Klima der Arktis - Climate of the Arctic

Eine Karte der Arktis. Die rote Linie ist die 10°C-Isotherme im Juli, die allgemein verwendet wird, um die arktische Region zu definieren; auch abgebildet ist der Polarkreis. Der weiße Bereich zeigt die durchschnittliche minimale Meereisausdehnung im Sommer ab 1975.

Das Klima der Arktis ist geprägt von langen, kalten Wintern und kurzen, kühlen Sommern. Das Klima in der Arktis ist sehr unterschiedlich, aber alle Regionen erleben sowohl im Sommer als auch im Winter extreme Sonneneinstrahlung . Einige Teile der Arktis sind das ganze Jahr über von Eis ( Meereis , Gletschereis oder Schnee ) bedeckt , und fast alle Teile der Arktis erleben lange Perioden mit irgendeiner Form von Eis auf der Oberfläche.

Die Arktis besteht aus Ozeanen, die größtenteils von Land umgeben sind. Daher wird das Klima eines Großteils der Arktis durch das Meerwasser gemildert, das niemals eine Temperatur unter -2 ° C (28 ° F) haben kann. Im Winter verhindert dieses relativ warme Wasser, obwohl es vom Polareis bedeckt ist , dass der Nordpol der kälteste Ort der nördlichen Hemisphäre ist , und es ist auch ein Grund dafür, dass die Antarktis so viel kälter ist als die Arktis. Im Sommer verhindert das Vorhandensein des nahegelegenen Wassers, dass sich die Küstengebiete so stark erwärmen, wie sie es sonst könnten.

Überblick über die Arktis

Hauptartikel: Arktis

Es gibt verschiedene Definitionen der Arktis. Die am weitesten verbreitete Definition, das Gebiet nördlich des Polarkreises , in dem die Sonne zur Juni-Sonnenwende nicht untergeht , wird in astronomischen und einigen geografischen Kontexten verwendet. Die beiden am häufigsten verwendeten Definitionen im Zusammenhang mit Klima sind jedoch das Gebiet nördlich der nördlichen Baumgrenze und das Gebiet, in dem die durchschnittliche Sommertemperatur weniger als 10 °C (50 °F) beträgt, die auf den meisten Landflächen fast übereinstimmen Gebiete ( NSIDC ).

Die Nationen, die die arktische Region umfassen.

Diese Definition der Arktis kann weiter in vier verschiedene Regionen unterteilt werden:

Wenn man sich von der Küste über das Festland Nordamerikas und Eurasiens landeinwärts bewegt, lässt der mäßigende Einfluss des Arktischen Ozeans schnell nach, und die Klimaübergänge von der Arktis zur Subarktis im Allgemeinen in weniger als 500 Kilometern (310 Meilen) und oft über eine viel kürzere Zeit Distanz.

Geschichte der arktischen Klimabeobachtung

Siehe auch: Arktisforschung

Aufgrund des Mangels an großen Bevölkerungszentren in der Arktis sind Wetter- und Klimabeobachtungen aus der Region im Vergleich zu den mittleren Breiten und Tropen in der Regel weiträumig und von kurzer Dauer. Obwohl die Wikinger vor über einem Jahrtausend Teile der Arktis erforschten und eine kleine Anzahl von Menschen schon viel länger an der arktischen Küste lebte, entwickelten sich die wissenschaftlichen Erkenntnisse über die Region nur langsam; die großen Inseln Sewernaja Semlja , nördlich der Taymyr-Halbinsel auf dem russischen Festland, wurden erst 1913 entdeckt und erst Anfang der 1930er Jahre kartiert

Frühe europäische Erforschung

Ein Großteil der historischen Erforschung der Arktis wurde durch die Suche nach der Nordwest- und Nordostpassage motiviert . Die Expeditionen des 16. und 17. Jahrhunderts wurden hauptsächlich von Händlern auf der Suche nach diesen Abkürzungen zwischen Atlantik und Pazifik getrieben. Diese Streifzüge in die Arktis führten nicht weit von der nordamerikanischen und eurasischen Küste entfernt und waren nicht erfolgreich, eine schiffbare Route durch beide Passagen zu finden.

Nationale und kommerzielle Expeditionen erweiterten im 18. Jahrhundert weiterhin die Details der Karten der Arktis, vernachlässigten jedoch andere wissenschaftliche Beobachtungen weitgehend. Expeditionen von den 1760er Jahren bis in die Mitte des 19. Jahrhunderts wurden auch durch Versuche, Segel Norden die Irre geführt , weil der Glaube von vielen an der Zeit , dass der Ozean den Nordpol umgeben war eisfrei . Diese frühen Erkundungen lieferten ein Gefühl für die Meereisbedingungen in der Arktis und gelegentlich einige andere klimabezogene Informationen.

Zu Beginn des 19. Jahrhunderts legten einige Expeditionen Wert darauf, detailliertere meteorologische, ozeanographische und geomagnetische Beobachtungen zu sammeln, aber sie blieben sporadisch. Ab den 1850er Jahren wurden in vielen Ländern regelmäßige meteorologische Beobachtungen üblicher, und die britische Marine führte ein detailliertes Beobachtungssystem ein. Infolgedessen begannen Expeditionen ab der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts, ein Bild des arktischen Klimas zu liefern.

Frühe europäische Beobachtungsbemühungen

Ein Foto der ersten IPY-Station am Standort Karasee im Winter

Die erste große Anstrengung der Europäer, die Meteorologie der Arktis zu studieren, war das Erste Internationale Polarjahr (IPY) in den Jahren 1882 bis 1883. Elf Nationen unterstützten die Einrichtung von zwölf Beobachtungsstationen in der Arktis. Die Beobachtungen waren nicht so weit verbreitet oder langanhaltend, wie es für eine detaillierte Beschreibung des Klimas erforderlich wäre, aber sie lieferten den ersten zusammenhängenden Blick auf das arktische Wetter.

Im Jahr 1884 wurde an der Küste Grönlands das Wrack der Briya gefunden , einem drei Jahre zuvor verlassenen Schiff vor der östlichen Arktisküste Russlands. Dies veranlasste Fridtjof Nansen zu erkennen, dass sich das Meereis von der sibirischen Seite der Arktis auf die atlantische Seite bewegte. Er beschloss, diese Bewegung zu nutzen, indem er ein speziell entwickeltes Schiff, die Fram , in das Meereis einfrierte und über den Ozean tragen ließ. Während seiner Überfahrt vom September 1893 bis August 1896 wurden vom Schiff meteorologische Beobachtungen gesammelt. Diese Expedition lieferte auch wertvolle Einblicke in die Zirkulation der Eisoberfläche des Arktischen Ozeans.

In den frühen 1930er Jahren wurden die ersten bedeutenden meteorologischen Untersuchungen im Inneren des grönländischen Eisschildes durchgeführt . Diese lieferten Erkenntnisse über das vielleicht extremste Klima der Arktis und auch den ersten Hinweis darauf, dass der Eisschild in einer Vertiefung des darunter liegenden Grundgesteins liegt (jetzt bekanntermaßen durch das Gewicht des Eises selbst verursacht).

