El clima del Ártico se caracteriza por inviernos largos y fríos y veranos cortos y frescos. Existe una gran variabilidad en el clima en todo el Ártico , pero todas las regiones experimentan extremos de radiación solar tanto en verano como en invierno. Algunas partes del Ártico están cubiertas de hielo ( hielo marino , hielo glacial o nieve ) durante todo el año, y casi todas las partes del Ártico experimentan largos períodos con algún tipo de hielo en la superficie.
El Ártico está formado por un océano que está rodeado en gran parte por tierra. Como tal, el clima de gran parte del Ártico está moderado por el agua del océano, que nunca puede tener una temperatura inferior a -2 °C (28 °F). En invierno, esta agua relativamente cálida, aunque esté cubierta por la capa de hielo polar , evita que el Polo Norte sea el lugar más frío del hemisferio norte , y también es parte de la razón por la que la Antártida es mucho más fría que el Ártico. En verano, la presencia de agua cercana evita que las zonas costeras se calienten tanto como lo harían de otra manera.
Existen diferentes definiciones del Ártico. La definición más utilizada, el área al norte del Círculo Polar Ártico , donde el sol no se pone en el solsticio de junio , se utiliza en contextos astronómicos y algunos geográficos. Sin embargo, las dos definiciones más utilizadas en el contexto del clima son el área al norte de la línea de árboles del norte y el área en la que la temperatura promedio en verano es inferior a 10 °C (50 °F), que son casi coincidentes en la mayor parte del territorio. áreas (NSIDC Archivado el 30 de enero de 2013 en Wayback Machine ).
Esta definición del Ártico se puede dividir en cuatro regiones diferentes:
Al desplazarse tierra adentro desde la costa sobre América del Norte continental y Eurasia, la influencia moderadora del Océano Ártico disminuye rápidamente y el clima pasa del Ártico al subártico , generalmente, en menos de 500 kilómetros (310 millas), y a menudo en un período mucho más corto. distancia.
Debido a la falta de centros de población importantes en el Ártico, las observaciones meteorológicas y climáticas de la región tienden a ser muy espaciadas y de corta duración en comparación con las latitudes medias y los trópicos. Aunque los vikingos exploraron partes del Ártico hace más de un milenio y un pequeño número de personas han vivido a lo largo de la costa ártica durante mucho más tiempo, el conocimiento científico sobre la región tardó en desarrollarse; Las grandes islas de Severnaya Zemlya , justo al norte de la península de Taymyr en el continente ruso, no fueron descubiertas hasta 1913 y no cartografiadas hasta principios de la década de 1930 [2].
Gran parte de la exploración histórica en el Ártico estuvo motivada por la búsqueda de los Pasajes del Noroeste y del Noreste . Las expediciones de los siglos XVI y XVII fueron impulsadas en gran medida por comerciantes que buscaban estos atajos entre el Atlántico y el Pacífico. Estas incursiones en el Ártico no se aventuraron muy lejos de las costas de América del Norte y Eurasia y no lograron encontrar una ruta navegable a través de ninguno de los dos pasajes.
Las expediciones nacionales y comerciales continuaron ampliando los detalles de los mapas del Ártico durante el siglo XVIII, pero descuidaron en gran medida otras observaciones científicas. Las expediciones desde la década de 1760 hasta mediados del siglo XIX también se desviaron por los intentos de navegar hacia el norte debido a la creencia de muchos en ese momento de que el océano que rodeaba el Polo Norte estaba libre de hielo . Estas primeras exploraciones proporcionaron una idea de las condiciones del hielo marino en el Ártico y, ocasionalmente, alguna otra información relacionada con el clima.
A principios del siglo XIX, algunas expediciones se proponían recopilar observaciones meteorológicas, oceanográficas y geomagnéticas más detalladas, pero seguían siendo esporádicas. A partir de la década de 1850, las observaciones meteorológicas periódicas se hicieron más comunes en muchos países y la marina británica implementó un sistema de observación detallada. [2] Como resultado, las expediciones de la segunda mitad del siglo XIX comenzaron a proporcionar una imagen del clima ártico.
El primer gran esfuerzo de los europeos para estudiar la meteorología del Ártico fue el Primer Año Polar Internacional (API) de 1882 a 1883. Once naciones brindaron apoyo para establecer doce estaciones de observación alrededor del Ártico. Las observaciones no fueron tan amplias ni duraderas como sería necesario para describir el clima en detalle, pero proporcionaron la primera mirada coherente al clima ártico.
En 1884, se encontraron en la costa de Groenlandia los restos del Briya, un barco abandonado tres años antes frente a la costa ártica oriental de Rusia. Esto hizo que Fridtjof Nansen se diera cuenta de que el hielo marino se estaba moviendo desde el lado siberiano del Ártico hacia el lado del Atlántico. Decidió utilizar este movimiento congelando un barco especialmente diseñado, el Fram , en el hielo marino y permitiendo que fuera transportado a través del océano. Se recogieron observaciones meteorológicas del barco durante su travesía entre septiembre de 1893 y agosto de 1896. Esta expedición también proporcionó información valiosa sobre la circulación de la superficie del hielo del Océano Ártico.
A principios de la década de 1930 se llevaron a cabo los primeros estudios meteorológicos significativos en el interior de la capa de hielo de Groenlandia . Estos proporcionaron conocimiento sobre quizás el clima más extremo del Ártico, y también la primera sugerencia de que la capa de hielo se encuentra en una depresión del lecho rocoso debajo (ahora se sabe que es causada por el peso del propio hielo).
Cincuenta años después del primer API, entre 1932 y 1933, se organizó un segundo API. Ésta era más grande que la primera, con 94 estaciones meteorológicas, pero la Segunda Guerra Mundial retrasó o impidió la publicación de gran parte de los datos recogidos durante la misma. [2] Otro momento significativo en la observación del Ártico antes de la Segunda Guerra Mundial ocurrió en 1937, cuando la URSS estableció la primera de más de 30 estaciones de deriva en el Polo Norte . Esta estación, como las posteriores, se estableció sobre un espeso témpano de hielo y estuvo a la deriva durante casi un año, mientras su tripulación observaba la atmósfera y el océano a lo largo del camino.
