CSAK EGY MÉLYTENGERI HIDEG ÁRAMLAT LÉTEZIK AZ ÉSZAKI SARKON
EGY MÉLYTENGERI HIDEG ÁRAMLAT
LÉTEZIK AZ ÉSZAKI SARKON
(2025 január)
ABSTRACT
A Spitzbergák és Grönland között található a Fram-szoros, ahol a legnagyobb hideg és mélytengeri áramlat, a Kelet Grönlandi Áramlat Dél felé halad. A Fram-szorosaz egyetlen mélytengeri kapcsolat a Világóceánok és az Északi-sarkvidék között. A mélyáramlat mért értékei pontosan jelzik az északi félgömb felmelegedését, mert a Dél felé haladó mélytengeri áramlatok hozamának kb. 90 %-át a Kelet Grönlandi Áramlat szállítja.Az elmúlt évszázadban a tenger felszínének hőmérséklete a Fram-szorosnál átlagosan körülbelül 1,9 °C-kal (3,5 °F) melegedett fel, és 1,4 °C-kal (2,5 °F) melegebb, mint a középkori meleg időszak alatt. A szoros Ny-i oldalán megmarad a sokéves jég, a K-i oldala nem fagy be télen.//
ONLY ONE COLD CURRENT FROM THE DEEP SEA EXISTS AT THE NORTH POLE: Between the Spitsbergen and Greenland lies the Fram Strait, where the largest cold and deep-sea current, the East Greenland Current, flows south. The Fram Strait is the only deep-sea connection between the world oceans and the Arctic. The measured values of the deep current are an accurate indicator of the warming of the Northern Hemisphere, because the East Greenland Current carries about 90% of the yield of the deep-sea currents going south. Over the last century, sea surface temperatures at Fram Strait have warmed by an average of about 1.9°C (3.5°F) and are 1.4°C (2.5°F) warmer than during the Medieval Warm Period. The west side of the strait retains perennial ice, the east side does not freeze in winter.
A Spitzbergák (norvég nevén: Svalbard, https://hu.wikipedia.org/wiki/Spitzberg%C3%A1k) 60%-a gleccserekkel és hómezőkkel borított szigetcsoport a Jeges-tengeren. A felszíni Észak-Atlanti-Áramlat melegíti a sarkvidéki éghajlatot, így a környező vizek az év nagy részében hajózhatóak. A Spitzbergák az Északi-sarkkörtől északra találhatóak, nyáron éjféli nap, télen sarki éjszaka a jellemző. A terület tundra típusú. Az 1925-ben hatályba lépett Svalbard-i Egyezmény alapján a Spitzbergák területe Norvégiához tartozik, de a szerződést megkötő, vagy ahhoz csatlakozó országok (többek között Magyarország is) jogosultak a természeti kincsek (szén) és erőforrások kitermelésére, a terület használatára a teljes egyenlőség elve alapján. A szerződés a szigeteket demilitarizálta.
Legnagyobb városaLongyearbyen* (lakosság: 2417 fő), 3-km-re a repülőtértől. A Svalbardi Vízalatti Kábelrendszer (Svalbard Undersea Cable System), amelyet a NASA és a NOAA által üzemeltet, a sarki terület feletti pályájú műholdakkal való kommunikációhoz szükséges. A norvég kormány egy magbankot is létre hozott Svalbardon, amely a világ élelmiszernövényeinek magvait tárolja, esetleges globális katasztrófák esetére.
Hőmérséklet: A Nyugati Spitzbergák Áramlat, a meleg Észak-Atlanti áramlatrendszer legészakibb ága emeli a Spitzbergák hőmérsékletét, különösen télen. A téli hőmérséklet 20 °C-kal is magasabb, mint Oroszország és Kanada hasonló szélességi fokain. Az Atlanti-óceán enyhe vize az év nagy részében hajózhatóvá teszi a környező vizeket. 2020-ig a valaha mért legmagasabb hőmérséklet 21,7 °C, a legalacsonyabb pedig -46,3 °C volt. 1970 és 2020 között a Spitzbergákon az átlaghőmérséklet 4 °C fokkal, a téli hónapokban pedig 7 °C fokkal emelkedett, tehát sokkal érzékenyebben jelzi a felmelegedést, mint a Oroszország és Kanada hasonló területei. A kutatás módja az internetes keresés volt, célja az ismeretterjesztés.