Fünfzig Jahre nach dem ersten IPY, in den Jahren 1932 bis 1933, wurde ein zweites IPY organisiert. Dieser war mit 94 meteorologischen Stationen größer als der erste, aber der Zweite Weltkrieg verzögerte oder verhinderte die Veröffentlichung vieler der dabei gesammelten Daten. Ein weiterer bedeutender Moment in der Arktisbeobachtung vor dem Zweiten Weltkrieg ereignete sich 1937, als die UdSSR die erste von über 30 Nordpol-Driftstationen einrichtete . Diese Station, wie die späteren, wurde auf einer dicken Eisscholle errichtet und trieb fast ein Jahr lang, wobei ihre Besatzung die Atmosphäre und den Ozean beobachtete.

Beobachtungen aus der Zeit des Kalten Krieges

Nach dem Zweiten Weltkrieg wurde die Arktis, die zwischen der UdSSR und Nordamerika liegt, zu einer Frontlinie des Kalten Krieges , was unbeabsichtigt und erheblich unser Verständnis ihres Klimas förderte. Zwischen 1947 und 1957 errichteten die Regierungen der Vereinigten Staaten und Kanadas eine Reihe von Stationen entlang der arktischen Küste, die als Distant Early Warning Line (DEWLINE) bekannt ist , um vor einem sowjetischen Atomangriff zu warnen. Viele dieser Stationen sammelten auch meteorologische Daten.

Die DEWLINE-Site in Point Lay, Alaska

Auch die Sowjetunion interessierte sich für die Arktis und baute dort eine bedeutende Präsenz auf, indem sie die Nordpol-Driftstationen fortsetzte. Dieses Programm wurde von 1950 bis 1991 mit 30 Stationen in der Arktis kontinuierlich betrieben. Diese Stationen sammelten Daten, die bis heute für das Verständnis des Klimas des Arktischen Beckens wertvoll sind. Diese Karte zeigt den Standort arktischer Forschungseinrichtungen Mitte der 1970er Jahre und die Spuren von Driftstationen zwischen 1958 und 1975.

Ein weiterer Vorteil des Kalten Krieges war der Erwerb von Beobachtungen von US-amerikanischen und sowjetischen Seereisen in die Arktis. 1958 erreichte ein amerikanisches Atom-U-Boot, die Nautilus, als erstes Schiff den Nordpol. In den folgenden Jahrzehnten durchstreiften U-Boote regelmäßig das arktische Meereis und sammelten dabei Sonarbeobachtungen der Eisdicke und -ausdehnung. Diese Daten wurden nach dem Kalten Krieg verfügbar und haben die Ausdünnung des arktischen Meereises nachgewiesen. Die sowjetische Marine operierte auch in der Arktis, einschließlich einer Fahrt des nuklearbetriebenen Eisbrechers Arktika zum Nordpol im Jahr 1977, als erstmals ein Überwasserschiff den Pol erreichte.

Auch wissenschaftliche Expeditionen in die Arktis wurden während der Jahrzehnte des Kalten Krieges häufiger und profitierten manchmal logistisch oder finanziell vom militärischen Interesse. 1966 wurde in Camp Century der erste tiefe Eiskern Grönlands gebohrt, der einen Einblick in das Klima während der letzten Eiszeit gewährt . Dieser Rekord wurde in den frühen 1990er Jahren verlängert, als zwei tiefere Kerne in der Nähe des Zentrums des grönländischen Eisschildes entnommen wurden. Seit 1979 sammelt das Arctic Ocean Booy Program (seit 1991 das International Arctic Booy Program) mit einem Netzwerk von 20 bis 30 Bojen meteorologische und Eisdriftdaten über den Arktischen Ozean.

Satellitenzeitalter

Das Ende der Sowjetunion 1991 führte zu einem dramatischen Rückgang der regelmäßigen Beobachtungen aus der Arktis. Die russische Regierung beendete das System der treibenden Nordpolstationen und schloss viele der Oberflächenstationen in der russischen Arktis. Ebenso kürzten die Regierungen der Vereinigten Staaten und Kanadas die Ausgaben für die Arktisbeobachtung, da der wahrgenommene Bedarf an DEWLINE zurückging. Die vollständigste Sammlung von Oberflächenbeobachtungen aus der Arktis stammt daher aus dem Zeitraum 1960 bis 1990.

Die umfangreiche Palette von satellitengestützten Fernerkundungsinstrumenten , die sich jetzt im Orbit befinden, hat dazu beigetragen, einige der Beobachtungen zu ersetzen, die nach dem Kalten Krieg verloren gingen, und eine Abdeckung ermöglicht, die ohne sie unmöglich war. Routinemäßige Satellitenbeobachtungen der Arktis begannen in den frühen 1970er Jahren und wurden seitdem ständig erweitert und verbessert. Ein Ergebnis dieser Beobachtungen ist eine gründliche Aufzeichnung der Meereisausdehnung in der Arktis seit 1979; das abnehmende Ausmaß dieser Aufzeichnung ( NASA , NSIDC ) und ihr möglicher Zusammenhang mit der anthropogenen globalen Erwärmung haben in den letzten Jahren dazu beigetragen, das Interesse an der Arktis zu steigern. Heutige Satelliteninstrumente liefern routinemäßige Ansichten nicht nur der Wolken-, Schnee- und Meereisbedingungen in der Arktis, sondern auch anderer, vielleicht weniger erwarteter Variablen, einschließlich Oberflächen- und Atmosphärentemperaturen, atmosphärischer Feuchtigkeitsgehalt, Winde und Ozonkonzentration.

Die zivile wissenschaftliche Forschung vor Ort hat sich in der Arktis sicherlich fortgesetzt, und sie erhält von 2007 bis 2009 einen Schub, da Nationen auf der ganzen Welt im Rahmen des dritten Internationalen Polarjahres die Ausgaben für die Polarforschung erhöhen. Während dieser zwei Jahre werden Tausende von Wissenschaftlern aus über 60 Nationen zusammenarbeiten, um über 200 Projekte durchzuführen, um die physikalischen, biologischen und sozialen Aspekte der Arktis und Antarktis ( IPY ) kennenzulernen .

Auch moderne Forscher in der Arktis profitieren von Computermodellen . Diese Softwareteile sind manchmal relativ einfach, werden aber oft sehr komplex, da Wissenschaftler versuchen, immer mehr Elemente der Umgebung einzubeziehen, um die Ergebnisse realistischer zu machen. Die Modelle sind zwar unvollkommen, bieten aber oft wertvolle Einblicke in klimabezogene Fragen, die in der realen Welt nicht getestet werden können. Sie werden auch verwendet, um zu versuchen, das zukünftige Klima und die Auswirkungen, die von Menschen verursachte Veränderungen der Atmosphäre auf die Arktis und darüber hinaus haben, vorherzusagen. Eine weitere interessante Verwendung von Modellen war, sie zusammen mit historischen Daten zu verwenden, um eine beste Schätzung der Wetterbedingungen über den gesamten Globus während der letzten 50 Jahre zu erstellen und Regionen auszufüllen, in denen keine Beobachtungen gemacht wurden ( ECMWF ). Diese Reanalyse-Datensätze helfen, den Mangel an Beobachtungen über der Arktis auszugleichen.

Sonnenstrahlung

Variationen in der Länge des Tages mit Breitengrad und Jahreszeit. Die atmosphärische Brechung lässt die Sonne am Himmel höher erscheinen, als sie geometrisch ist, und bewirkt daher, dass die Ausdehnung des 24-Stunden-Tages oder der 24-Stunden-Nacht geringfügig von den Polarkreisen abweicht.
Variationen in der Dauer des Tageslichts mit Breitengrad und Jahreszeit. Der kleinere Winkel, mit dem die Sonne den Horizont in den Polarregionen im Vergleich zu den Tropen schneidet, führt zu längeren Dämmerungsperioden in den Polarregionen und erklärt die Asymmetrie des Plots.