Después de la Segunda Guerra Mundial, el Ártico, situado entre la URSS y América del Norte, se convirtió en la primera línea de la Guerra Fría , lo que inadvertida y significativamente mejoró nuestra comprensión de su clima. Entre 1947 y 1957, los gobiernos de Estados Unidos y Canadá establecieron una cadena de estaciones a lo largo de la costa ártica conocida como Línea de Alerta Temprana Distante (DEWLINE) para advertir de un ataque nuclear soviético. Muchas de estas estaciones también recopilaron datos meteorológicos.
La Unión Soviética también estaba interesada en el Ártico y estableció una presencia significativa allí al continuar con las estaciones de deriva en el Polo Norte. Este programa funcionó de forma continua, con 30 estaciones en el Ártico entre 1950 y 1991. Estas estaciones recopilaron datos que son valiosos hasta el día de hoy para comprender el clima de la cuenca del Ártico. Este mapa muestra la ubicación de las instalaciones de investigación del Ártico a mediados de la década de 1970 y las huellas de las estaciones a la deriva entre 1958 y 1975.
Otro beneficio de la Guerra Fría fue la adquisición de observaciones de los viajes navales estadounidenses y soviéticos al Ártico. En 1958, un submarino nuclear estadounidense, el Nautilus, fue el primer barco en llegar al Polo Norte. En las décadas siguientes, los submarinos vagaron regularmente bajo el hielo marino del Ártico, recopilando observaciones de sonar del espesor y la extensión del hielo a medida que avanzaban. Estos datos estuvieron disponibles después de la Guerra Fría y han proporcionado evidencia del adelgazamiento del hielo marino del Ártico. La armada soviética también operó en el Ártico, incluido un viaje del rompehielos de propulsión nuclear Arktika hacia el Polo Norte en 1977, la primera vez que un barco de superficie alcanzó el polo.
Las expediciones científicas al Ártico también se hicieron más comunes durante las décadas de la Guerra Fría, beneficiándose en ocasiones logística o financieramente del interés militar. En 1966, se perforó el primer núcleo de hielo profundo en Groenlandia en Camp Century, lo que permitió vislumbrar el clima durante la última edad de hielo . Este registro se amplió a principios de la década de 1990, cuando se tomaron dos núcleos más profundos cerca del centro de la capa de hielo de Groenlandia. Desde 1979, el Programa de Boyas del Océano Ártico (el Programa Internacional de Boyas del Ártico desde 1991) ha estado recopilando datos meteorológicos y de deriva de hielo en todo el Océano Ártico con una red de 20 a 30 boyas.
El fin de la Unión Soviética en 1991 provocó una dramática disminución de las observaciones regulares desde el Ártico. El gobierno ruso puso fin al sistema de estaciones a la deriva en el Polo Norte y cerró muchas de las estaciones de superficie en el Ártico ruso. Del mismo modo, los gobiernos de Estados Unidos y Canadá recortaron el gasto para la observación del Ártico a medida que disminuyó la necesidad percibida del DEWLINE. Como resultado, la colección más completa de observaciones de la superficie del Ártico corresponde al período 1960 a 1990. [2]
La amplia gama de instrumentos de teledetección basados en satélites que se encuentran actualmente en órbita ha ayudado a reemplazar algunas de las observaciones que se perdieron después de la Guerra Fría y ha brindado una cobertura que era imposible sin ellos. Las observaciones satelitales rutinarias del Ártico comenzaron a principios de la década de 1970, y desde entonces se han ampliado y mejorado. El resultado de estas observaciones es un registro exhaustivo de la extensión del hielo marino en el Ártico desde 1979; la extensión decreciente observada en este registro (NASA Archivado el 21 de febrero de 2011 en Wayback Machine , NSIDC) y su posible vínculo con el calentamiento global antropogénico ha ayudado a aumentar el interés en el Ártico en los últimos años. Los instrumentos satelitales actuales proporcionan vistas rutinarias no sólo de las condiciones de las nubes, la nieve y el hielo marino en el Ártico, sino también de otras variables, quizás menos esperadas, como las temperaturas superficiales y atmosféricas, el contenido de humedad atmosférica, los vientos y la concentración de ozono.
La investigación científica civil sobre el terreno ciertamente ha continuado en el Ártico, y está recibiendo un impulso entre 2007 y 2009 a medida que las naciones de todo el mundo aumentan el gasto en investigación polar como parte del tercer Año Polar Internacional. Durante estos dos años, miles de científicos de más de 60 naciones cooperarán para llevar a cabo más de 200 proyectos para aprender sobre los aspectos físicos, biológicos y sociales del Ártico y la Antártida (API).
Los investigadores modernos en el Ártico también se benefician de los modelos informáticos . Estas piezas de software son a veces relativamente simples, pero a menudo se vuelven muy complejas a medida que los científicos intentan incluir más y más elementos del entorno para que los resultados sean más realistas. Los modelos, aunque imperfectos, a menudo proporcionan información valiosa sobre cuestiones relacionadas con el clima que no pueden probarse en el mundo real. También se utilizan para intentar predecir el clima futuro y el efecto que los cambios en la atmósfera causados por los humanos pueden tener en el Ártico y más allá. Otro uso interesante de los modelos ha sido utilizarlos, junto con datos históricos, para producir una mejor estimación de las condiciones climáticas en todo el mundo durante los últimos 50 años, completando las regiones donde no se realizaron observaciones (ECMWF). Estos conjuntos de datos de reanálisis ayudan a compensar la falta de observaciones sobre el Ártico.
Casi toda la energía disponible en la superficie y la atmósfera de la Tierra proviene del sol en forma de radiación solar (luz del sol, incluida la luz ultravioleta e infrarroja invisible). Las variaciones en la cantidad de radiación solar que llega a diferentes partes de la Tierra son uno de los principales impulsores del clima global y regional. La latitud es el factor más importante que determina la cantidad media anual de radiación solar que llega a la parte superior de la atmósfera; La radiación solar incidente disminuye suavemente desde el ecuador hacia los polos. Por tanto, la temperatura tiende a disminuir al aumentar la latitud.