A Fram-szoros (https://en.wikipedia.org/wiki/Fram_Strait) Grönland és Svalbard (azaz a Spitzbergák) közötti átjáró, az egyetlen mély kapcsolat a Jeges-tenger és az Atlanti-óceán között. A Jeges-tenger Nansen-medencéje északra fekszik a szorostól. Óceanográfiai jellemzői a szoros keleti oldalán a Nyugati Spitzbergák-áramlat és a nyugaton a hideg Kelet-Grönlandi Áramlat (!). A szoros alegészakibb óceáni terület, amely részben jégmentes.
A szélessége körülbelül 450 km, de Grönland és a Spitzbergák széles kontinentális talapzata miatt a Fram-szoros mély része csak körülbelül 300 km széles. A grönlandi kontinentális talapzat feletti óceánt gyakran és több éves jég borítja, max. mélysége 5550 m (18210 láb) ±14 m (46 láb). A Fram-szorosban az Északi-sarkot és a Fram-szorost összekötő küszöb 2545 m mély. Egy gerinc, a Közép-Atlanti-hátság legészakibb szakasza a szoroson keresztül észak felé nyúlik, és mellette párhuzamosan egy hasadékvölgy húzódik. A Fram-szoroson belüli Molloy mélység az Északi-sark legmélyebb pontja. A Yermak-fennsík, amelynek átlagos mélysége körülbelül 650 m, a Spitzbergáktól északnyugatra fekszik.
A Fram-szoros az egyetlen mélytengeri kapcsolat a Világóceánok és az Északi-sarkvidék között: további átjárók a Barents-tenger, a Bering-szoros és a kanadai sarkvidéki szigetcsoport különböző kis csatornái: mindegyik sekélyebb, mint a Fram-szoros, így a Fram-szoros az egyetlen útvonal, amelyen keresztüla mélyvíz cserélődik az óceánok és a Jeges-tenger között, a csere mindkét irányban történik.
Az Északi-sarkvidék mély kanadai és eurázsiai medencéinek jellegzetességeivel rendelkező víz a Fram-szoros nyugati mély oldalán figyelhető meg. A keleti oldalon a Norvég-tenger vize figyelhető meg, amely a nyugati Spitzbergák-áramlat alatt belép az Északi-sarkvidékre. Az elmúlt években a víztömegeknek a természete és kölcsönhatásai változnak, melyek az Atlanti-óceáni klímaváltozás jelei.
A számítógépes szimulációk azt mutatják, hogy a Fram-szoroson átáramló tengeri jég mennyiségi ingadozásának 60-70%-a korrelál egy 6-7 éves ingadozással, az izlandi alacsony nyomású rendszerrel, amely kelet felé benyúlik a Barents-tengerbe. A Fram-szoroson áthaladó tengeri jég mennyisége változékony, de a sarki jég 90% -a a Fram-szorosn keresztül távozik D-felé (Ld.: "Drainage of multi-year sea ice from the Lincoln Sea" (PDF). World Climate Research Program. 1998. Archived from the original (PDF) on 2013-11-11. Retrieved 10 November 2013.). A Fram-szoros régiójában tapasztalható felmelegedés valószínűleg fokozza az Északi-sarkvidéki jég zsugorodását, és pozitív visszacsatolást jelent a Jeges-tengerbe irányuló hőenergia szállításban. Az elmúlt évszázadban a tenger felszínének hőmérséklete a Fram-szorosnál átlagosan körülbelül 1,9 °C-kal (3,5 °F) melegedett fel, és 1,4 °C-kal (2,5 °F) melegebb, mint a középkori meleg időszak alatt.
Az Atlanti-óceán melegebb vize a Nyugati-Spitzbergák áramlatban folyik észak felé, míg a sarki víz és a tengeri jég a Kelet-Grönlandi áramlatban áramlik délre. Az áramló atlanti víz a Jeges-tenger fontos és változékony hőforrása; az Atlanti-óceán vízhőmérsékletének anomáliái a Jeges-tengerre vezethetőek vissza, és fontos szerepet játszhatnak az atlanti tengeri jég kiterjedésében és vastagságában. Az északi-sarkvidéki édesvíz és tengeri jég déli irányú áramlása döntő, mivel a beáramló jég, édesvíz mennyiségének ingadozása befolyásolja a tengervíz sűrűségét az északi-tengerekben és a sarki észak-atlanti óceáni területeken, ami módosítja az atlanti délre tartó cirkulációt.