Fast die gesamte der Erdoberfläche und Atmosphäre zur Verfügung stehende Energie stammt von der Sonne in Form von Sonnenstrahlung (Licht der Sonne, einschließlich unsichtbarem ultraviolettem und infrarotem Licht). Schwankungen in der Menge der Sonnenstrahlung, die verschiedene Teile der Erde erreicht, sind eine Hauptursache für das globale und regionale Klima. Der Breitengrad ist der wichtigste Faktor, der die jährliche durchschnittliche Menge der Sonnenstrahlung bestimmt, die die Spitze der Atmosphäre erreicht; die einfallende Sonnenstrahlung nimmt vom Äquator zu den Polen sanft ab. Daher neigt die Temperatur dazu, mit zunehmender Breite zu sinken.

Darüber hinaus hat die Länge der einzelnen Tage, die von der Jahreszeit bestimmt wird , einen erheblichen Einfluss auf das Klima. Die 24-Stunden-Tage in der Nähe der Pole im Sommer führen zu einem großen tagesdurchschnittlichen Sonnenfluss, der in diesen Regionen die Spitze der Atmosphäre erreicht. Zur Juni-Sonnenwende erreicht am Nordpol im Tagesverlauf 36% mehr Sonnenstrahlung die Spitze der Atmosphäre als am Äquator. In den sechs Monaten von September-Tagundnachtgleiche bis März-Tagundnachtgleiche erhält der Nordpol jedoch kein Sonnenlicht.

Das Klima der Arktis hängt auch davon ab, wie viel Sonnenlicht die Oberfläche erreicht und von der Oberfläche absorbiert wird. Schwankungen in der Wolkenbedeckung können an Orten mit demselben Breitengrad zu erheblichen Schwankungen in der Menge der Sonnenstrahlung führen, die die Oberfläche erreicht. Unterschiede in den Oberflächen Albedo beispielsweise aufgrund einer Anwesenheit oder Abwesenheit von Schnee und Eis stark beeinflussen den Anteil der Sonnenstrahlung auf die Oberfläche erreicht , die nicht absorbierten reflektiert wird.

Winter

In den Wintermonaten November bis Februar steht die Sonne in der Arktis sehr tief oder geht gar nicht auf. Dort, wo sie aufgeht, sind die Tage kurz, und durch den niedrigen Stand der Sonne gelangt auch mittags nicht viel Energie an die Oberfläche. Darüber hinaus wird der größte Teil der Sonnenstrahlung, die die Oberfläche erreicht, von der hellen Schneedecke reflektiert. Kalter Schnee reflektiert zwischen 70 und 90 % der Sonnenstrahlung, die ihn erreicht, und Schnee bedeckt im Winter den größten Teil der arktischen Land- und Eisfläche. Diese Faktoren führen im Winter zu einem vernachlässigbaren Eintrag von Sonnenenergie in die Arktis; Die einzigen Dinge, die die Arktis daran hindern, sich den ganzen Winter über kontinuierlich abzukühlen, sind der Transport von wärmerer Luft und Meerwasser von Süden in die Arktis und die Übertragung von Wärme aus dem Untergrund und dem Ozean (beide nehmen im Sommer Wärme auf und geben sie im Winter wieder ab .) ) an die Oberfläche und Atmosphäre.

Feder

Die arktischen Tage verlängern sich im März und April rapide, und die Sonne steht höher am Himmel, was beides mehr Sonnenstrahlung in die Arktis bringt als im Winter. Während dieser frühen Monate des Frühlings auf der nördlichen Hemisphäre herrscht in der Arktis noch immer Winterbedingungen, jedoch mit zusätzlichem Sonnenlicht. Die anhaltend niedrigen Temperaturen und die anhaltende weiße Schneedecke führen dazu, dass diese zusätzliche Energie, die von der Sonne in die Arktis gelangt, nur langsam einen signifikanten Einfluss hat, da sie größtenteils reflektiert wird, ohne die Oberfläche zu erwärmen. Im Mai steigen die Temperaturen, da das 24-Stunden-Tageslicht viele Gebiete erreicht, aber der größte Teil der Arktis ist immer noch schneebedeckt, sodass die arktische Oberfläche mehr als 70% der Sonnenenergie reflektiert, die sie über alle Gebiete außer dem Nordmeer erreicht und das südliche Beringmeer, wo der Ozean eisfrei ist, und einige der an diese Meere angrenzenden Landgebiete, wo der mildernde Einfluss des offenen Wassers dazu beiträgt, den Schnee frühzeitig zu schmelzen.

In den meisten Teilen der Arktis beginnt die signifikante Schneeschmelze Ende Mai oder irgendwann im Juni. Dadurch entsteht eine Rückkopplung, da schmelzender Schnee weniger Sonnenstrahlung reflektiert (50 % bis 60 %) als trockener Schnee, wodurch mehr Energie absorbiert werden kann und das Schmelzen schneller stattfindet. Wenn der Schnee an Land verschwindet, nehmen die darunter liegenden Oberflächen noch mehr Energie auf und beginnen sich schnell zu erwärmen.

Sommer

Am Nordpol zur Juni-Sonnenwende, um den 21. Juni, kreist die Sonne in 23,5° über dem Horizont. Dies ist der Mittag des einjährigen Tages des Polens ; Von da an bis zur Tagundnachtgleiche im September nähert sich die Sonne langsam dem Horizont und bietet immer weniger Sonneneinstrahlung auf den Pol. Auch diese Zeit der untergehenden Sonne entspricht in etwa dem Sommer in der Arktis.

Dieses Foto aus einem Flugzeug zeigt einen Abschnitt des Meereises. Die helleren blauen Bereiche sind Schmelzteiche und die dunkelsten Bereiche sind offenes Wasser.

Da die Arktis in dieser Zeit weiterhin Energie von der Sonne erhält, kann sich das inzwischen weitgehend schneefreie Land an klaren Tagen aufwärmen, wenn der Wind nicht vom kalten Ozean kommt. Über dem Arktischen Ozean verschwindet die Schneedecke auf dem Meereis und es bilden sich Schmelzwassertümpel auf dem Meereis, was die Menge an Sonnenlicht, die das Eis reflektiert, weiter reduziert und zu mehr Eisschmelze beiträgt. An den Rändern des Arktischen Ozeans wird das Eis schmelzen und aufbrechen, wodurch das Meerwasser freigelegt wird, das fast die gesamte Sonnenstrahlung absorbiert, die es erreicht, und die Energie in der Wassersäule speichert. Im Juli und August ist der größte Teil des Landes kahl und absorbiert mehr als 80% der Sonnenenergie, die die Oberfläche erreicht. Wo Meereis zurückbleibt, im zentralen arktischen Becken und in den Meerengen zwischen den Inseln des kanadischen Archipels, wird aufgrund der vielen Schmelzteiche und des fehlenden Schnees etwa die Hälfte der Sonnenenergie absorbiert, die jedoch hauptsächlich in die Eisschmelze fließt, da das Eis Oberfläche kann sich nicht über den Gefrierpunkt erwärmen.

