冰 → 水:“冫” 出走的三个原因-深度-知识分子

冰 → 水:“冫” 出走的三个原因

2020/11/18
导读
北冰洋冬季的海冰,哪里去了?

如今在海洋中积累的热量比过去要多得多,因此海洋在秋季的增长魔术已经完全被打破了。图源pixabay.com


撰文 | Mark Serreze(科罗拉多大学波尔多分校国家冰雪数据中心主任及地理研究教授)


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随着太阳在地平线之下的时间越来越长,北极地区每年漫长的黑暗时光逐渐开启。通常在这时,西伯利亚的北冰洋海岸就会开始被海冰覆盖,海面逐渐被冰封。


但这一切在今年却有所不同——现在,这片水域的许多地方仍然是开放的,不见海冰的“身影”。


北极地区海冰范围变化的年度比较。| 图片来源:Zack Labe/Twitter via The Conversation


Mark Serreze 教授是一位资深的北极气候科学家,他自2008年开始担任美国国家冰雪数据中心(NSIDC)主任。从那时起,他一直在研究北极地区自上世纪80年代起不同寻常的转变,敏锐地察觉到了今年这一异常现象。他相信,如今海洋中累积的热量比过去要多得多,因此海冰在秋季的增长模式已经完全被打破


他认为,想要了解今年北极海冰为什么出现这样的情况,以及为什么这是一个值得关注的问题,我们可以回顾一下今年夏季的北极地区和北冰洋。


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Serreze教授提出了三个主要原因,来解释今年秋天海冰增长的异常情况。


原因一:西伯利亚38℃的夏季


自1979年起,卫星观测开始提供覆盖整个北极地区的温度数据。对北极来说,今年夏天是自1979年有观测记录以来最热的一个夏天。6月,西伯利亚热浪将俄罗斯维尔霍扬斯克(Verkhoyansk)的气温推高到38℃(100℉),这是有记录以来的第一次。


反常的高温在北极大部分地区持续了数周。在这种热量的影响下,今年北极海冰的融化季开始得很早,大面积海冰早早融化。海冰的消融随即开启了一个反馈过程:随着更具反射性的海冰消失,更暗的开阔海面逐渐暴露,这样的海面更容易吸收来自太阳的热量,从而加剧了更多海冰融化。到了7月中旬,沿俄罗斯海岸的北海航线基本上是无冰的状态。


除此之外,在北极地区大西洋的一侧,今年的开放水域延伸到了北极点5度的范围以内。俄罗斯破冰船Arktika在试航时发现,它能一路轻松地驶向北极点。这次航行原本的目的之一是测试这艘核动力船处理厚冰的能力,但是实际上,试航沿路的大部分海冰并不是人们设想的那种3米厚的冰,而是松散的浮冰,它们只有1米多厚,因此破冰船几乎没有受到来自冰的阻力。


这或许对航运业来说是个利好消息,但对全球其他地区来说,绝对是个坏消息。


原因二:来自水下的温度 


温暖的夏季只是今年海冰异常的其中一部分原因。


北冰洋海域的水体相对来说很复杂。来自大西洋的更温暖的水流在巴伦支海流入北极地区。这种来自大西洋的水体通常更加温暖,盐度也更高,因此它们通常会位于北极原本冰冷的表面水之下,处于相对深一些的位置。原本这一深度是相对稳定的,但是,近来大西洋的水体却在缓慢上升。这个过程被一些科学家称为 ”大西洋化(Atlantification)


大西洋海水中的热量会进一步阻止海冰的形成,并从下方融化已有的海冰。也就是说,现在海冰不仅会受到来自上方变暖的大气的“攻击”,还要承受来自下方温暖海洋的 “偷袭”。真是祸不单行!


虽然现在科学家仍然在努力研究清楚导致“大西洋化”的所有过程,但这种现象正在切实地发生,并且很有可能会进一步增强。


原因三:气候变化对海冰的冲击 


而这所有一切的背景,其实是全球气候变化


几十年来,随着全球气温的升高,北极海冰的范围和厚度一直在下降。今年9月,当海冰达到年度最小范围时,其数据是有记录以来次低的,仅次于2012年的历史最低值。今年如果海冰要再次形成,北冰洋的上层需要“摆脱掉”它在夏季收集到的多余热量。


北极海冰范围随时间变化曲线。| 图片来源:NSIDC


事实上,海冰范围的区域性异常模式每年都不同,这反映了温度和风等因素的区域性模式带来的影响。但如今,随着全球气温的上升,它带来了一种叠加效应,使得海冰整体变薄。


如果导致今年西伯利亚大面积的海冰消失的这种大气模式发生在30年前,它的影响应当会小得多,因为那时的海冰更具 “复原” 能力,有能力承受一定的冲击。但现在,它几乎已经变得不堪一击。


当北极海冰消失,海洋会吸收更多太阳辐射,全球变暖会因此被放大。北极地区表现出的变暖幅度将比全球其他地区更为严重,这就是著名的 “北极放大效应”。这将影响海洋环流和天气模式,以及北极生态系统,食物链中从浮游植物到顶级捕食者的所有环节可能都无法幸免。


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北极海冰的消失并没有停止的迹象。十多年前,有气候学家提出,北极海冰可能是全球气候的临界点之一。当系统到达临界点,情况便难以扭转。突破临界点后,微小的改变就会造成系统的重大变化而这个临界点或许正在被激活的边缘。也有科学家认为,海冰不会出现一个明确的临界点。但不可否认的是,迄今为止的研究表明,海冰会继续消融,随着海冰量的不断减少,这一系统也正变得比以前更加脆弱。


事实上,今年北极地区发生的事件只是2020年气候变化故事的一部分。自今年1月以来,全球平均气温一直处于或接近历史最高水平;美国西部地区既炎热又干燥,并因此引发了大规模野火;南半球的澳大利亚也未能幸免于森林火灾;墨西哥湾温暖的海水助长了大西洋上更多热带风暴的出现;南北两极都出现了气候相关的异常现象……


如果你一直忽视气候变化并希望它会就此消失,或许现在是该关注它的时候了。


原文标题为 “ Where’s the sea ice? 3 reasons the Arctic freeze is unseasonably late and why it matters ”,于2020年10月28日首发于 The Conversation. 

原文链接:https://theconversation.com/wheres-the-sea-ice-3-reasons-the-arctic-freeze-is-unseasonably-late-and-why-it-matters-148918

文章基于CC协议翻译,中文内容有编辑,仅供参考,一切内容以原文为准。


制版编辑 卢卡斯

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