A Norvég Sarki Intézet fő célja a kelet-grönlandi áramlat és a kelet-grönlandi talapzat feletti édesvízi áramlás monitorozása. A mérőhelyek bóják, és olyan műszerekkel vannak felszerelve, amelyek nagy felbontású folyamatos idősort biztosítanak a hőmérsékletről, sótartalomról, sebességről és a tengeri jég vastagságáról, az olvadékvízről, valamint az automatikus vízmintavevők. A tengeri jég vastagságát 1990 óta folyamatosan mérik felfelé néző szonárokkal a Fram-szoros nyugati részén. A térbeli változékonyságot helikopteres felmérésekből származó jégvastagság-szondák és tengeri jégállomások segítségével követik nyomon, amelyeket évente felkeresnek. A szoros Ny-i oldalán megmarad a sokéves jég, a K-i oldala nem fagy be télen.
A JÉGVASTAGSÁG
A havi átlagos tengeri jégvastagság és az éves átlagos effektív tengeri jégvastagság változása a nyugati Fram-szorosban,
1990 és 2018 között. 1990 óta a vízszintes tengeri jég vastagsága a Fram-szorosban 3 m-ről körülbelül 2 m-re csökkent.
A Fram-szoros a fő átjáró, amelyen keresztül a tengeri jég elhagyja a Jeges-tengert. A teljes sarkvidéki tengeri jégmennyiség körülbelül 1%-a úszik át a szoroson minden hónapban: a Kelet-Grönlandi Áramlatban vagy a szomszédos északi tengerekben elolvad. Ahhoz, hogy a Jeges-tengeren a tengeri jég tömege állandó maradjon, minden hónapban ugyanannyi jégnek kell növekednie. A Fram-szoroson keresztül áramló tengeri jég tömegének változásai közvetlen hatással vannak a Jeges-tengeren található tengeri jég mennyiségére. Rövid időtávon a WSC (Nyugati Spitzbergák Áramlat) hőmérséklete a Fram-szorosban jó előrejelzést ad a Spitzbergák körüli jég kiterjedésére, mert a helyi közvetlen légköri hőveszteség és az erős árapály-keveredés miatt hőt ad át a WSC. A WSC által leadott hő a keleti Fram-szorost a világ legészakibb nem teljesen befagyó tengeri területévé teszi. Nyáron a napsugárzás, a szélterhelés és a légkör felmelegedése is befolyásolja a tengeri jég kiterjedését, míg télen az óceáni hőfelvétel az egyetlen jelentős tényező. Soros összefüggés van a helyi jégtakaró és a WSC északi visszatérő ágának hőmérséklete között, mivel ez az ág a sekély Yermak-fennsíkon halad át, ahol a meleg víznek a legnagyobb esélye van a tengeri jéggel való kölcsönhatásra. Az áramlat Jeges-tengeri ága kis örvényeket képezve (eddyang) lesüllyed, és hőmennyiségének nagy részét leadja a Jeges-tengerben.
Line chart with 2 lines.
The chart has 1 X axis displaying categories.
The chart has 1 Y axis displaying Sea ice thickness (m). Data ranges from 0 to 4.4.
A világos vonal a Jeges-tengerről D-re áramló jég átlagos vastagságát mutatja felfelé néző szonárral mérve a Kelet-Grönlandi Áramlatban. A jégvastagság pontosabb jellemző paraméter a Fram-szorosban, mint a jéggel fedett terület. Az ábra nagy vastagságbeli eltéréseket mutat, de az elmúlt években mind a változás, mind a vastagság csökkent, ami azt jelzi, hogy a Jeges-tengeren a tengeri jég homogénebbé és vékonyabbá vált. Az egyéves jég vékonyabb, mint a kétéves, sokéves jég. A sokéves jég deformált, és a gerincek miatt változó vastagságú. A Fram-szorosban végzett mérések megerősítik, hogy ajégben a fiatalabb jégtípusok vannak jelen az utóbbi években (https://mosj.no/en/indikator/climate/ocean/thickness-of-sea-ice-in-the-arctic-ocean-measured-in-the-fram-strait/). Az adatok azt mutatják, hogy a jég vastagsága az 1990-es évekig viszonylag állandó maradt, annak ellenére, hogy a jég kiterjedése csökkent. 2005 óta azonban nagy a sokéves jég vesztesége. A többéves jég vastagsága az 1990-es évek átlagosan 2,2 méterrel csökkent 2005 és 2011 között 38%-os csökkentés. 2015-től azt látjuk, hogy az augusztus-szeptemberi jégvastagság vékonyabb lett, mint korábban, egészen 1,1 méterig csökkent. 2020 telén sok tengeri jég 2020 márciusában és júniusában kisodródott ki az Északi-sarkról a Fram-szoroson keresztül, és a szezonális jégvastagság visszatért az elmúlt évtizedben megszokott alacsony szintre. A tengeri jég kiterjedését több mint 30 éve figyelik műholdak, és ezek az eredmények egyértelműen mutatják a jégmennyiség jelentős csökkenését. A jégvastagságra vonatkozó adatok fontosak, de a vastagságot nem lehetett pontosan műholdakról követni, a bójákról alúlról szonárokkal mérik. A legnagyobb veszteség 2007 és 2012 szeptembere előtt következett be. A vékonyabb jég könnyebben törik, a szél nagyobb részét szállítja ki a Fram-szoroson keresztül. A szél hatása az olvadáson túlmenően jelentkezik, az utóbbi a levegő és a tenger magasabb hőmérséklete miatt következik be. A fiatalabb, vékonyabb jég gyorsabban törik és olvad, ezért gyorsabban reagál a magasabb víz- és levegőhőmérsékletre, fokozva az olvadáspontok képződését a jégen, ami csökkenti a fehér, tükröződő felületet, ami az albedót csökkenti.