Eine häufige Bewölkung, die im Juli über einem Großteil des Arktischen Ozeans mehr als 80 % beträgt, verringert die Menge der Sonnenstrahlung, die die Oberfläche erreicht, indem ein Großteil davon reflektiert wird, bevor sie an die Oberfläche gelangt. Ungewöhnliche klare Perioden können zu erhöhter Meereisschmelze oder höheren Temperaturen ( NSIDC ) führen.

Grönland: Das Innere Grönlands unterscheidet sich vom Rest der Arktis. Niedrige Frühjahrs- und Sommerwolkenfrequenzen und die hohe Höhe, die die Menge der von der Atmosphäre absorbierten oder gestreuten Sonnenstrahlung reduziert, verleihen dieser Region die am stärksten einfallende Sonnenstrahlung an der Oberfläche von überall in der Arktis. Die Höhenlage und die entsprechenden niedrigeren Temperaturen tragen jedoch dazu bei, dass der helle Schnee nicht schmilzt, was die Erwärmungswirkung all dieser Sonnenstrahlung begrenzt.

Im Sommer, wenn der Schnee schmilzt, leben die Inuit in zeltartigen Hütten aus Tierhäuten, die über ein Gestell gespannt sind.

Herbst

Im September und Oktober werden die Tage rapide kürzer und im Norden verschwindet die Sonne ganz vom Himmel. Da die der Oberfläche zur Verfügung stehende Sonneneinstrahlung schnell abnimmt, folgen die Temperaturen. Das Meereis beginnt wieder zu gefrieren und bekommt schließlich eine neue Schneedecke, wodurch es noch mehr von der schwindenden Menge an Sonnenlicht reflektiert, die es erreicht. Ebenso erhalten Anfang September sowohl die nördlichen als auch die südlichen Landgebiete ihre winterliche Schneedecke, die zusammen mit der reduzierten Sonneneinstrahlung an der Oberfläche für ein Ende der warmen Sommertage in diesen Gebieten sorgt. Im November ist der Winter in den meisten Teilen der Arktis in vollem Gange, und die geringe Menge an Sonnenstrahlung, die die Region noch erreicht, spielt keine wesentliche Rolle für das Klima.

Temperatur

Durchschnittliche Januartemperatur in der Arktis
Durchschnittliche Julitemperatur in der Arktis

Die Arktis wird oft als eine Region wahrgenommen, die in einem permanenten Tiefkühlzustand steckt. Während in weiten Teilen der Region sehr niedrige Temperaturen herrschen, gibt es erhebliche Unterschiede je nach Standort und Jahreszeit. Die Wintertemperaturen liegen im Durchschnitt in der gesamten Arktis unter dem Gefrierpunkt, mit Ausnahme kleiner Regionen in der südlichen norwegischen und Beringsee, die den ganzen Winter über eisfrei bleiben. Die Durchschnittstemperaturen im Sommer liegen in allen Regionen über dem Gefrierpunkt, mit Ausnahme des zentralen arktischen Beckens, wo das Meereis den Sommer überdauert, und des Landesinneren Grönlands.

Die Karten rechts zeigen die Durchschnittstemperatur über der Arktis im Januar und Juli, im Allgemeinen den kältesten und wärmsten Monaten. Diese Karten wurden mit Daten aus der NCEP/NCAR-Reanalyse erstellt , die verfügbare Daten in ein Computermodell einbezieht, um einen konsistenten globalen Datensatz zu erstellen. Weder die Modelle noch die Daten sind perfekt, daher können diese Karten von anderen Schätzungen der Oberflächentemperaturen abweichen; insbesondere zeigen die meisten arktischen Klimatologien Temperaturen über dem zentralen Arktischen Ozean im Juli von durchschnittlich knapp unter dem Gefrierpunkt, einige Grad niedriger als diese Karten zeigen (UdSSR, 1985). Eine frühere Klimatologie der Temperaturen in der Arktis, die vollständig auf verfügbaren Daten basiert, ist in dieser Karte des CIA Polar Regions Atlas dargestellt.

Rekordtieftemperaturen auf der Nordhalbkugel

Der kälteste Ort auf der Nordhalbkugel liegt nicht in der Arktis, sondern im Inneren des Fernen Ostens Russlands, im oberen rechten Quadranten der Karten. Dies liegt am kontinentalen Klima der Region , weit entfernt vom mäßigenden Einfluss des Ozeans, und an den Tälern in der Region, die kalte, dichte Luft einschließen und starke Temperaturinversionen erzeugen können , bei denen die Temperatur mit der Höhe eher zu- als abnimmt. Die niedrigste offiziell aufgezeichnete Temperatur auf der Nordhalbkugel beträgt -67,7 °C (-89,9 °F), die in Oimjakon am 6. Februar 1933 sowie in Werchojansk am 5. bzw. 7. Februar 1892 auftrat. Diese Region gehört jedoch nicht zur Arktis, da ihr kontinentales Klima auch warme Sommer mit einer durchschnittlichen Julitemperatur von 15 ° C (59 ° F) ermöglicht. In der Abbildung unten, die Stationsklimatologien zeigt, ist die Kurve für Jakutsk repräsentativ für diesen Teil des Fernen Ostens; Jakutsk hat ein etwas weniger extremes Klima als Werchojansk.

Monatliche und jährliche Klimatologien von acht Standorten in der Arktis und Subarktis

Arktisches Becken

Hauptartikel: Arktisches Becken

Das Arktische Becken ist typischerweise das ganze Jahr über von Meereis bedeckt, was die Sommertemperaturen stark beeinflusst. Es erlebt auch die längste Periode ohne Sonnenlicht in irgendeinem Teil der Arktis und die längste Periode mit kontinuierlichem Sonnenlicht, obwohl die häufige Bewölkung im Sommer die Bedeutung dieser Sonnenstrahlung verringert.

Trotz seiner Lage am Nordpol und der damit verbundenen langen Dunkelheit ist dies nicht der kälteste Teil der Arktis. Im Winter trägt die Wärme, die vom -2 °C (28 °F) Wasser durch Risse im Eis und offene Wasserflächen übertragen wird, dazu bei, das Klima etwas zu mildern und die durchschnittlichen Wintertemperaturen um -30 bis -35 °C (-22 °C) zu halten bis -31 °F). Die minimalen Temperaturen in dieser Region im Winter liegen bei etwa -50 ° C (-58 ° F).

Im Sommer verhindert das Meereis, dass sich die Oberfläche über den Gefrierpunkt erwärmt. Meereis besteht hauptsächlich aus Süßwasser, da das Salz bei seiner Bildung vom Eis abgestoßen wird, so dass das schmelzende Eis eine Temperatur von 0 ° C (32 ° F) hat und jede zusätzliche Energie von der Sonne dazu verwendet wird, mehr Eis zu schmelzen, nicht Erwärmung der Oberfläche. Die Lufttemperaturen können bei der Standardmesshöhe von etwa 2 Metern über der Oberfläche zwischen Ende Mai und September um einige Grad über dem Gefrierpunkt ansteigen, liegen jedoch tendenziell innerhalb eines Gefriergrades, mit sehr geringen Schwankungen während der Höhe der Schmelze Jahreszeit.