Además, la duración de cada día, que viene determinada por la estación , tiene un impacto significativo en el clima. Los días de 24 horas que se encuentran cerca de los polos en verano dan como resultado un gran flujo solar promedio diario que alcanza la parte superior de la atmósfera en estas regiones. En el solsticio de junio, en el Polo Norte llega un 36% más de radiación solar a lo largo del día a la parte superior de la atmósfera que en el ecuador. [2] Sin embargo, en los seis meses transcurridos desde el equinoccio de septiembre hasta el equinoccio de marzo, el Polo Norte no recibe luz solar.
El clima del Ártico también depende de la cantidad de luz solar que llega a la superficie y es absorbida por la superficie. Las variaciones en la cobertura de nubes pueden provocar variaciones significativas en la cantidad de radiación solar que llega a la superficie en lugares con la misma latitud. Las diferencias en el albedo de la superficie debidas, por ejemplo, a la presencia o ausencia de nieve y hielo, afectan en gran medida a la fracción de la radiación solar que llega a la superficie y que se refleja en lugar de absorberse.
Durante los meses de invierno, de noviembre a febrero, el sol permanece muy bajo en el cielo del Ártico o no sale en absoluto. Donde sale, los días son cortos y la posición baja del sol en el cielo significa que, incluso al mediodía, no llega mucha energía a la superficie. Además, la mayor parte de la pequeña cantidad de radiación solar que llega a la superficie es reflejada por la brillante capa de nieve. La nieve fría refleja entre el 70% y el 90% de la radiación solar que le llega, [2] y la nieve cubre la mayor parte de la tierra y la superficie del hielo del Ártico en invierno. Estos factores dan como resultado un aporte insignificante de energía solar al Ártico en invierno; Las únicas cosas que impiden que el Ártico se enfríe continuamente durante todo el invierno son el transporte de aire más cálido y agua del océano hacia el Ártico desde el sur y la transferencia de calor desde el subsuelo terrestre y el océano (los cuales ganan calor en verano y lo liberan en invierno). ) a la superficie y la atmósfera.
Los días árticos se alargan rápidamente en marzo y abril, y el sol sale más alto en el cielo, lo que trae más radiación solar al Ártico que en invierno. Durante estos primeros meses de la primavera del hemisferio norte, la mayor parte del Ártico todavía experimenta condiciones invernales, pero con la adición de luz solar. Las continuas bajas temperaturas y la persistente capa de nieve blanca significan que esta energía adicional que llega al Ártico desde el sol tarda en tener un impacto significativo porque en su mayor parte se refleja sin calentar la superficie. En mayo, las temperaturas están aumentando, ya que la luz del día de 24 horas llega a muchas áreas, pero la mayor parte del Ártico todavía está cubierta de nieve, por lo que la superficie del Ártico refleja más del 70% de la energía del sol que le llega en todas las áreas excepto en el Mar de Noruega. y el sur del mar de Bering, donde el océano está libre de hielo, y algunas de las zonas terrestres adyacentes a estos mares, donde la influencia moderadora del agua abierta ayuda a derretir la nieve antes de tiempo. [2]
En la mayor parte del Ártico, el importante deshielo comienza a finales de mayo o en algún momento de junio. Esto inicia una retroalimentación, ya que la nieve derretida refleja menos radiación solar (50% a 60%) que la nieve seca, lo que permite que se absorba más energía y que el derretimiento se produzca más rápido. A medida que la nieve desaparece en la tierra, las superficies subyacentes absorben aún más energía y comienzan a calentarse rápidamente.
En el Polo Norte, en el solsticio de junio, alrededor del 21 de junio, el sol gira a 23,5° sobre el horizonte. Esto marca el mediodía en el día de un año de duración en los polacos ; Desde entonces hasta el equinoccio de septiembre, el sol se acercará cada vez más al horizonte, ofreciendo cada vez menos radiación solar al Polo. Este período de puesta del sol también corresponde aproximadamente al verano en el Ártico.
A medida que el Ártico continúa recibiendo energía del sol durante este tiempo, la tierra, que ahora está prácticamente libre de nieve, puede calentarse en días despejados cuando el viento no proviene del frío océano. Sobre el Océano Ártico, la capa de nieve sobre el hielo marino desaparece y comienzan a formarse estanques de agua derretida sobre el hielo marino, lo que reduce aún más la cantidad de luz solar que refleja el hielo y ayuda a que se derrita más hielo. Alrededor de los bordes del Océano Ártico el hielo se derretirá y se romperá, dejando al descubierto el agua del océano, que absorbe casi toda la radiación solar que le llega, almacenando la energía en la columna de agua. En julio y agosto, la mayor parte de la tierra está desnuda y absorbe más del 80% de la energía solar que llega a la superficie. Donde queda hielo marino, en la cuenca ártica central y los estrechos entre las islas del archipiélago canadiense, los numerosos estanques de deshielo y la falta de nieve hacen que se absorba aproximadamente la mitad de la energía del sol, [2] pero esta se destina principalmente al derretimiento del hielo. ya que la superficie del hielo no puede calentarse por encima del punto de congelación.
La frecuente nubosidad, que supera el 80% de frecuencia en gran parte del Océano Ártico en julio, [2] reduce la cantidad de radiación solar que llega a la superficie al reflejar gran parte de ella antes de llegar a la superficie. Los períodos despejados inusuales pueden provocar un aumento del derretimiento del hielo marino o temperaturas más altas (NSIDC Archivado el 23 de diciembre de 2007 en Wayback Machine ).
Groenlandia: El interior de Groenlandia se diferencia del resto del Ártico. La baja frecuencia de las nubes de primavera y verano y la gran elevación, que reduce la cantidad de radiación solar absorbida o dispersada por la atmósfera, se combinan para dar a esta región la mayor radiación solar entrante en la superficie que cualquier otro lugar del Ártico. Sin embargo, la gran elevación y las correspondientes temperaturas más bajas ayudan a evitar que la nieve brillante se derrita, limitando el efecto de calentamiento de toda esta radiación solar.
