北极的冰快化完了
一只北极熊在一小块浮冰中毫不费力地向前游着。它试图躺在其中一个上面,但是浮冰太小,承受不了它的重量。它已经连续游了几十公里,但是它找不到一块可以休息的冰。
北极研究人员经常捕捉到这样的场景,但更多时候,北极熊的尸体只在沿海被发现。尸检结果显示,这种游泳动物是溺水而死的。
随着北极的冰川继续融化,北极熊不得不远行寻找食物。至少自本世纪初以来,这一距离已经超过了北极熊身体所能承受的范围。他们最终精疲力竭地淹死在茫茫大海中。
半年来,日夜交替统治着北纬66度以北的地区。它包括覆盖北冰洋和周围永久冻土的大冰盖,包括丹麦、加拿大、俄罗斯、挪威、瑞典、芬兰、冰岛和美国的部分地区。
根据美国宇航局的观测数据,北极夏季海冰面积在过去40年里减少了近一半,只剩下约350万平方公里。美国罗格斯大学气候学家、美国气象学会成员詹妮弗·弗朗西斯(Jennifer Francis)从事北极气象研究,她在最新研究结果中预测,北冰洋的冰层可能在2040年前的一个夏天完全消失。
"这可能会破坏整个北极生态系统。"弗朗西斯说,“这将直接导致全球海平面上升,影响全球生态和气候系统。”无冰北极的后果可能是人类无法忍受的。
北极比北京暖和
三个月前,当弗朗西斯拿到北极温度分布图时,他愣住了。根据计算机计算,北极附近被标记为绿色,这意味着北极的温度已经高于0摄氏度。与此同时,北京、莫斯科、多伦多等城市的平均气温低于0摄氏度。
这应该是北极一年中最冷的时候。经过近半年的极地之夜,北极已经很长时间没有暴露在阳光下了。前几年的这个时候,它的平均温度大约是零下30摄氏度。弗朗西斯查阅了挪威、丹麦和其他地方的研究所自成立以来的数据,发现这在历史上是前所未有的。
结果并不令她惊讶。作为较早研究北极天气的学者之一,她一直密切关注北极海冰。"目前,北极海冰的数量只有20世纪80年代的四分之一。"她在论文中写道,“但我们领域的科学家最初推测,北极海冰面积至少要到本世纪中叶才会减少到这个水平。”
在过去的三年里,她见证了北极天气记录的一个接一个的打破:北极的温度,北极地区表层冰的融化程度,北极海冰的减少...每个结果都比之前北极气候的学术模拟结果严重得多。
2003年,她和来自世界各地的24名科学家参加了一个关于北极气象环境系统的研讨会。当时,她正在模拟北极和全球气候变化之间的关系。当她焦急地拿出研究数据时,她发现其他学者关于洋流、温度和大气的数据可以证实自己的研究成果。
“整个北极气象环境系统正在朝不稳定的方向发展,阻止这一趋势的可能性很小。”弗朗西斯说。更让她沮丧的是,他们从不同的方向研究北极。这些方向之间有着内在的联系。所有的数据都指向相同的结果。
南极洲也发生了类似的情况。研究人员估计,目前南极冰盖融化对海平面上升的影响是每年0.3毫米。
经过反复研究和计算,弗朗西斯在2005年发表了一篇论文,预测北冰洋的冰层可能在本世纪末的一个夏天完全消失。
这个结论在当时引起了轩然大波。自从文明诞生以来,这个年轻的人类物种从未经历过这样的情况。气候研究结果显示,大约125,000年前,北极比现在稍微暖和一些。那时,海平面比现在高4-6米。今天,纽约和上海所在的地方都被海水淹没了。
目前的形势并不比那时乐观多少。根据*间气候变化专门委员会(IPCC)的观察,全球海平面正以每年3~6毫米的速度上升,而且这个速度还在加快。由于气候变暖,格陵兰岛的冰盖逐渐融化,包括挪威和俄罗斯在内的一些国家的冻土也开始融化。建在上面的建筑已经倒塌,道路已经弯曲变形,树木已经倒下。
弗朗西丝最近的研究结果让她“夜不能寐”:北极冰在夏季的完全融化很可能发生在2040年之前,而十多年前预测的倒计时已经提前了60年。
北极“空调”瘫痪
尽管北极异常“热”,但北半球的整个大陆地区都在经历寒潮或极端天气。今年4月,中国北京、美国明尼苏达州、美国密歇根州等地遭遇大雪,导致美国西部出现严重干旱和异常高温。