In der obigen Abbildung, die Stationsklimatologien zeigt, ist die untere linke Darstellung für NP 7–8 repräsentativ für die Bedingungen über dem Arktischen Becken. Dieses Diagramm zeigt Daten der sowjetischen Nordpol-Driftstationen, Nummern 7 und 8. Es zeigt die Durchschnittstemperatur in den kältesten Monaten in den -30er Jahren und die Temperatur steigt von April bis Mai schnell an; Der Juli ist der wärmste Monat, und die Verengung der Höchst- und Tiefsttemperaturlinien zeigt, dass die Temperatur mitten im Sommer nicht weit vom Gefrierpunkt entfernt ist; Von August bis Dezember sinkt die Temperatur stetig. Die geringe tägliche Temperaturspanne (die Länge der vertikalen Balken) ergibt sich daraus, dass sich der Sonnenstand über dem Horizont in dieser Region an einem Tag nicht oder nur sehr wenig ändert.

Ein Großteil der Wintervariabilität in dieser Region ist auf Wolken zurückzuführen. Da es kein Sonnenlicht gibt, ist die von der Atmosphäre abgegebene Wärmestrahlung im Winter eine der Hauptenergiequellen dieser Region. Ein bewölkter Himmel kann viel mehr Energie an die Oberfläche abgeben als ein klarer Himmel. Wenn es also im Winter bewölkt ist, ist diese Region tendenziell warm, und wenn es klar ist, kühlt diese Region schnell ab.

Kanadische Briya

Im Winter erlebt der Kanadische Archipel ähnliche Temperaturen wie im Arktischen Becken, aber in den Sommermonaten Juni bis August ermöglicht die Anwesenheit von so viel Land in dieser Region eine stärkere Erwärmung als das eisbedeckte Arktische Becken. In der obigen Stationsklimatologie-Abbildung ist die Kurve für Resolute typisch für diese Region. Die Anwesenheit der Inseln, von denen die meisten im Sommer ihre Schneedecke verlieren, lässt die Sommertemperaturen weit über den Gefrierpunkt steigen. Die durchschnittliche Höchsttemperatur im Sommer nähert sich 10 ° C (50 ° F), und die durchschnittliche Tiefsttemperatur im Juli liegt über dem Gefrierpunkt, obwohl Temperaturen unter dem Gefrierpunkt jeden Monat des Jahres beobachtet werden.

Die Meerengen zwischen diesen Inseln bleiben oft den ganzen Sommer über von Meereis bedeckt. Dieses Eis dient dazu, die Oberflächentemperatur auf dem Gefrierpunkt zu halten, genau wie über dem Arktischen Becken, so dass ein Ort an einer Meerenge wahrscheinlich ein Sommerklima hat, das eher dem Arktischen Becken ähnelt, jedoch mit höheren Maximaltemperaturen aufgrund der Winde aus der Nähe warme Inseln.

Grönland

Eisschilddicke Grönlands. Beachten Sie, dass ein Großteil des grünen Bereichs eine permanente Schneedecke hat, er ist nur weniger als 10 m dick.

Klimatisch ist Grönland in zwei sehr getrennte Bereiche unterteilt: der Küstenregion, von denen viel eisfrei ist, und die Binnen Eisdecke . Der grönländische Eisschild bedeckt etwa 80 % von Grönland, erstreckt sich stellenweise bis zur Küste und hat eine durchschnittliche Höhe von 2.100 m (6.900 ft) und eine maximale Höhe von 3.200 m (10.500 ft). Ein Großteil des Eisschildes bleibt das ganze Jahr über unter dem Gefrierpunkt und hat das kälteste Klima aller Teile der Arktis. Küstengebiete können durch nahegelegenes offenes Wasser oder durch Wärmeübertragung durch Meereis aus dem Ozean beeinflusst werden, und viele Teile verlieren im Sommer ihre Schneedecke, wodurch sie mehr Sonnenstrahlung absorbieren und sich mehr erwärmen als das Landesinnere.

Küstenregionen in der nördlichen Hälfte Grönlands erleben Wintertemperaturen ähnlich oder etwas wärmer als im kanadischen Archipel, mit durchschnittlichen Januartemperaturen von -30 bis -25 ° C (-22 bis -13 ° F). Diese Regionen sind etwas wärmer als der Archipel, da sie näher an Gebieten mit dünner Meereisbedeckung des ersten Jahres oder an den offenen Ozeanen in der Baffin Bay und der Grönlandsee liegen.

Die Küstenregionen im Süden der Insel werden stärker durch offenes Meerwasser und durch häufige Zyklone beeinflusst , die beide dazu beitragen, dass die Temperaturen dort nicht so niedrig sind wie im Norden. Aufgrund dieser Einflüsse ist die Durchschnittstemperatur in diesen Gebieten im Januar deutlich höher, zwischen etwa -20 bis -4 °C (-4 bis 25 °F).

Der innere Eisschild entzieht sich einem Großteil des Einflusses der Wärmeübertragung vom Ozean oder von Zyklonen, und seine hohe Höhe bewirkt auch ein kälteres Klima, da die Temperaturen mit zunehmender Höhe abnehmen. Das Ergebnis sind Wintertemperaturen, die niedriger sind als anderswo in der Arktis, mit durchschnittlichen Januartemperaturen von -45 bis -30 °C (-49 bis -22 °F), je nach Standort und betrachtetem Datensatz. Die minimalen Temperaturen im Winter über den höheren Teilen des Eisschildes können unter -60 °C (-76 °F) fallen (CIA, 1978). In der obigen Abbildung zur Stationsklimatologie ist das Centrale-Plot repräsentativ für den hohen grönländischen Eisschild.

Im Sommer herrschen in den Küstenregionen Grönlands ähnliche Temperaturen wie auf den Inseln des kanadischen Archipels, im Juli durchschnittlich nur wenige Grad über dem Gefrierpunkt, mit etwas höheren Temperaturen im Süden und Westen als im Norden und Osten. Der innere Eisschild bleibt den ganzen Sommer über schneebedeckt, obwohl in erheblichen Teilen Schneeschmelze stattfindet. Diese Schneedecke, kombiniert mit der Höhe des Eisschildes, trägt dazu bei, die Temperaturen hier niedriger zu halten, mit Juli-Durchschnitten zwischen -12 und 0 ° C (10 und 32 ° F). Entlang der Küste werden die Temperaturen durch den mäßigenden Einfluss des nahen Wassers oder das schmelzende Meereis nicht zu sehr schwanken. Im Landesinneren werden die Temperaturen aufgrund der schneebedeckten Oberfläche nicht weit über den Gefrierpunkt steigen, können aber sogar im Juli auf -30 ° C (-22 ° F) sinken. Temperaturen über 20 °C sind selten, treten aber manchmal in den äußersten südlichen und südwestlichen Küstengebieten auf.

Eisfreie Meere

Die meisten arktischen Meere sind für einen Teil des Jahres von Eis bedeckt (siehe Karte im Abschnitt Meereis unten); „eisfrei“ bezieht sich hier auf diejenigen, die nicht das ganze Jahr über abgedeckt sind.