En verano, cuando la nieve se derrite, los inuit viven en cabañas parecidas a tiendas de campaña hechas con pieles de animales estiradas sobre un marco.
En septiembre y octubre los días se acortan rápidamente y en las zonas del norte el sol desaparece por completo del cielo. A medida que la cantidad de radiación solar disponible en la superficie disminuye rápidamente, las temperaturas hacen lo mismo. El hielo marino comienza a volverse a congelar y eventualmente se cubre con una nueva capa de nieve, lo que hace que refleje aún más la cada vez menor cantidad de luz solar que llega a él. Asimismo, a principios de septiembre tanto las zonas terrestres del norte como del sur reciben su capa de nieve invernal, lo que combinado con la reducida radiación solar en la superficie, asegura el fin de los días cálidos que pueden experimentar esas zonas en verano. En noviembre, el invierno está en pleno apogeo en la mayor parte del Ártico y la pequeña cantidad de radiación solar que aún llega a la región no juega un papel significativo en su clima.
El Ártico a menudo se percibe como una región atrapada en un congelamiento permanente. Si bien gran parte de la región experimenta temperaturas muy bajas, existe una variabilidad considerable tanto entre la ubicación como la estación. Las temperaturas invernales promedian bajo cero en todo el Ártico, excepto en pequeñas regiones del sur de Noruega y del mar de Bering, que permanecen libres de hielo durante todo el invierno. Las temperaturas promedio en verano están por encima del punto de congelación en todas las regiones excepto en la cuenca central del Ártico, donde el hielo marino sobrevive durante el verano, y en el interior de Groenlandia.
Los mapas de la derecha muestran la temperatura promedio en el Ártico en enero y julio, generalmente los meses más fríos y cálidos. Estos mapas se hicieron con datos del Reanálisis NCEP/NCAR , que incorpora datos disponibles en un modelo informático para crear un conjunto de datos global consistente. Ni los modelos ni los datos son perfectos, por lo que estos mapas pueden diferir de otras estimaciones de temperaturas superficiales; en particular, la mayoría de las climatologías árticas muestran temperaturas sobre el Océano Ártico central en julio con un promedio justo por debajo del punto de congelación, unos pocos grados más bajo de lo que muestran estos mapas [2] [3] (URSS, 1985) [ cita necesaria ] . En este mapa del Atlas de las Regiones Polares de la CIA se muestra una climatología anterior de las temperaturas en el Ártico, basada enteramente en los datos disponibles. [3]
La Organización Meteorológica Mundial reconoció en 2020 una temperatura de -69,6 °C (-93,3 °F) medida cerca de la cumbre topográfica de la capa de hielo de Groenlandia el 22 de diciembre de 1991, como la más baja del hemisferio norte. El récord se midió en una estación meteorológica automática y se descubrió después de casi 30 años. [4]
Entre los lugares más fríos del hemisferio norte se encuentra también el interior del Lejano Oriente de Rusia, en el cuadrante superior derecho de los mapas. Esto se debe al clima continental de la región , lejos de la influencia moderadora del océano, y a los valles de la región que pueden atrapar aire frío y denso y crear fuertes inversiones de temperatura , donde la temperatura aumenta, en lugar de disminuir, con la altura. [2] Las temperaturas más bajas registradas oficialmente en el hemisferio norte son -67,7 °C (-89,9 °F) que se produjeron en Oymyakon el 6 de febrero de 1933, así como -67,8 °C (-90,0 °F) en Verkhoyansk el 5 y 7 de febrero de 1892, respectivamente. Sin embargo, esta región no forma parte del Ártico porque su clima continental también le permite tener veranos cálidos, con una temperatura promedio en julio de 15 °C. En la siguiente figura que muestra las climatologías de las estaciones, el gráfico de Yakutsk es representativo de esta parte del Lejano Oriente; Yakutsk tiene un clima un poco menos extremo que Verkhoyansk.
La cuenca del Ártico suele estar cubierta por hielo marino durante todo el año, lo que influye fuertemente en las temperaturas de verano. También experimenta el período más largo sin luz solar de cualquier parte del Ártico, y el período más largo de luz solar continua, aunque la frecuente nubosidad en verano reduce la importancia de esta radiación solar.
A pesar de su ubicación centrada en el Polo Norte y del largo período de oscuridad que esto conlleva, esta no es la parte más fría del Ártico. En invierno, el calor transferido desde el agua a -2 °C (28 °F) a través de grietas en el hielo y áreas de agua abierta ayuda a moderar un poco el clima, manteniendo las temperaturas promedio invernales entre -30 y -35 °C (-22 a -31 °F). Las temperaturas mínimas en esta región en invierno rondan los -50 °C (-58 °F).
En verano, el hielo marino evita que la superficie se caliente por encima del punto de congelación. El hielo marino es principalmente agua dulce, ya que el hielo rechaza la sal a medida que se forma, por lo que el hielo derretido tiene una temperatura de 0 °C (32 °F), y cualquier energía adicional del sol se destina a derretir más hielo, no a calentando la superficie. Las temperaturas del aire, a la altura de medición estándar de unos 2 metros sobre la superficie, pueden elevarse unos pocos grados por encima del punto de congelación entre finales de mayo y septiembre, aunque tienden a estar dentro del grado de congelación, con muy poca variabilidad durante el punto máximo del derretimiento. estación.
En la figura anterior que muestra las climatologías de las estaciones, el gráfico inferior izquierdo, para NP 7–8, es representativo de las condiciones sobre la cuenca del Ártico. Este gráfico muestra datos de las estaciones de deriva soviéticas del Polo Norte, números 7 y 8. Muestra que la temperatura promedio en los meses más fríos es de -30 grados, y la temperatura aumenta rápidamente de abril a mayo; Julio es el mes más cálido, y el estrechamiento de las líneas de temperatura máxima y mínima muestra que la temperatura no varía mucho desde el punto de congelación en pleno verano; De agosto a diciembre la temperatura desciende constantemente. El pequeño rango de temperatura diario (la longitud de las barras verticales) se debe al hecho de que la elevación del sol sobre el horizonte no cambia mucho o nada en esta región durante un día.
