r.: na Nowej
Ziemi (Małyje Karmakuły od 1896 r.) i na Spitsbergenie (Green Harbour od 1911 r.).

Szczegółowa analiza uzyskanych wyników badań jest przedstawiona m. in.

w publikacjach Przybylaka (2004), Przybylaka i Vizi (2005) oraz Przybylaka i in.
(w druku). W niniejszym streszczeniu zamieszczono jedynie najważniejsze wnioski
z tych publikacji:

1. Najbardziej typową cechą w przebiegach rocznych temperatury powietrza

w Arktyce w badanym okresie były wyraźnie chłodniejsze jesienie i zimy (średnio

o ok. 1,5–3,0

°

C) niż obecnie (1931–1960). Natomiast wiosny i lata były najczęściej

nieco chłodniejsze, a na niektórych obszarach nawet trochę cieplejsze. Średnia rocz−
na temperatura powietrza była o ok. 1

°

C niższa niż współcześnie. Na przykład

w Arktyce Kanadyjskiej w okresie 1848–1859, dla którego istnieje stosunkowo
dużo obserwacji meteorologicznych, zimy były chłodniejsze o ok. 2

°

C niż obecnie,

natomiast wiosna, w tym szczególnie kwiecień, była dużo cieplejsza (o ok. 0,3–2,7

°

C w zależności od obszaru). Podobne relacje w rozkładach rocznych temperatury
powietrza między okresami historycznym i współczesnym stwierdzono także anali−
zując dane dla I Międzynarodowego Roku Polarnego 1882/1883.

2. Uzyskane wyniki wskazują, iż temperatura powietrza w omawianym okresie

nie była tak wyjątkowo niska, jak wskazywały na to jej rekonstrukcje wykonane na
podstawie danych pośrednich (np. izotopów tlenu pobranych z rdzeni lodowych).
Słuszność tego wniosku potwierdza fakt, iż większość średnich miesięcznych war−
tości temperatury powietrza z okresu historycznego zawiera się w odległości nie
większej niż jedno odchylenie standardowe od średnich wartości współczesnych.

Wiedza dotycząca zmian temperatury powietrza w ostatnich 80–85 latach

w Arktyce jest w miarę już dobrze poznana i można się z nią zapoznać studiując
m.in. ostatnio opublikowane prace Przybylaka (2002, 2007a), Bobyleva i in.
(2003) oraz McBean’a i in. (2005). Tutaj natomiast są przedstawione najważ−
niejsze wyniki badań uzyskane w ramach realizacji projektu badawczego zama−
wianego nr PBZ−KBN−108/P04/2004, dotyczące znaczącego ocieplenia Arktyki,
które rozpoczęło się w połowie 1990. lat.

6

Rajmund Przybylak

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

1950

1955

1960

1965

1970

1975

1980

1985

1990

1995

2000

2005

Lata

A

n

o

m

a

lie

te

m

p

e

ra

tur

y

(

o

C)

Arktyka 1

Arktyka 3

NH (l¹d+ocean)

Fig. 1. Średnie roczne 5−letnie ruchome anomalie temperatury powietrza w Arktyce (Arktyka 1
i Arktyka 3) i na Półkuli Północnej (NH (ląd+ocean)) w okresie 1951–2005. Objaśnienia: Arktyka 1 –
uśredniona obszarowo T z 33–35 stacji arktycznych; Arktyka 3 – uśredniona obszarowo T dla strefy
60–90

°

N (za Jones i in. 1999, uaktualniona); NH (ląd+ocean) – uśredniona obszarowo temperatura

powietrza dla Półkuli Północnej (za Jones i in. 1999, uaktualniona).