Die einzigen Regionen, die das ganze Jahr über eisfrei bleiben, sind der südliche Teil der Barentssee und der größte Teil der Norwegischen See. Diese haben sehr geringe jährliche Temperaturschwankungen; Die durchschnittlichen Wintertemperaturen werden nahe oder über dem Gefrierpunkt des Meerwassers (ca. -2 °C (28 °F)) gehalten, da der nicht gefrorene Ozean eine Temperatur darunter nicht haben kann, und Sommertemperaturen in den Teilen dieser Regionen, die als Teil betrachtet werden vom arktischen Durchschnitt weniger als 10 ° C (50 ° F). Während des 46-jährigen Zeitraums , in dem auf der Insel Shemya in der südlichen Beringsee Wetteraufzeichnungen geführt wurden , betrug die Durchschnittstemperatur des kältesten Monats (Februar) -0,6 °C (30,9 °F) und die des wärmsten Monats (August). war 9,7 °C (49,5 °F); die Temperaturen fielen nie unter -17 °C (1 °F) oder stiegen über 18 °C (64 °F); Westliches regionales Klimazentrum )

Der Rest der Meere ist für einen Teil des Winters und Frühlings mit Eis bedeckt, verliert dieses Eis jedoch im Sommer. Diese Regionen haben sommerliche Temperaturen zwischen etwa 0 und 8 ° C (32 und 46 ° F). Die winterliche Eisdecke lässt die Temperaturen in diesen Regionen deutlich tiefer sinken als in den ganzjährig eisfreien Regionen. In den meisten saisonal eisbedeckten Meeren liegen die Wintertemperaturen im Durchschnitt zwischen etwa -30 und -15 ° C (-22 und 5 ° F). Die Gebiete in der Nähe der Meereiskante bleiben aufgrund des mäßigenden Einflusses des nahen offenen Wassers etwas wärmer. In der Stationsklimatologie-Abbildung oben sind die Parzellen für Point Barrow, Tiksi, Murmansk und Isfjord typisch für Landgebiete neben Meeren, die saisonal eisbedeckt sind. Die Anwesenheit des Landes lässt die Temperaturen etwas extremere Werte erreichen als die Meere selbst.

Eine im Wesentlichen eisfreie Arktis kann im September zwischen 2050 und 2100 Realität werden.

Niederschlag

Niederschlag fällt in den meisten Teilen der Arktis nur als Regen und Schnee. In den meisten Gebieten ist Schnee die dominierende oder einzige Niederschlagsform im Winter, während im Sommer sowohl Regen als auch Schnee fallen (Serreze und Barry 2005). Die wichtigste Ausnahme von dieser allgemeinen Beschreibung ist der hohe Teil des grönländischen Eisschildes, der zu allen Jahreszeiten seinen gesamten Niederschlag als Schnee erhält.

Genaue Klimatologien der Niederschlagsmenge sind für die Arktis schwieriger zu erstellen als Klimatologien anderer Variablen wie Temperatur und Druck. Alle Variablen werden an relativ wenigen Stationen in der Arktis gemessen, aber Niederschlagsbeobachtungen werden unsicherer, da es schwierig ist, den gesamten fallenden Schnee in einem Messgerät zu erfassen. Typischerweise wird ein Teil des fallenden Schnees durch Winde daran gehindert, in Niederschlagsmesser einzudringen, was dazu führt, dass die Niederschlagsmengen in Regionen, die einen großen Teil ihres Niederschlags als Schneefall erhalten, nicht ausreichend gemeldet werden. Es werden Korrekturen an den Daten vorgenommen, um diesen nicht aufgefangenen Niederschlag zu berücksichtigen, aber sie sind nicht perfekt und führen zu einigen Fehlern in den Klimatologien (Serreze und Barry 2005).

Die verfügbaren Beobachtungen zeigen, dass die Niederschlagsmengen in der Arktis um etwa den Faktor 10 variieren, wobei einige Teile des Arktischen Beckens und des kanadischen Archipels jährlich weniger als 150 mm (5,9 Zoll) Niederschlag erhalten und Teile Südostgrönlands über 1.200 mm (47 Zoll) jährlich. Die meisten Regionen erhalten jährlich weniger als 500 mm (20 Zoll). Zum Vergleich: Der über den gesamten Planeten gemittelte Jahresniederschlag beträgt etwa 1.000 mm (39 Zoll); siehe Niederschlag ). Sofern nicht anders angegeben, sind alle in diesem Artikel angegebenen Niederschlagsmengen flüssigkeitsäquivalente Mengen, dh gefrorene Niederschläge werden vor der Messung geschmolzen.

Arktisches Becken

Das Arktische Becken ist einer der trockensten Teile der Arktis. Der größte Teil des Beckens erhält weniger als 250 mm Niederschlag pro Jahr, was es als Wüste qualifiziert . Kleinere Regionen des Arktischen Beckens nördlich von Spitzbergen und der Taymyr-Halbinsel erhalten bis zu etwa 400 mm (16 Zoll ) pro Jahr.

Die monatlichen Niederschlagssummen über den größten Teil des Arktischen Beckens betragen im Durchschnitt etwa 15 mm (0,59 Zoll) von November bis Mai und steigen auf 20 bis 30 mm (0,79 bis 1,18 Zoll) im Juli, August und September an. Die trockenen Winter resultieren aus der geringen Häufigkeit von Zyklonen in der Region während dieser Zeit und der Entfernung der Region von warmem offenem Wasser, das eine Feuchtigkeitsquelle darstellen könnte (Serreze und Barry 2005). Trotz der geringen Niederschlagssummen im Winter ist die Niederschlagshäufigkeit im Januar höher, als 25 bis 35 % der Beobachtungen Niederschlag meldeten, als im Juli, als 20 bis 25 % der Beobachtungen Niederschlag meldeten (Serreze und Barry 2005). Ein Großteil der im Winter gemeldeten Niederschläge ist sehr leicht, möglicherweise Diamantstaub . Die Zahl der Tage mit messbarem Niederschlag (mehr als 0,1 mm [0,004 in] an einem Tag) ist im Juli etwas größer als im Januar (UdSSR 1985). Von den Januar-Beobachtungen, die Niederschlag meldeten, weisen 95 bis 99 % darauf hin, dass es gefroren war. Im Juli weisen 40 bis 60 % der Niederschlagsbeobachtungen darauf hin, dass er gefroren war (Serreze und Barry 2005).

Die Teile des Beckens nördlich von Spitzbergen und die Taymyr-Halbinsel sind Ausnahmen von der soeben gegebenen allgemeinen Beschreibung. Diese Regionen erhalten viele abschwächende Wirbelstürme von der nordatlantischen Sturmbahn , die im Winter am aktivsten ist. Dadurch sind die Niederschlagsmengen über diesen Teilen des Beckens im Winter größer als oben angegeben. Die warme Luft, die in diese Regionen transportiert wird, führt auch dazu, dass flüssiger Niederschlag sowohl im Winter als auch im Sommer häufiger ist als im Rest des Arktischen Beckens.

Kanadischer Archipel

Die jährlichen Niederschlagssummen im kanadischen Archipel nehmen von Norden nach Süden dramatisch zu. Die nördlichen Inseln erhalten ähnliche Beträge mit einem ähnlichen Jahreszyklus wie das zentrale arktische Becken. Über Baffin Island und den kleineren Inseln um sie herum steigen die jährlichen Gesamtzahlen von knapp über 200 mm (7,9 Zoll) im Norden auf etwa 500 mm (20 Zoll) im Süden, wo Zyklone aus dem Nordatlantik häufiger auftreten.

Grönland

Die unten angegebenen jährlichen Niederschlagsmengen für Grönland stammen aus Abbildung 6.5 in Serreze und Barry (2005). Aufgrund der Seltenheit von Langzeitwetteraufzeichnungen in Grönland, insbesondere im Landesinneren, wurde diese Niederschlagsklimatologie durch Analyse der Jahresschichten im Schnee zur Bestimmung der jährlichen Schneeakkumulation (in flüssigem Äquivalent) entwickelt und an der Küste mit einem Modell modifiziert um die Auswirkungen des Geländes auf die Niederschlagsmengen zu berücksichtigen.

