arktinis klimatas

árktinis klmatas, Šiaurės poliarinės srities klimatas; poliarinio klimato atmaina. Būdingas Arkties vandenynui ir jo saloms, Atlanto šiaurinei daliai, Grenlandijai, Kanados (įskaitant Hudsono įlanką) ir Aliaskos šiaurinėms sritims, Šiaurės Azijai. Pietinę ribą žymi liepos mėnesio 10 °C izoterma. W. Köppeno klimato klasifikacijoje priskiriamas sniego klimato juostai (E). Išskiriami 2 klimato tipai – tundros (ET; šilčiausio mėnesio oro temperatūra 0–10 °C) ir amžinojo šalčio (EF; šilčiausio mėnesio oro temperatūra žemesnė kaip 0 °C) klimatas. B. Alisovo klimato klasifikacijoje priskiriamas arktinei juostai ir subarktinei juostai. Jūrų ir sausumos paviršių didžiąją metų dalį dengia ledas arba sniegas. Sausumoje daugiametis įšalas. Didelį poveikį klimatui daro šiltoji Šiaurės Atlanto srovė.

Arktiniam klimatui būdingos ilgos šaltos žiemos (trunka nuo lapkričio iki kovo) ir trumpos vėsios vasaros (trunka nuo birželio iki rugsėjo vidurio). Į šiaurę nuo poliaračio esančioje teritorijoje vasarą būna poliarinė diena, žiemą – poliarinė naktis. Šiaurės ašigalyje poliarinė diena ir poliarinė naktis trunka ilgiausiai – po 6 mėn., poliaračio link jų trukmė sumažėja iki 24 valandų. Saulė virš horizonto aukščiausiai pakyla per vasaros saulėgrįžą (birželio 21–22 d.; Šiaurės ašigalyje – iki 23,5 °, poliaračio platumoje – iki 47 °).

Saulės spinduliuotė

Vasarą žemės paviršių pasiekia daug Saulės spinduliuotės (vidutinis intensyvumas liepą 160–300 W/m²), tačiau ledas ir sniegas iki 70–90 % jos atspindi. Gegužę–rugpjūtį vyrauja teigiamas spinduliuotės balansas (50–125 W/m²), likusią metų dalį – neigiamas (nuo –25 iki –60 W/m²). Vykstant magnetinėms audroms jonosferoje švyti poliarinės pašvaistės.

Oro masės. Vėjai

Arkties regioną supa aktyvūs ciklogenezės (Islandijos, Aleutų) ir anticiklogenezės (Azijos, Šiaurės Amerikos) centrai, todėl susidaro dideli atmosferos slėgio gradientai, pučia stiprūs vėjai, dažnos pūgos. Žiemą būdingi arktinio oro anticiklonai, arktinės oro masės pasislenka į pietus ir apima visą subarktinę juostą, kartais prasiskverbia ir į vidutines platumas. Vasarą vyrauja žemo slėgio sritis, slėgio gradientai sumažėja, vėjai nurimsta, kartais į Arktį įsiveržia vidutinių platumų ciklonai. Žemutinėje stratosferoje (15–30 km aukštyje) rugsėjo–balandžio mėnesiais susidaro stratosferinis poliarinis ciklonas, gegužės–rugpjūčio mėnesiais – stratosferinis poliarinis anticiklonas.

Arkties vidutinis atmosferos slėgis (mb) jūros lygyje sausio (kairėje) ir liepos mėnesiais (1991–2020; pagal NOAA fizikos mokslų laboratorijos duomenis)

Temperatūra

Liepos vidutinė oro temperatūra nuo –10 °C (Grenlandijoje) iki +10 °C (pietiniuose regiono pakraščiuose). Žiemą, poliarinės nakties metu, oras dėl intensyvaus spindulinio atvėsimo smarkiai atšąla; sausio–vasario mėnesių vidutinė oro temperatūra didžiojoje regiono dalyje nuo –35 iki –20 °C, Grenlandijos centrinėse ir šiaurinėse dalyse (dėl didelio aukščio virš jūros lygio) nuo –35 iki –45 °C, Šiaurės Atlanto šiltosios srovės poveikio zonoje ir Beringo jūros pietinėje dalyje išlieka tarp –10 ir 0 °C. Arkties vandenynas (išskyrus Barentso jūros pietvakarinę dalį) žiemą pasidengia ledu. Žiemos pabaigoje (kovo viduryje) jūrinio ledo plotas pasiekia apie 15 mln. km², vasaros pabaigoje (rugsėjo viduryje) – sumažėja iki 5–6 mln. km². Visais metų laikais būdingos priežeminės temperatūros inversijos ir dėl jų susidarantys arktiniai miražai.