Gran parte de la variabilidad invernal en esta región se debe a las nubes. Al no haber luz solar, la radiación térmica emitida por la atmósfera es una de las principales fuentes de energía de esta región en invierno. Un cielo nublado puede emitir mucha más energía hacia la superficie que un cielo despejado, por lo que cuando está nublado en invierno, esta región tiende a ser cálida, y cuando está despejado, esta región se enfría rápidamente. [2]
En invierno, el archipiélago canadiense experimenta temperaturas similares a las de la cuenca ártica, pero en los meses de verano, de junio a agosto, la presencia de tanta tierra en esta región le permite calentarse más que la cuenca ártica cubierta de hielo. En la figura de climatología de la estación anterior, la trama de Resolute es típica de esta región. La presencia de las islas, la mayoría de las cuales pierden su capa de nieve en verano, permite que las temperaturas estivales alcancen niveles muy por encima del punto de congelación. La temperatura máxima promedio en verano se acerca a los 10 °C (50 °F), y la temperatura mínima promedio en julio está por encima del punto de congelación, aunque se observan temperaturas bajo cero todos los meses del año.
Los estrechos entre estas islas suelen permanecer cubiertos de hielo marino durante todo el verano. Este hielo actúa para mantener la temperatura de la superficie helada, tal como lo hace sobre la cuenca del Ártico, por lo que un lugar en un estrecho probablemente tendría un clima de verano más parecido a la cuenca del Ártico, pero con temperaturas máximas más altas debido a los vientos del cercano Islas cálidas.
Climáticamente, Groenlandia está dividida en dos regiones muy separadas: la región costera, gran parte de la cual está libre de hielo, y la capa de hielo interior . La capa de hielo de Groenlandia cubre aproximadamente el 80% de Groenlandia, se extiende hasta la costa en algunos lugares y tiene una elevación promedio de 2.100 m (6.900 pies) y una elevación máxima de 3.200 m (10.500 pies). Gran parte de la capa de hielo permanece bajo cero durante todo el año y tiene el clima más frío de cualquier parte del Ártico. Las zonas costeras pueden verse afectadas por las aguas abiertas cercanas o por la transferencia de calor a través del hielo marino desde el océano, y muchas partes pierden su capa de nieve en verano, lo que les permite absorber más radiación solar y calentarse más que el interior.
Las regiones costeras de la mitad norte de Groenlandia experimentan temperaturas invernales similares o ligeramente más cálidas que las del archipiélago canadiense, con temperaturas promedio en enero de -30 a -25 °C (-22 a -13 °F). Estas regiones son ligeramente más cálidas que el archipiélago debido a su proximidad más cercana a áreas de delgada capa de hielo marino del primer año o al océano abierto en la Bahía de Baffin y el Mar de Groenlandia.
Las regiones costeras de la parte sur de la isla están más influenciadas por el agua del océano abierto y por el paso frecuente de ciclones , lo que ayuda a evitar que la temperatura allí sea tan baja como en el norte. Como resultado de estas influencias, la temperatura promedio en estas áreas en enero es considerablemente más alta, entre aproximadamente -20 y -4 °C (-4 a 25 °F).
La capa de hielo interior escapa a gran parte de la influencia de la transferencia de calor del océano o de los ciclones, y su gran elevación también actúa para darle un clima más frío, ya que las temperaturas tienden a disminuir con la elevación. El resultado son temperaturas invernales que son más bajas que en cualquier otro lugar del Ártico, con temperaturas promedio en enero de -45 a -30 °C (-49 a -22 °F), dependiendo de la ubicación y del conjunto de datos que se mire. Las temperaturas mínimas en invierno en las partes más altas de la capa de hielo pueden caer por debajo de -60 °C (-76 °F) (CIA, 1978). En la figura climatológica de la estación anterior, el gráfico Centrale es representativo de la capa de hielo alta de Groenlandia.
En verano, las regiones costeras de Groenlandia experimentan temperaturas similares a las de las islas del archipiélago canadiense, con un promedio de apenas unos pocos grados por encima del punto de congelación en julio, con temperaturas ligeramente más altas en el sur y el oeste que en el norte y el este. La capa de hielo interior permanece cubierta de nieve durante todo el verano, aunque en porciones importantes se derrite algo de nieve. [2] Esta capa de nieve, combinada con la elevación de la capa de hielo, ayuda a mantener las temperaturas aquí más bajas, con promedios de julio entre -12 y 0 °C (10 y 32 °F). A lo largo de la costa, las temperaturas no varían demasiado gracias a la influencia moderadora del agua cercana o al derretimiento del hielo marino. En el interior, las temperaturas no suben mucho por encima del punto de congelación debido a la superficie cubierta de nieve, pero pueden bajar a -30 °C (-22 °F) incluso en julio. Las temperaturas superiores a 20 °C son raras, pero a veces se producen en las zonas costeras del extremo sur y suroeste.
La mayoría de los mares árticos están cubiertos de hielo durante parte del año (consulte el mapa en la sección sobre hielo marino a continuación); "sin hielo" aquí se refiere a aquellos que no están cubiertos durante todo el año.