Das südliche Drittel Grönlands ragt in die nordatlantische Sturmbahn hinein, eine Region, die häufig von Wirbelstürmen beeinflusst wird. Diese häufigen Wirbelstürme führen zu größeren jährlichen Niederschlagssummen als in den meisten Teilen der Arktis. Dies gilt insbesondere in Küstennähe, wo das Gelände vom Meeresspiegel auf über 2.500 m (8.200 ft) ansteigt und die Niederschläge aufgrund des orographischen Auftriebs verstärkt . Das Ergebnis sind jährliche Niederschlagssummen von 400 mm (16 Zoll) über dem südlichen Landesinneren bis über 1.200 mm (47 Zoll) in der Nähe der Süd- und Südostküste. An einigen Orten in der Nähe dieser Küsten, an denen das Gelände für orographischen Auftrieb besonders förderlich ist, fallen pro Jahr bis zu 2.200 mm (87 Zoll) Niederschlag. Im Winter, wenn die Sturmbahn am aktivsten ist, fällt mehr Niederschlag als im Sommer.

Die Westküste des mittleren Drittels Grönlands wird auch von einigen Zyklonen und orographischem Auftrieb beeinflusst, und die Niederschlagssummen über dem Eisschildhang in der Nähe dieser Küste betragen bis zu 600 mm (24 Zoll) pro Jahr. Die Ostküste des mittleren Drittels der Insel erhält zwischen 200 und 600 mm Niederschlag pro Jahr, mit zunehmenden Mengen von Norden nach Süden. Die Niederschläge über der Nordküste sind ähnlich denen über dem zentralen Arktischen Becken.

Das Innere des zentralen und nördlichen Grönländischen Eisschildes ist der trockenste Teil der Arktis. Die jährlichen Gesamtsummen reichen hier von weniger als 100 bis etwa 200 mm (4 bis 8 Zoll). Diese Region ist ständig unter dem Gefrierpunkt, so dass alle Niederschläge als Schnee fallen, mit mehr im Sommer als im Winter. (UdSSR 1985).

Eisfreie Meere

Die Tschuktschen-, Laptew- und Karasee sowie die Baffin-Bucht erhalten etwas mehr Niederschlag als das arktische Becken, mit jährlichen Gesamtmengen zwischen 200 und 400 mm (7,9 und 15,7 Zoll); Die Jahreszyklen in der Tschuktschen- und Laptewsee sowie in der Baffin-Bucht ähneln denen im Arktischen Becken, wobei im Sommer mehr Niederschlag fällt als im Winter, während die Karasee aufgrund der verstärkten Winterniederschläge durch Wirbelstürme aus dem Norden einen kleineren Jahreszyklus aufweist Atlantiksturmspur.

Die Labrador-, Norwegische-, Grönland- und Barentssee sowie die Dänemark- und Davisstraße werden stark von den Zyklonen in der nordatlantischen Sturmbahn beeinflusst, die im Winter am aktivsten ist. Dadurch erhalten diese Regionen im Winter mehr Niederschlag als im Sommer. Die jährlichen Niederschlagssummen steigen schnell von etwa 400 mm (16 Zoll) im Norden auf etwa 1.400 mm (55 Zoll) im südlichen Teil der Region. Im Winter kommt es häufig zu Niederschlägen, wobei in der Norwegischen See an durchschnittlich 20 Tagen im Januar messbare Gesamtniederschläge fallen (UdSSR 1985). Die Beringsee wird von der nordpazifischen Sturmbahn beeinflusst und hat jährliche Niederschlagssummen zwischen 400 und 800 mm (16 und 31 Zoll), auch mit einem Wintermaximum.

Meeres-Eis

Hauptartikel: Arktischer Eisbeutel
Siehe auch: Meereis
Schätzungen der absoluten und durchschnittlichen minimalen und maximalen Meereisausdehnung in der Arktis ab Mitte der 1970er Jahre

Meereis ist gefrorenes Meerwasser, das auf der Meeresoberfläche schwimmt. Es ist der vorherrschende Oberflächentyp das ganze Jahr über im Arktischen Becken und bedeckt zu einem bestimmten Zeitpunkt im Jahr einen Großteil der Meeresoberfläche in der Arktis. Je nach Standort und Jahreszeit kann das Eis blankes Eis sein oder von Schnee oder Schmelzwassertümpeln bedeckt sein. Meereis ist relativ dünn, im Allgemeinen weniger als etwa 4 m (13 ft), mit dickeren Rücken ( NSIDC ). Die Nordpol-Webcams der NOAA verfolgen seit dem Einsatz der ersten Webcam im Jahr 2002 bis heute die arktischen Meereisübergänge im Sommer durch das Tauwetter im Frühjahr, Schmelzteiche im Sommer und das Einfrieren im Herbst .

Meereis ist in vielerlei Hinsicht wichtig für das Klima und den Ozean. Es reduziert die Wärmeübertragung vom Ozean in die Atmosphäre; es bewirkt, dass weniger Sonnenenergie an der Oberfläche absorbiert wird und stellt eine Oberfläche bereit, auf der sich Schnee ansammeln kann, was die Absorption von Sonnenenergie weiter verringert; Da Salz bei seiner Bildung vom Eis abgestoßen wird, erhöht das Eis den Salzgehalt des Oberflächenwassers des Ozeans, wo es sich bildet, und verringert den Salzgehalt, wo es schmilzt, was beides die Zirkulation des Ozeans beeinflussen kann.

Die Karte rechts zeigt die von Meereis bedeckten Gebiete, wenn es seine maximale Ausdehnung (März) und seine minimale Ausdehnung (September) erreicht. Diese Karte wurde in den 1970er Jahren erstellt, und die Ausdehnung des Meereises hat seitdem abgenommen ( siehe unten ), aber dies gibt immer noch einen vernünftigen Überblick. In seiner maximalen Ausdehnung bedeckt das Meereis im März etwa 15 Millionen km 2 (5,8 Millionen Quadratmeilen) der nördlichen Hemisphäre, fast so viel Fläche wie das größte Land Russland .

Winde und Meeresströmungen bewirken, dass sich das Meereis bewegt. Das typische Muster der Eisbewegung ist auf der Karte rechts dargestellt. Im Durchschnitt tragen diese Bewegungen Meereis von der russischen Seite des Arktischen Ozeans durch das Gebiet östlich von Grönland in den Atlantischen Ozean, während sie das Eis auf der nordamerikanischen Seite manchmal für viele Jahre im Uhrzeigersinn drehen.

Wind

Die Windgeschwindigkeiten über dem Arktischen Becken und dem westkanadischen Archipel liegen im Durchschnitt zu allen Jahreszeiten zwischen 4 und 6 Metern pro Sekunde (14 und 22 Kilometer pro Stunde, 9 und 13 Meilen pro Stunde). Bei Stürmen treten stärkere Winde auf, die oft zu Whiteout- Bedingungen führen, aber sie überschreiten in diesen Gebieten selten 25 m/s (90 km/h).