关于天气的古老格言是“九月开河,九月燕子来”,24个节气的公式已经失效,由于极端天气,庄稼没有收成。甚至看似遥远的亚热带沿海城市也更频繁地受到飓风的威胁。
“如果北极继续变暖,我们将更频繁地遇到极端天气。气候变化是全球性的,任何国家或城市都无法幸免。”弗朗西斯说。北极地区的温度会影响50公里高度的大气环流,这控制着北半球天气的形成和发展。
研究北极的科学家习惯于将北极比作整个地球的“空调”,它可以在一定范围内适应气候变化,并调节温度、湿度和天气。然而,它在比正常温度高30度的“炎热夏天”瘫痪了。弗朗西斯最近的研究甚至认为,北极目前的状况将放大极端天气的程度。
由于气候变暖,北极生态系统也受到威胁。高纬度的苔原提前变绿,蛋提前成熟,因此候鸟错过了觅食的时间。不断缩小的海冰导致了北冰洋浮游生物的积累。越来越多的国家和商业公司涌入北极争夺自然资源。
目前,学术界的主流观点是,温室效应是北极冰川融化的重要原因,这主要是由人类活动造成的。根据世界气象组织发布的温室气体公报,到2016年底,全球大气二氧化碳浓度将达到80万年来的最高水平,约为第一次工业革命前的1.5倍。
由于气候系统的反应会比二氧化碳浓度的变化晚,所以没有人能肯定地估计未来的气候变化。"北极将是一个观察的窗口。"弗朗西斯说,“目前的形势并不乐观。北极经历了一系列可能不可逆转的变化。”
她把北极比作地球气候系统的“金丝雀”,因为北极地区对气候变化非常敏感。过去,煤矿工人在井里放金丝雀来判断人类是否能在井里生存。
"更糟糕的是,一旦北极开始变暖,海冰融化,这一趋势将进一步加剧。"学者说。白色的海冰可以反射光和热,但是当冰融化时,黑色的海水会吸收更多的热量,融化更多的海冰。北极温度的上升还会让大气环流从低纬度带走热量,导致北极温度继续上升。
北极温暖,许多地方寒冷。
在格陵兰岛的最北部,气象观察员已经记录了61个小时0摄氏度以上的温度。天气好的时候,那里的水手只需要穿白衬衫和海军制服来御寒。“北极极其温暖,许多地方极其寒冷”已经成为近年来气象学领域的一个热门话题。
大约从2009年开始,人们认为全球变暖的速度已经减缓——冬天变得越来越冷。世界各地气象观测站的记录也显示,过去10年的气温上升速度仅为1950年的一半。学术界开始思考气候变暖是否是由人类活动引起的,以及我们是否有必要加大努力减少温室气体排放。
这一疑问直到2017年底才得到回答。由于南极和北极观测站的数量很少,过去的统计是不完整的。如果将两极的温度计算在内,全球变暖的趋势并没有减缓,这表明极地变暖的速度远远快于全球变暖的速度。
对于脆弱的地球气候系统来说,温度的微小变化是致命的。当全球平均表面温度上升1~3摄氏度时,北极海冰将在夏季消失,格陵兰岛几千米厚的冰盖将不可逆转地融化。如果气温上升到5摄氏度以上,北极海冰将在冬天消失,永久冻土将融化,大量的温室气体如甲烷将被释放到空气中。
自1988年*间气候变化专门委员会成立以来,学术界和政界形成了许多气候评估报告。2015年《巴黎协定》正式将2摄氏度的升温目标纳入具有法律效力的国际条约。但在2017年6月,美国总统特朗普宣布退出《巴黎协议》。
由于北极圈内有大量的矿产和石油资源,各国对北极资源的争夺越来越激烈。为了夺回因苏联解体而引起的争议地区,俄罗斯多次向联合国大陆架委员会提交仲裁,并派遣最大的现役轰炸机执行巡航任务。
“如果他们不扭转北极的变暖趋势,他们最终可能一无所获。”弗朗西斯说。在她看来,北极的未来“不确定是雨还是晴”。当前的变化是否可逆,负面影响能否消除,学术界仍有争议。
“只能说,如果人类能够迅速做出反应,减少温室气体排放,这种变化的幅度和速度很可能会降低。此外,我们可以做的是做好应对极端情况的准备。”
106年前,泰坦尼克号撞上冰山沉没了。如果它在北极冰层消失的那一天穿过北大西洋,成千上万的生命将会幸免于难。但是对于这个星球上的绝大多数生物来说,拥有一个没有冰的北极绝对不是幸运的。
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