北極什麼時候出現第一個無冰的夏天？科學家作出了最悲觀的預測

2020-10-14 八兩科學

　　北極的冰蓋如同冰箱一樣，對於調節地球的氣候至關重要。它不僅影響區域氣候，而且影響全球的天氣模式和海洋環流。隨著更多海冰融化，變暖的步伐加快，氣候系統的平衡也隨之而來。目前科學家們的一個共識是，北極夏季在本世紀的某個時候肯定會出現無冰狀態。而發表於《自然氣候變化》上的一項研究預測，由於海冰消失速度太快，北極地區可能最快從2035年開始出現「夏季無冰」。

　　其實北極的海冰面積每年都在波動，冬季增加、在三月達到最大值，在夏季減少、在九月達到最小值。但一年中的任何時候，海冰都不會完全消失。然而，自1980年以來，北極地區一直在不斷大量流失海冰，其覆蓋面在短短40年間驚人地減少了40％。而且同一時期，海冰的平均厚度下降了一半以上。

　　這些快速變化使氣候科學家面臨一個緊迫的問題：北極海冰何時會消失？

　　目前全球最大的極地研究探險隊、德國北極科考船「極星號」（Polarstern）剛結束389天的科考活動後返回了不萊梅港，他們在科考船半徑最大為40公裡的範圍內設置了四個觀測點，收集了150 TB有關大氣、海洋、海冰生態系統的數據和1000多個冰樣，以評估氣候變化對北極地區和世界的影響。探險隊負責人馬庫斯·雷克斯（Markus Rex）表示：「如果北極地區的變暖趨勢持續下去，在幾十年內，我們將在夏季擁有無冰的北極。」

　　而科考隊的科考結果得到了位於科羅拉多博爾德大學的國家冰雪數據中心（NSIDC）衛星數據的支撐，根據最新的數據顯示，2020年北極海冰面積已達到有記錄以來的夏季第二低。北極海冰面積在9月15日降至374萬平方公裡，僅比2012年的紀錄低位多35萬平方公裡。

　　2020年的數字比1981-2010年夏季平均最小範圍低251萬平方公裡，其中2019年夏季的415萬平方公裡創下了當時的第二最低記錄（與2016年並列）。從數據看，2020年夏季海冰面積比2019年減少了41萬平方公裡，海冰的流失速度如此之快，也讓科學家們預料不及。

　　另外科學家發現，北極地區從一年到下一年存活的海冰減少，平均冰齡也減少了。而上世紀80年代，在北極發現的大部分海冰都屬於「多年冰」，它們至少經歷了多個夏季。但在過去的十年中，北極大部分海冰已經轉變為「第一年冰」，通常更薄，並且在夏季更容易融化。

　　為了得出北極夏季最快何時無冰時間結論，研究小組將當前的北極氣候與上一次間冰期氣候進行了比較，後者發生在大約12.5萬年前，當時海平面比今天高出6至9米，但北極夏季海冰完全消失。通過使用化石記錄來估算過去的氣候數據並使用「哈德利中心氣候模型（HadGEM3）」來重新創建當時的氣候，可以進行這種比較。結果表明，最快在2035年，北極夏季海冰或將完全消失。

　　這裡的「無冰」指的不是北極海洋一點冰塊都沒有，而是到夏季末，北極海冰覆蓋面積降至一百萬平方公裡以下的地步。若真的出現這個情況，屆時北冰洋中部將完全無冰，只在加拿大、阿拉斯加和格陵蘭島的北部海岸線上或有海冰殘留。考慮到北極的暖化速度是全球平均水平的3倍，就不難理解科學家為何作出了如此悲觀的預測。

　　為什麼北極的暖化速度會比其他地區要快那麼多？科學家將北極極速暖化的現象稱之為「北極放大(Arctic Amplification)」。這個放大現象，與冰雪的存在有極大關係。一般情況下，冰雪的反照率可高達百分80-90，大部分的太陽光都被反射。海冰越多，反射的太陽光越多，海洋吸收的能量越少，因此越冷、越容易形成更多的海冰。

　　而當海冰消失時，大部分的太陽輻射被海水吸收。這意味著海冰面積的銳減會導致北極變暖更快，進而導致更多的海冰消失。有研究數據表明，北極每排放1噸二氧化碳，北極夏季的海冰覆蓋面積就會減少3平方米。

　　迄今為止，地球表面溫度已升高約1.2攝氏度。而北極夏季無冰的可能性在很大程度上取決於人類能夠使氣候變暖的程度。所以科學家們警告，如果不大規模減少溫室氣體排放，在未來十多年中，第一個「無冰」夏季將變得越來越有可能。

　　如果北極夏季無冰會出現什麼影響呢？人類可能通過北冰洋找到一條往返大西洋和太平洋之間的航線，但北極地區獨特的野生動物會遭殃，包括獨角鯨、露脊鯨、白鯨和北極熊等等，甚至北極生態系統的每一個層面都會受到打擊。但更重要的是，蝴蝶效應大家都聽說過，北極發生的事不會只留在北極。

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