Žemiausia oro temperatūra (–69,6 °C) 1991 12 22 užregistruota Grenlandijos centrinėje dalyje (72° 18' šiaurės platumos ir 40° 28' vakarų ilgumos, absoliutusis aukštis 3216 m); šalčiausia vieta Šiaurės pusrutulyje.

Arkties vidutinė oro temperatūra (°C) prie žemės paviršiaus sausio (kairėje) ir liepos mėnesiais (1991–2020; pagal NOAA fizikos mokslų laboratorijos duomenis)

Krituliai

Žiemą atmosferoje būna labai mažai drėgmės – vandens sluoksnio ekvivalentu 1–3 mm (Barentso–Norvegijos jūrų sektoriuje 4–9 milimetrai). Vasarą drėgmės padaugėja iki 10–18 mm, Grenlandijoje – iki 4–6 milimetrų. Debesuotumas lapkričio–balandžio mėnesiais – 40–60 %, gegužės–spalio mėnesiais – 60–80 %. Grenlandijoje visus metus debesuotumas 30–40 %, Šiaurės Atlante – 85–95 %. Arkties vandenyne per metus iškrinta 100–250 mm kritulių, didžioji jų dalis tenka liepos–spalio mėnesiams. Labradoro, Grenlandijos, Norvegijos, Barentso ir Beringo (kur aktyvi ciklonų veikla) jūrose metinis kritulių kiekis iš šiaurės į pietus kinta nuo 400 iki 1400 mm (daugiausia tenka žiemos sezonui).

Klimato kaita

Arkties regiono paleoklimato tyrimams naudojami Grenlandijos ledyninio skydo duomenys (gaunami išgręžus ledyno kerną); giliausias gręžinys siekia 3053,44 m gylį, o ištrauktas ledo kernas suteikia informacijos apie pastarųjų 110 000 m. klimatą.

Nuo 20 a. pradžios vidutinė metinė oro temperatūra Arkties regione pakilo 2–3 °C, t. y. maždaug dvigubai daugiau nei vidutinė globalioji temperatūra (globalinis klimato atšilimas). Reiškinio priežastys: atšilimo, ledo tirpimo ir albedo grįžtamasis ryšys (atšilimo sukeltas sniego ir ledo tirpimas atidengia daugiau Saulės spinduliuotės sugeriančius tamsesnius paviršius, o tai lemia dar didesnį atšilimą), šiltesniame ore padidėjęs vandens garų kiekis (sugeria Žemės paviršiaus infraraudonąją spinduliuotę ir suformuoja Žemės paviršiaus link nukreiptą grįžtamąją atmosferos spinduliuotę; spinduliuotės balansas), vertikalioji Arkties oro temperatūros struktūra (slopina vertikalius oro judesius, todėl šiluma iš priežeminio atmosferos sluoksnio neišnešama į aukštesnius sluoksnius), sumažėjęs jūrinio ledo plotas ir kylanti vandens temperatūra (lemia iš vandenyno į atmosferą perduodamus didesnius energijos kiekius, intensyvesnį vandenyno garavimą, didesnį debesuotumą ir kritulių kiekį). Be to, Arkties regiono temperatūros pokyčiai yra glaudžiai susiję su iš vidutinių platumų atnešamų aerozolių (sulfatų, suodžių, jūros druskų, organinių dalelių) koncentracijos kaita atmosferoje; aerozoliai paveikia Saulės spinduliuotės balansą, debesuotumą, turbulentinės ir vandens fazinių virsmų (slaptosios) šilumos srautus bei sniego ir ledo tirpimą.

Nuo 1979 Arkties vandenyno leduotumas žiemos pabaigoje (kovo mėnesį) mažėja po 2,5 % kas dešimtmetį, vasaros pabaigoje (rugsėjo mėnesį) – po 13,6 % kas dešimtmetį. Žymiai mažėja jūrinio ledo storis (po 60 cm kas dešimtmetį) ir amžius; didžioji dalis (apie 80 %) ledo yra 1–2 m. amžiaus, o senesnio kaip 4 m. ledo plotai 21 a. 3 dešimtmečio pradžioje sudarė tik 3–4 % (20 a. 9 dešimtmetyje sudarė 33–35 %). Bendras Arkties jūrinio ledo tūris sumažėjo nuo 32 mln. km³ (1980) iki 22 mln. km³ (2024). Tirpsta ir sausumos ledynai – Grenlandijos ledyno tirpimas ypač paspartėjo 21 a. pradžioje ir pasiekė daugiau kaip 280 gigatonų (Gt) per metus. Tai ne tik prisideda prie bendro jūros lygio kilimo (nuo 1972 – apie 14 mm), bet ir mažina vandens druskingumą bei gali paveikti bendrąją Arkties ir Atlanto vandenynų cirkuliaciją (Atlanto meridianinė cirkuliacija).

1163