中國氣象報記者吳越
1月4日,白茫茫的南極大陸上冰天雪地。南大洋厚厚的海冰圍困住中國「雪龍號」前行的腳步;而去年8月,一隻年滿16歲的北極熊因海冰驟減、覓食無處,餓死在北冰洋斯瓦爾巴特群島上……
面對此情此景,人們不禁要問:在全球氣候變暖的大背景下,同是地球的極點地區,為何海冰會呈現出兩張風格迥異的面孔呢?作為幾十年來一直從事極地氣候研究,並多次踏足兩極冰地的資深科學家,中國氣象科學研究院研究員卞林根為讀者一一解開謎團。
南極海冰:斷言增多證據不足
海冰是指直接由海水凍結而成的冰,在南大洋海冰區有大小不等的冰山和冰間湖,巨大的冰山對考察船的航行影響很大。海冰與大氣的相互作用,對大氣環流和氣候變化都有顯著影響。因此,一直以來,海冰的變化都頗受科學界的關注和重視。
在國家衛星氣象中心利用近30年衛星微波遙感數據製作的歷年1月4日南極海冰分布圖上,記者可以清晰地看到,從1978年至2011年間的1月4日,「雪龍號」所在海域海冰均基本消融,是進行科考、登陸比較好的備選區域。而今年同日該海域海冰面積相比歷史同期明顯增加,人們不禁疑惑:南極海冰在不斷增多嗎?
「『雪龍號』受困主要是受到今年惡劣天氣影響,尤其是持續的東北風使得海冰不斷堆積,難以突破。」卞林根直言,「但是這並不能作為南極海冰增多的重要依據。」判斷海冰是否增加,不能單看一年的結果,還要看一個長期的變化過程。從目前來看,只有2012年和2013年兩年的海冰面積數值在多年平均值之上,尚不具備科學客觀的論據條件。
卞林根指出:「南極海冰和北極海冰不同,它具有強烈的季節性變化。」也就是說,南極多是一年內形成的海冰。每年2月開始,95%以上的海冰開始逐步融化;在9月——南極一年最冷的月份,海冰面積將達到一年中的最大值,甚至總面積遠超南極大陸面積。「這與南北兩極的地理地形特點相關。南極是大洋包圍大陸,而北極則是大陸包圍大洋,所以,南極海冰每年消融再重生,而北極海冰則是經歷漫長時間的累積沉澱形成。」這也能夠解釋,為什麼很多科學家都認為「南極海冰飄忽不定,很難找到規律」。
北極海冰:2030年會完全消失嗎?
雖然南極海冰增多與否尚不明朗,但是北極海冰消融確是不爭的事實。根據1979年至2013年針對北極海冰的監測資料,從上世紀90年代開始,海冰出現了明顯的快速減少現象,尤其是在2007年和2012年,分別出現了最低和次低值。根據目前氣候模式預測,北極海冰可能在2030年後的某個時候完全消失,甚至有些科學家認為消失速度可能會更快。
一旦海冰消失,將引起一系列的氣候反應:可反射太陽光的冰被替換為可吸收更多太陽能的深色海水,導致氣候變暖進一步加劇;北極地區的變暖可能導致目前冰封在海床裡和永久凍土裡的溫室氣體的大量排放(特別是甲烷),又將會帶給整個地球包括人類生活巨大的影響。那麼,如此恐怖的事情真的會發生嗎?
卞林根表示,上述現象是氣候模式根據現有的海冰變化速率得出的結果,並不能完全真實地代表20年後的現實。這是因為,氣候模式內並不能完全真實再現大氣、海洋、人類生活中所有的影響因素,「這只是一種模擬」。其次,根據美國國家冰雪數據中心的統計,2013年9月8日發布的圖表顯示,北極海冰覆蓋面積在這一年急劇上升,多出大約100多萬平方英裡的海水被冰覆蓋,增長率高達60%,上演了戲劇化的「反轉」。這就說明,之前科學家模擬時依據的變化速率,其實已經出現了變化。
和南極相比,北極的自然環境由大氣圈、巖石圈、生物圈、水圈和冰雪圈共同組成,氣候系統更為複雜,對於全球變化的響應也更為直接,而海冰對氣候變化的異常敏感使它成為科學家們研究氣候變化的重要指示器。卞林根表示,影響海冰的氣象條件十分複雜,比如氣旋性洋流、氣溫變化或風的作用等。「海冰是大氣和海洋綜合作用的結果,因此我們很難簡單地直接下結論,應該本著科學嚴謹的態度進行變化機理機制的鑽研與分析。」
(來源:中國氣象報 責任編輯:葉海英)