HŐMÉRSÉKLET ÉS SÓTARTALOM
The chart has 1 X axis displaying categories.
The chart has 1 Y axis displaying Temperature (℃). Data ranges from 2.2415049161554 to 6.5880446913522.
A hideg WSC (Nyugati Spitzbergák Áramlat) hőmérséklete növekszik. Hasonló tendencia figyelhető meg a Fram-szoros bójáinak egész éves mérései során. A változás összefügg az Atlanti-óceán poláris északi részének hőmérséklet-emelkedésével. A közelmúltban a meleg szubtrópusi atlanti víz áramlása a Norvég Atlanti Áramlatban erősödik. Az északi-tengerek feletti levegő hőmérséklete és a szélsebesség is befolyásolhatja a WSC hőmérsékletét a Fram-szorosban. A 4 °C-os izoterma jelenleg több mint 100 m-rel süllyed, lefelé tolódik el a 2008-2013-as átlagos mélységhez képest, akárcsak a 2002-2007-es meleg időszakban, a 2006-os anomáliát körülvevő időszakban. Az 1998-ban mért hőmérséklet-profil rendellenesen hűvös, és az 1998-as profil kiterjedt átfedést mutat a hűvösebb, frissebb víztömeggel a WSC magjában, ami valószínűleg nem ritka, oka a kis sűrűség, sótartalom gradiens.
Salinity in the core of the West-Spitsbergen current
Line chart with 2 lines.
The chart has 1 X axis displaying categories.
The chart has 1 Y axis displaying Salinity (psu). Data ranges from 34.806862663549 to 35.130901671431.
End of interactive chart.
Sótartalom a Nyugat-Spitsbergák áramlat magjában, egyenletesebben változik, mint és a hőmérséklet.
A hőmérséklet és a sótartalom a WSC-ben (Nyugati Spitzbergák Áramlat) korrelálnak, a csúcsok 1 évre is lehetnek egymástól. A WSC hőmérsékletének és sótartalmának, sűrűségének összehasonlítása azt mutatja, hogy a melegebb profilok nem elég sósak ahhoz, hogy állandó sűrűséget tartsanak fenn. A jelenlegi, melegebb WSC ezért kevésbé sűrű. Az 1989-ből és 1993-ból származó profilok hőmérsékletükhöz képest különösen alacsony sótartalommal rendelkeznek, ezeket a profilokat valószínűleg az 1980-as évek nagy sótartalmi anomáliája befolyásolta, amely 1988-ban átszelte a Svalbardtól délre fekvő szakaszt, és 1989-ben érte el a Fram-szorost. A hőmérséklet extrém csúcspontja volt 2006-ban, a sótartalom 2006-ban a hőmérsékleti csúcs körüli 3 éves időszakon keresztül (2005-2007) erősen megemelkedett. Ugyanez a mintázat figyelhető meg az 1984-es hőmérsékleti csúcs előtt is. Ha összehasonlítjuk a WSC átlagos hőmérsékletét és sótartalmát minden évben, akkor látszik, hogy a melegebb profilok nem elég sósak ahhoz, hogy állandó sűrűséget tartsanak fenn. A jelenlegi, melegebb WSC ezért kisebb sűrűségű; 2006-ban a mag több mint 200 gm3-rel kisebb volt, mint az 1970-es évek végén és az 1980-as évek elején. A legnagyobb anomáliák a 2005-2007-es meleg/sós anomália és az 1998-as hideg/friss anomália.