Zu allen Jahreszeiten sind die stärksten durchschnittlichen Winde in der Nordatlantik, in der Baffin Bay sowie in der Bering- und Tschuktschensee zu finden, wo Zyklonen am häufigsten auftreten. Auf der Atlantikseite sind die Winde im Winter am stärksten mit durchschnittlich 7 bis 12 m/s (25 bis 43 km/h) und im Sommer am schwächsten mit durchschnittlich 5 bis 7 m/s (18 bis 25 km .). /h (11 bis 16 mph). Auf der pazifischen Seite durchschnittlich 6 bis 9 m/s (22 bis 32 km/h (14 bis 20 mph)). Maximale Windgeschwindigkeiten in der atlantischen Region können 50 m/s . erreichen (180 km/h (110 mph) im Winter.

Veränderungen des arktischen Klimas

Vergangene Klimazonen

Hauptartikel: Geologische Temperaturaufzeichnung
Vereisung der Nordhalbkugel während der letzten Eiszeiten . Der Aufbau von 3 bis 4 Kilometer dicken Eisschilden führte zu einer Meeresspiegelabsenkung von ca. 120 m.

Wie auf dem Rest des Planeten hat sich das Klima in der Arktis im Laufe der Zeit verändert. Vor etwa 55 Millionen Jahren wird angenommen, dass Teile der Arktis subtropische Ökosysteme unterstützten und dass die arktischen Meeresoberflächentemperaturen während des Paläozän-Eozän-Thermalmaximums auf etwa 23 ° C (73 ° F) stiegen . In der jüngeren Vergangenheit hat der Planet in den letzten 2 Millionen Jahren eine Reihe von Eiszeiten und Zwischeneiszeiten erlebt , wobei die letzte Eiszeit vor etwa 18.000 Jahren ihre maximale Ausdehnung erreichte und vor etwa 10.000 Jahren endete. Während dieser Eiszeiten waren weite Gebiete des nördlichen Nordamerikas und Eurasiens von Eisschilden bedeckt, die denen ähnlich sind, die man heute auf Grönland findet; Die arktischen Klimabedingungen hätten sich viel weiter nach Süden ausgedehnt, und die Bedingungen in der heutigen Arktis waren wahrscheinlich kälter. Temperatur - Proxies legen nahe , dass in den letzten 8000 Jahren das Klima stabil war, mit global gemittelte Temperaturschwankungen von weniger als etwa 1 ° C (34 ° F); (siehe Paläoklima ).

Die globale Erwärmung

Hauptartikel: Klimawandel in der Arktis und Auswirkungen des Klimawandels
Das obige Bild zeigt, wo die durchschnittlichen Lufttemperaturen (Oktober 2010 – September 2011) bis zu 3 Grad Celsius über (rot) bzw. unter (blau) dem langjährigen Mittel (1981–2010) lagen.
Die Karte zeigt die Anomalie der globalen Mitteltemperatur im 10-Jahres-Durchschnitt (2000–2009) im Vergleich zum Mittelwert von 1951–1980. Die größten Temperaturanstiege gibt es in der Arktis und auf der Antarktischen Halbinsel. Quelle: NASA Earth Observatory

Es gibt mehrere Gründe zu erwarten, dass Klimaänderungen, aus welchen Gründen auch immer, in der Arktis im Vergleich zu den mittleren Breiten und Tropen verstärkt werden könnten. Erstens die Eis-Albedo-Rückkopplung, wobei eine anfängliche Erwärmung Schnee und Eis zum Schmelzen bringt, wodurch dunklere Oberflächen freigelegt werden, die mehr Sonnenlicht absorbieren, was zu einer stärkeren Erwärmung führt. Zweitens, weil kältere Luft weniger Wasserdampf enthält als wärmere Luft, fließt in der Arktis ein größerer Anteil der von der Oberfläche absorbierten Strahlung direkt in die Erwärmung der Atmosphäre, während in den Tropen ein größerer Anteil in die Verdunstung fließt. Drittens ist die Tiefe der atmosphärischen Schicht, die sich erwärmen muss, um eine Erwärmung der oberflächennahen Luft zu bewirken, in der Arktis viel geringer als in den Tropen, da die arktische Temperaturstruktur vertikale Luftbewegungen hemmt. Viertens wird eine Verringerung der Meereisausdehnung dazu führen, dass mehr Energie vom warmen Ozean in die Atmosphäre übertragen wird, was die Erwärmung verstärkt. Schließlich können Änderungen der atmosphärischen und ozeanischen Zirkulationsmuster, die durch eine globale Temperaturänderung verursacht werden, dazu führen, dass mehr Wärme in die Arktis übertragen wird, was die Erwärmung der Arktis verstärkt.

Laut dem Zwischenstaatlichen Ausschuss für Klimaänderungen (IPCC) ist "die Erwärmung des Klimasystems eindeutig", und die globale Durchschnittstemperatur ist im letzten Jahrhundert um 0,6 bis 0,9 °C (1,1 bis 1,6 °F) gestiegen. In diesem Bericht heißt es auch, dass „der größte Teil des beobachteten Anstiegs der globalen Durchschnittstemperaturen seit Mitte des 20. Das IPCC weist auch darauf hin, dass die jährliche Durchschnittstemperatur in der Arktis in den letzten 100 Jahren fast doppelt so stark angestiegen ist wie die globale Durchschnittstemperatur. Im Jahr 2009 berichtete die NASA, dass 45 Prozent oder mehr der beobachteten Erwärmung in der Arktis seit 1976 wahrscheinlich auf Veränderungen in winzigen Partikeln in der Luft, den Aerosolen, zurückzuführen waren .

Klimamodelle sagen voraus, dass der Temperaturanstieg in der Arktis im nächsten Jahrhundert etwa das Doppelte des globalen Durchschnittstemperaturanstiegs betragen wird. Bis zum Ende des 21. )) als im Sommer. Es wird erwartet, dass sich die Ausdehnung und Dicke des Meereises im nächsten Jahrhundert fortsetzen wird, wobei einige Modelle vorhersagen, dass der Arktische Ozean im Spätsommer Mitte bis Ende des Jahrhunderts frei von Meereis sein wird.

Eine im September 2009 in der Fachzeitschrift Science veröffentlichte Studie ergab , dass die Temperaturen in der Arktis derzeit höher sind als in den 2000er Jahren zuvor. Proben von Eisbohrkernen, Baumringen und Seesedimenten von 23 Standorten wurden vom Team unter der Leitung von Darrell Kaufman von der Northern Arizona University verwendet , um Momentaufnahmen des sich ändernden Klimas zu erstellen. Geologen konnten die arktischen Sommertemperaturen bereits zur Zeit der Römer verfolgen, indem sie natürliche Signale in der Landschaft untersuchten. Die Ergebnisse zeigten, dass die Temperaturen seit rund 1.900 Jahren stetig sanken, verursacht durch die Präzession der Erdbahn , die dazu führte, dass der Planet im Sommer auf der Nordhalbkugel etwas weiter von der Sonne entfernt war. Diese Bahnänderungen führten im 17., 18. und 19. Jahrhundert zu einer Kälteperiode, die als kleine Eiszeit bekannt ist . In den letzten 100 Jahren sind die Temperaturen jedoch gestiegen, obwohl die anhaltenden Veränderungen der Erdbahn eine weitere Abkühlung bewirkt hätten. Die größten Anstiege gab es seit 1950, wobei vier der fünf wärmsten Jahrzehnte der letzten 2000 Jahre zwischen 1950 und 2000 stattfanden. Das letzte Jahrzehnt war das wärmste seit Beginn der Aufzeichnungen.

Siehe auch

Antarktis

Anmerkungen

Literaturverzeichnis

Externe Links

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