Wynika z nich, że znaczące ocieplenie w Arktyce (o ok. 1

°

C) rozpoczęło się

z około 20−letnim opóźnieniem w stosunku do globalnego ocieplenia, które – jak
wiadomo – uwidoczniło się w połowie 1970. lat (Fig. 1). Ponadto wystąpiło ono
w sposób skokowy. Z Fig. 1 wynika też wyraźnie, iż dopiero w połowie 1990. lat
anomalie średniej temperatury Arktyki stały się większe niż anomalie średnich tem−
peratur strefy 60–90

°

N i Półkuli Północnej. Można stwierdzić też, że obecnie sy−

tuacja jest pod tym względem podobna do tej z lat 1950., które kończyły okres ocie−
plenia Arktyki rozpoczęty w latach 1920. Wielkość temperatury powietrza obser−
wowanej po 1995 roku jest porównywalna z notowanymi temperaturami w Arktyce
w latach 1930. i 1940. Wiosny i lata są obecnie nawet cieplejsze, a jesienie i zimy
tylko nieznacznie chłodniejsze. Jednak rozkład przestrzenny wielkości zmian tem−
peratury powietrza był w obydwu okresach odmienny. W latach 1930. i 1940. naj−
bardziej ocieplił się region atlantycki, podczas gdy obecnie największe wzrosty tem−
peratury powietrza odnotowano w regionach pacyficznym i kanadyjskim. Niezgod−
ność istnieje także gdy analizujemy wielkości zmian temperatury powietrza w cyklu
rocznym. W latach 1930. i 1940. ocieplenie najsilniejsze było zimą, podczas gdy
współcześnie jest ono największe w porach przejściowych. Zachowanie się tempe−
ratury powietrza w zimie w ostatnich kilkudziesięciu latach jest niezgodne z progno−
zami jej zmian symulowanymi przez modele klimatyczne. Więcej szczegółów do−
tyczących obserwowanych ostatnio zmian temperatury powietrza w Arktyce oraz
ich prawdopodobnych przyczyn zawierają artykuły Przybylaka (2007a, b).

Literatura cytowana

B

OBYLEV

L.P., K

ONDRATYEV

K.Ya. i J

OHANNESSEN

O.M. (red.) 2003. Arctic Environment Vari−

ability in the Context of Global Change. Praxis Publishing, Chichester; 471 stron.

J

ONES

P.D., N

EW

M., P

ARKER

D.E., M

ARTIN

S. i R

IGOR

I.G. 1999. Surface air temperature and its

changes over the past 150 years. Rev. Geophys. 37: 173–199.

M

C

B

EAN

G., A

LEKSEEV

G., C

HEN

D., F

ØRLAND

E., F

YFE

J., G

ROISMAN

P.Y., K

ING

R., M

ELLING

H., V

OSE

R. i W

HITFIELD

P.H. 2005. Arctic climate – past and present. W: ACIA, Pre−release

Version 24 March 2005: 22–60.

P

RZYBYLAK

R. 2002. Variability of air temperature and atmospheric precipitation in the Arctic, At−

mospheric and Oceanographic Sciences Library 25, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht/
Boston/London; 330 stron.

P

RZYBYLAK

R. 2004. Temperatura powietrza w Arktyce w okresie Pierwszego Międzynarodowego

Roku Polarnego 1882/83. XXX Międzynarodowe Sympozjum Polarne, Gdynia. Polish Polar
Studies: 307–320.

P

RZYBYLAK

R. 2007a. Współczesne zmiany klimatu w Arktyce. W: A. Styszyńska i A.A. Marsz

(red.) Zmiany klimatyczne w Arktyce i Antarktyce w ostatnim pięćdziesięcioleciu XX wieku i ich
implikacje środowiskowe. Akademia Morska, Gdynia: 93–110.

P

RZYBYLAK

R. 2007b. Recent air−temperature changes in the Arctic. Annals of Glaciology 46:

316–324.

P

RZYBYLAK

R. i V

IZI

Z. 2005. Air temperature changes in the Canadian Arctic from the early instru−

mental period to modern times. International Journal of Climatology 25: 1507–1522.

P

RZYBYLAK

R., V

IZI

Z. i W

YSZYŃSKI

P. (w druku) Air temperature changes in the Arctic from 1819

to 1920.

Projekt Zamawiany: PBZ−KBN−108/PO4/2004−2007

7