Las únicas regiones que permanecen libres de hielo durante todo el año son la parte sur del mar de Barents y la mayor parte del mar de Noruega. Estos tienen variaciones anuales de temperatura muy pequeñas; Las temperaturas promedio en invierno se mantienen cerca o por encima del punto de congelación del agua de mar (aproximadamente -2 °C (28 °F)), ya que el océano no congelado no puede tener una temperatura por debajo de eso, y las temperaturas de verano en las partes de estas regiones que se consideran parte del Ártico el promedio es inferior a 10 °C (50 °F). Durante el período de 46 años en que se mantuvieron registros meteorológicos en la isla Shemya , en el sur del mar de Bering, la temperatura promedio del mes más frío (febrero) fue de -0,6 °C (30,9 °F) y la del mes más cálido (agosto) fue de 9,7 °C (49,5 °F); las temperaturas nunca bajaron de -17 °C (1 °F) ni superaron los 18 °C (64 °F); Centro Climático Regional Occidental)
El resto de los mares tienen una capa de hielo durante parte del invierno y la primavera, pero pierden ese hielo durante el verano. Estas regiones tienen temperaturas de verano entre aproximadamente 0 y 8 °C (32 y 46 °F). La capa de hielo invernal permite que las temperaturas bajen mucho más en estas regiones que en las regiones que están libres de hielo durante todo el año. En la mayoría de los mares que están cubiertos de hielo estacionalmente, las temperaturas invernales promedian entre -30 y -15 °C (-22 y 5 °F). Aquellas áreas cercanas al borde del hielo marino permanecerán algo más cálidas debido a la influencia moderadora del agua abierta cercana. En la figura de climatología de la estación anterior, las parcelas de Point Barrow, Tiksi, Murmansk e Isfjord son típicas de áreas terrestres adyacentes a mares que están cubiertos de hielo estacionalmente. La presencia de la tierra permite que las temperaturas alcancen valores ligeramente más extremos que los propios mares.
Un Ártico esencialmente libre de hielo puede ser una realidad en el mes de septiembre, entre 2050 y 2100. [5]
Las precipitaciones en la mayor parte del Ártico caen únicamente en forma de lluvia y nieve. En la mayoría de las zonas, la nieve es la forma dominante, o la única, de precipitación en invierno, mientras que tanto la lluvia como la nieve caen en verano (Serreze y Barry 2005). La principal excepción a esta descripción general es la parte alta de la capa de hielo de Groenlandia, que recibe toda su precipitación en forma de nieve, en todas las estaciones.
Es más difícil compilar climatologías precisas de la cantidad de precipitación para el Ártico que climatologías de otras variables como la temperatura y la presión. Todas las variables se miden en relativamente pocas estaciones en el Ártico, pero las observaciones de las precipitaciones se vuelven más inciertas debido a la dificultad de captar en un medidor toda la nieve que cae. Por lo general, los vientos impiden que parte de la nieve que cae entre en los medidores de precipitación, lo que provoca que no se registren cantidades de precipitación en regiones que reciben una gran fracción de su precipitación en forma de nevadas. Se hacen correcciones a los datos para tener en cuenta esta precipitación no capturada, pero no son perfectas e introducen algunos errores en las climatologías (Serreze y Barry 2005).
Las observaciones disponibles muestran que las cantidades de precipitación varían aproximadamente en un factor de 10 en todo el Ártico: algunas partes de la cuenca ártica y el archipiélago canadiense reciben menos de 150 mm (5,9 pulgadas) de precipitación al año, y partes del sureste de Groenlandia reciben más de 1.200 mm (47 pulgadas) al año. La mayoría de las regiones reciben menos de 500 mm (20 pulgadas) al año. [6] A modo de comparación, la precipitación anual promedio en todo el planeta es de aproximadamente 1.000 mm (39 pulgadas); ver Precipitación ). A menos que se indique lo contrario, todas las cantidades de precipitación indicadas en este artículo son cantidades equivalentes a líquidos, lo que significa que la precipitación congelada se derrite antes de medirse.
La cuenca del Ártico es una de las partes más secas del Ártico. La mayor parte de la Cuenca recibe menos de 250 mm (9,8 pulgadas) de precipitación por año, lo que la califica como desierto . Las regiones más pequeñas de la cuenca ártica, justo al norte de Svalbard y la península de Taymyr, reciben hasta unos 400 mm (16 pulgadas) por año. [6]
Las precipitaciones mensuales totales en la mayor parte de la cuenca del Ártico promedian alrededor de 15 mm (0,59 pulgadas) de noviembre a mayo, y aumentan de 20 a 30 mm (0,79 a 1,18 pulgadas) en julio, agosto y septiembre. [6] Los inviernos secos son el resultado de la baja frecuencia de ciclones en la región durante ese tiempo y de la distancia de la región a aguas cálidas abiertas que podrían proporcionar una fuente de humedad (Serreze y Barry 2005). A pesar de las bajas precipitaciones totales en invierno, la frecuencia de las precipitaciones es mayor en enero, cuando entre el 25% y el 35% de las observaciones informaron precipitaciones, que en julio, cuando entre el 20% y el 25% de las observaciones informaron precipitaciones (Serreze y Barry 2005). Gran parte de la precipitación reportada en invierno es muy ligera, posiblemente polvo de diamante . El número de días con precipitaciones mensurables (más de 0,1 mm [0,004 pulgadas] por día) es ligeramente mayor en julio que en enero (URSS 1985). De las observaciones de enero que informaron precipitación, entre el 95% y el 99% indican que estaba congelada. En julio, entre el 40% y el 60% de las observaciones que informaron precipitación indicaron que estaba congelada (Serreze y Barry 2005).
Las partes de la cuenca justo al norte de Svalbard y la península de Taymyr son excepciones a la descripción general que acabamos de dar. Estas regiones reciben muchos ciclones que se debilitan debido a la trayectoria de tormentas del Atlántico Norte , que es más activa en invierno. Como resultado, las cantidades de precipitación en estas partes de la cuenca son mayores en invierno que las indicadas anteriormente. El aire cálido transportado a estas regiones también significa que las precipitaciones líquidas son más comunes que en el resto de la cuenca del Ártico, tanto en invierno como en verano.
Las precipitaciones totales anuales en el archipiélago canadiense aumentan drásticamente de norte a sur. Las islas del norte reciben cantidades similares, con un ciclo anual similar, a la cuenca central del Ártico. Sobre la isla de Baffin y las islas más pequeñas que la rodean, los totales anuales aumentan de poco más de 200 mm (7,9 pulgadas) en el norte a unos 500 mm (20 pulgadas) en el sur, donde los ciclones del Atlántico norte son más frecuentes. [6]
Las cantidades de precipitación anual que se indican a continuación para Groenlandia provienen de la Figura 6.5 de Serreze y Barry (2005). Debido a la escasez de registros meteorológicos a largo plazo en Groenlandia, especialmente en el interior, esta climatología de precipitación se desarrolló analizando las capas anuales en la nieve para determinar la acumulación anual de nieve (en equivalente líquido) y se modificó en la costa con un modelo. para tener en cuenta los efectos del terreno sobre las cantidades de precipitación.
