「北極星」破冰科考船。
北極海冰面積不斷縮小。
北極海冰範圍2020年與2012年對比。
史上規模最大的北極探險隊在執行了長達一年的任務後,將於10月12日返回德國不萊梅港港口,將科學家們的觀測結果帶回家。他們發現,北極的海冰「正在以驚人的速度消失」。
來自19個國家的聯合科學家團隊去年9月下旬乘坐德國「北極星」(Polarstein)科考船前往北極。他們在為期一年的全季節周期裡,以北極為中心,展開對全球氣候變化的科學研究。這是迄今最大規模的北極科學考察項目。
北極是「氣候變化的震中」
由於新冠病毒疫情,德國阿爾弗雷德·韋格納研究所的「北極星」科考船返回停靠時不會有盛大的迎接儀式。但是,當科考船在海冰中漂流時,研究人員收集的信息將對幫助科學家了解氣候變化的影響至關重要。
去年行前的新聞發布會上,這個項目團隊的負責人馬庫斯·雷克斯(Markus Rex)曾表示,北極被認為是全球「氣候變化的震中」,卻是人類在氣候系統中了解最少的一環。在當前氣候研究領域的諸多氣候模型中,北極地區都是存在「最大不確定性」的區域,但又是全球變暖最快速的地區。
而在今年夏天,研究人員在科考船上親眼目睹了全球變暖對該地區冰層「令人吃驚的影響」。
雷克斯說:「我們可以看到廣闊的水域幾乎延伸到極點,周圍都是由大規模融化產生的『千瘡百孔』的冰。」
他的結論敲響警鐘:「北極冰層正在以驚人速度消失。」
穿越冰面的「神奇時刻」
研究人員的觀察得到了美國衛星圖像的支持。該圖像顯示,2020年北極的海冰面積達到了有記錄以來第二低的夏季最低值,僅次於2012年。
這次科考項目取名為MOSAiC,耗資約1.4億歐元(約合11億元人民幣)。據介紹,由德國、美國、中國、俄羅斯等19個國家超過70個科研機構組成了聯合科學家團隊,2019年9月20日從挪威北部特羅姆瑟起航。整個項目期間參與其中的科學家有約600人。
科考任務花了389天收集關於大氣、海洋、海冰和生態系統的數據,以幫助評估氣候變化對該地區和世界的影響。
按照之前計劃,團隊途中將在冰上布置科研觀測站,科學家會輪流開展各項科學研究。實際中,為了進行這項研究,在船周圍半徑達40公裡的海冰上設立了四個觀測點。
研究人員在極地之夜從冰層下採集了水樣,以研究植物、浮遊生物和細菌,並更好地了解海洋生態系統在極端條件下如何運作。
科學家還將把1000多個冰樣帶回岸上。隨著科考項目接近尾聲,他們將開始認真分析現場取回或記錄的樣本和數據。
分析過程將需要長達兩年時間,目的是開發模型,以幫助預測20年、50年或100年後熱浪、暴雨或風暴可能是什麼樣子。
「為了建立氣候模型,我們需要現場觀測,」科羅拉多大學研究員瑞迪安絲·卡爾默(Radiance Calmer)表示,她從6月到9月一直在科考船上。
卡爾默說,團隊使用無人機測量溫度、溼度、壓力和風速,以創建該地區條件的圖表,這將「對建立氣候模型非常有用」。
講述自己在任務中的經歷時,她說,能夠穿越冰面並親身體驗這些實景是一個「神奇的時刻」。
「如果你集中精神,你能感覺到它在移動,」卡爾默說,「重要的是要花時間觀察,而不是只專注於工作。」
經歷長達數月的完全黑暗
自從這艘科考船起航以來,科學家們已經歷了長達數月的完全黑暗,氣溫低至零下39.5攝氏度。這個過程中,他們看到了大約20隻北極熊。
今年春天,由於新冠病毒大流行,科考項目幾乎中斷,由於一些國家邊境突然關閉,原定下船的一部分研究人員在北極冰層上滯留了兩個月。
在探險過程中,數百名多國研究人員在科考船上分階段度過了一段時間,當時它正沿著一條被稱為「跨極漂移的風力驅動路線」行駛在海冰上。
這次航行對後勤保障而言是一個巨大挑戰,尤其在養活研究人員方面——在頭三個月裡,船上儲備貨物包括1.4萬個雞蛋、2000升牛奶和200公斤大頭菜。
科考船廚師斯文·施耐德(Sven Schneider)並沒有低估他在科考任務中扮演角色的重要性。他說:「我的工作是維持生活在完全黑暗中的100人的士氣。」
2015年籤訂的《巴黎氣候協議》要求各國通過迅速而全面地減少溫室氣體排放,將全球氣溫上升控制在「遠低於」2攝氏度,具有裡程碑意義。
但自那以後,全球排放量繼續上升。幾項分析警告稱,如果全球經濟沒有徹底變革以優先考慮綠色增長,因新冠疫情減少的溫室氣體排放僅對氣候變化產生微不足道的緩解影響。
到目前為止,地球的氣溫僅比工業化前的水平高出1攝氏度,但地球已經在與更頻繁、更強烈的野火、乾旱和超級風暴作鬥爭,而這些極端天氣因海平面上升而變得更加肆虐。
佐證
北極夏季海冰面積 有記錄以來第二低
美國科學家9月下旬表示,2020年北極夏季海冰面積為42年前有記錄以來的第二低,為全球變暖的影響提供了進一步的證據。
北極海冰在夏天融化,在冬天重新結冰,但自1979年以來定期拍攝的精確衛星圖像記錄了這個周期在顯著縮小。
根據科羅拉多博爾德大學的美國國家冰雪數據中心(NSIDC)科學家初步數據,今年的最小海冰面積在9月15日達到374萬平方公裡,僅比2012年的面積高。
美國國家冰雪數據中心主任馬克·塞雷茲(Mark Serreze)說:「這是北極瘋狂的一年,海冰接近歷史最低水平……西伯利亞的熱浪,以及大規模的森林野火。」
「2020年將成為北冰洋海冰面積下降趨勢的感嘆號。我們正朝著季節性不結冰的北冰洋邁進,而今年則是『棺材上的又一顆釘子』。」
與陸地上融化的冰川不同,融化的海冰不會直接導致海平面上升,因為冰已經在水面上了,但更少的冰意味著反射的太陽輻射更少,被海洋吸收的更多。
美國宇航局氣候科學家克萊爾·帕金森(Claire Parkinson)表示:「當海冰消失時,入射的陽光會被海洋吸收,促使地球進一步變暖。」她補充說,今年冰川覆蓋率的疲軟「與過去40年的整體下降趨勢是一致的」。
北極和南極冰層覆蓋無論是厚度還是面積都在縮小的證據不斷增加,儘管速度因地區而異。
帕金森說,在北極,與前一時期相比,自1996年以來每年都有一些變化,但近些年來冰層減少的趨勢更加明顯。
綠色和平組織北歐海洋活動家蘿拉·梅勒(Laura Meller)在一份聲明中說:「海冰的迅速消失是一個發人深省的指標,表明我們的星球正在如此緊密地『繞著排水溝轉』。」
她表示:「在過去的幾十年裡,我們已經失去了北極海冰體積的三分之二,隨著北極融化,海洋將吸收更多的熱量,我們所有人都將更多地暴露在氣候崩潰的破壞性影響中。」 編譯:史明磊