El tercio sur de Groenlandia se adentra en la trayectoria de tormentas del Atlántico Norte, una región frecuentemente influenciada por ciclones. Estos frecuentes ciclones provocan precipitaciones totales anuales mayores que en la mayor parte del Ártico. Esto es especialmente cierto cerca de la costa, donde el terreno se eleva desde el nivel del mar hasta más de 2.500 m (8.200 pies), lo que aumenta las precipitaciones debido al levantamiento orográfico . El resultado son precipitaciones totales anuales de 400 mm (16 pulgadas) en el interior sur a más de 1200 mm (47 pulgadas) cerca de las costas sur y sureste. Algunos lugares cerca de estas costas donde el terreno es particularmente propicio para provocar un levantamiento orográfico reciben hasta 2200 mm (87 pulgadas) de precipitación por año. En invierno, cuando la trayectoria de las tormentas es más activa, caen más precipitaciones que en verano.
La costa occidental del tercio central de Groenlandia también está influenciada por algunos ciclones y elevación orográfica, y las precipitaciones totales sobre la pendiente de la capa de hielo cerca de esta costa son de hasta 600 mm (24 pulgadas) por año. La costa este del tercio central de la isla recibe entre 200 y 600 mm (7,9 y 23,6 pulgadas) de precipitación por año, con cantidades crecientes de norte a sur. Las precipitaciones en la costa norte son similares a las de la cuenca ártica central.
El interior de la capa de hielo central y norte de Groenlandia es la parte más seca del Ártico. Los totales anuales aquí oscilan entre menos de 100 y aproximadamente 200 mm (4 a 8 pulgadas). Esta región está continuamente bajo cero, por lo que todas las precipitaciones caen en forma de nieve, más en verano que en invierno. (URSS 1985).
Los mares de Chukchi, Laptev y Kara y la bahía de Baffin reciben algo más de precipitación que la cuenca ártica, con totales anuales entre 200 y 400 mm (7,9 y 15,7 pulgadas); Los ciclos anuales en los mares de Chukchi y Laptev y la bahía de Baffin son similares a los de la cuenca ártica, con más precipitaciones en verano que en invierno, mientras que el mar de Kara tiene un ciclo anual más pequeño debido al aumento de las precipitaciones invernales causadas por los ciclones del norte. Trayectoria de tormentas en el Atlántico. [6] [7]
Los mares de Labrador, Noruega, Groenlandia y Barents y los estrechos de Dinamarca y Davis están fuertemente influenciados por los ciclones en la trayectoria de tormentas del Atlántico norte, que es más activa en invierno. Como resultado, estas regiones reciben más precipitaciones en invierno que en verano. Las precipitaciones totales anuales aumentan rápidamente de unos 400 mm (16 pulgadas) en el norte a unos 1.400 mm (55 pulgadas) en la parte sur de la región. [6] Las precipitaciones son frecuentes en invierno, con totales mensurables que caen en un promedio de 20 días cada enero en el Mar de Noruega (URSS 1985). El mar de Bering está influenciado por la trayectoria de tormentas del Pacífico norte y tiene precipitaciones totales anuales entre 400 y 800 mm (16 y 31 pulgadas), también con un máximo invernal.
El hielo marino es agua de mar congelada que flota en la superficie del océano. Es el tipo de superficie dominante durante todo el año en la cuenca del Ártico y cubre gran parte de la superficie del océano en el Ártico en algún momento del año. El hielo puede ser hielo desnudo o puede estar cubierto de nieve o estanques de agua derretida, según la ubicación y la época del año. El hielo marino es relativamente delgado, generalmente de menos de 4 m (13 pies), con crestas más gruesas (NSIDC). Las cámaras web del Polo Norte de la NOAA han estado rastreando las transiciones del hielo marino del verano en el Ártico a través del deshielo de primavera, los estanques de deshielo de verano y la congelación de otoño desde que se implementó la primera cámara web en 2002 hasta el presente.
El hielo marino es importante para el clima y el océano de diversas maneras. Reduce la transferencia de calor del océano a la atmósfera; hace que se absorba menos energía solar en la superficie y proporciona una superficie sobre la que se puede acumular nieve, lo que disminuye aún más la absorción de energía solar; Dado que la sal es rechazada por el hielo a medida que se forma, el hielo aumenta la salinidad del agua superficial del océano donde se forma y disminuye la salinidad donde se derrite, lo cual puede afectar la circulación del océano. [8]
El mapa de la derecha muestra las áreas cubiertas por el hielo marino cuando está en su máxima extensión (marzo) y en su mínima extensión (septiembre). Este mapa se hizo en la década de 1970 y la extensión del hielo marino ha disminuido desde entonces (ver más abajo), pero aún así ofrece una visión general razonable. En su máxima extensión, en marzo, el hielo marino cubre unos 15 millones de kilómetros cuadrados (5,8 millones de millas cuadradas) del hemisferio norte, casi la misma superficie que el país más grande, Rusia . [9]
Los vientos y las corrientes oceánicas hacen que el hielo marino se mueva. El patrón típico del movimiento del hielo se muestra en el mapa de la derecha. En promedio, estos movimientos transportan hielo marino desde el lado ruso del Océano Ártico hasta el Océano Atlántico a través del área al este de Groenlandia, mientras que hacen que el hielo del lado norteamericano gire en el sentido de las agujas del reloj, a veces durante muchos años.
La velocidad del viento sobre la cuenca del Ártico y el archipiélago canadiense occidental promedia entre 4 y 6 metros por segundo (14 y 22 kilómetros por hora, 9 y 13 millas por hora) en todas las estaciones. En las tormentas se producen vientos más fuertes, que a menudo provocan condiciones de apagón , pero rara vez superan los 25 m/s (90 km/h (56 mph) en estas áreas. [10]
Durante todas las estaciones, los vientos promedio más fuertes se encuentran en los mares del Atlántico Norte, la Bahía de Baffin y los mares de Bering y Chukchi, donde la actividad ciclónica es más común. En el lado del Atlántico, los vientos son más fuertes en invierno, con un promedio de 7 a 12 m/s (25 a 43 km/h (16 a 27 mph), y más débiles en verano, con un promedio de 5 a 7 m/s (18 a 25 km /h (11 a 16 mph) en el lado del Pacífico tienen un promedio de 6 a 9 m/s (22 a 32 km/h (14 a 20 mph) durante todo el año. Las velocidades máximas del viento en la región del Atlántico pueden acercarse a los 50 m/s. (180 km/h (110 mph) en invierno. [10]
Como ocurre con el resto del planeta, el clima en el Ártico ha ido cambiando a lo largo del tiempo. Hace unos 55 millones de años se cree que partes del Ártico sustentaban ecosistemas subtropicales [11] y que las temperaturas de la superficie del mar Ártico aumentaron a aproximadamente 23 °C (73 °F) durante el máximo térmico del Paleoceno-Eoceno . En el pasado más reciente, el planeta ha experimentado una serie de edades de hielo y períodos interglaciares durante aproximadamente los últimos 2 millones de años; la última edad de hielo alcanzó su extensión máxima hace unos 18.000 años y terminó hace unos 10.000 años. Durante estas glaciaciones, grandes zonas del norte de América del Norte y Eurasia quedaron cubiertas por capas de hielo similares a la que se encuentra hoy en Groenlandia; Las condiciones climáticas del Ártico se habrían extendido mucho más al sur, y las condiciones en la actual región ártica probablemente fueran más frías. Los indicadores de temperatura sugieren que durante los últimos 8000 años el clima ha sido estable, con variaciones de temperatura promedio a nivel mundial de menos de aproximadamente 1 °C (34 °F); (ver Paleoclima ).
Hay varias razones para esperar que los cambios climáticos, sea cual sea la causa, puedan intensificarse en el Ártico, en comparación con las latitudes medias y los trópicos. En primer lugar está la retroalimentación del albedo del hielo, mediante la cual un calentamiento inicial hace que la nieve y el hielo se derritan, exponiendo superficies más oscuras que absorben más luz solar, lo que provoca un mayor calentamiento. En segundo lugar, debido a que el aire más frío contiene menos vapor de agua que el aire más cálido, en el Ártico una fracción mayor de cualquier aumento en la radiación absorbida por la superficie se destina directamente al calentamiento de la atmósfera, mientras que en los trópicos una fracción mayor se evapora. En tercer lugar, debido a que la estructura de temperatura del Ártico inhibe los movimientos verticales del aire, la profundidad de la capa atmosférica que tiene que calentarse para provocar el calentamiento del aire cercano a la superficie es mucho menor en el Ártico que en los trópicos. En cuarto lugar, una reducción de la extensión del hielo marino conducirá a que se transfiera más energía del océano cálido a la atmósfera, lo que aumentará el calentamiento. Finalmente, los cambios en los patrones de circulación atmosférica y oceánica causados por un cambio de temperatura global pueden causar que se transfiera más calor al Ártico, aumentando el calentamiento del Ártico. [13]
Según el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC), "el calentamiento del sistema climático es inequívoco" y la temperatura media global ha aumentado entre 0,6 y 0,9 °C (1,1 a 1,6 °F) durante el último siglo. Este informe también afirma que "la mayor parte del aumento observado en las temperaturas medias globales desde mediados del siglo XX se debe muy probablemente [más del 90% de probabilidad] al aumento observado en las concentraciones antropogénicas de gases de efecto invernadero". El IPCC también indica que, durante los últimos 100 años, la temperatura promedio anual en el Ártico ha aumentado casi el doble que la temperatura media global. [14] En 2009, la NASA informó que el 45 por ciento o más del calentamiento observado en el Ártico desde 1976 fue probablemente el resultado de cambios en pequeñas partículas en el aire llamadas aerosoles . [15]
Los modelos climáticos predicen que el aumento de la temperatura en el Ártico durante el próximo siglo seguirá siendo aproximadamente el doble del aumento de la temperatura media mundial. Para finales del siglo XXI, se prevé que la temperatura media anual en el Ártico aumentará entre 2,8 y 7,8 °C (5,0 a 14,0 °F), con un mayor calentamiento en invierno (4,3 a 11,4 °C (7,7 a 20,5 °F). )) que en verano. [14] Se espera que la disminución en la extensión y el espesor del hielo marino continúe durante el próximo siglo, y algunos modelos predicen que el Océano Ártico estará libre de hielo marino a finales del verano, entre mediados y finales del siglo. [14]
Un estudio publicado en la revista Science en septiembre de 2009 determinó que las temperaturas en el Ártico son actualmente más altas que en cualquier otro momento de los 2.000 años anteriores. [16] El equipo, dirigido por Darrell Kaufman de la Universidad del Norte de Arizona , utilizó muestras de núcleos de hielo, anillos de árboles y sedimentos de lagos de 23 sitios para proporcionar instantáneas del clima cambiante. [17] Los geólogos pudieron rastrear las temperaturas del verano en el Ártico desde la época de los romanos mediante el estudio de las señales naturales en el paisaje. Los resultados destacaron que durante alrededor de 1.900 años las temperaturas disminuyeron constantemente, debido a la precesión de la órbita de la Tierra que provocó que el planeta se alejara un poco más del Sol durante el verano en el hemisferio norte. [16] [17] Estos cambios orbitales condujeron a un período frío conocido como la pequeña edad de hielo durante los siglos XVII, XVIII y XIX. [16] [17] Sin embargo, durante los últimos 100 años las temperaturas han ido aumentando, a pesar de que los continuos cambios en la órbita de la Tierra habrían impulsado un mayor enfriamiento. [16] [17] [18] Los mayores aumentos se han producido desde 1950, y cuatro de las cinco décadas más cálidas de los últimos 2.000 años ocurrieron entre 1950 y 2000. [16] La última década fue la más cálida registrada. [19]
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