對話網10/28刊發Mark Serreze的文章,分析北冰洋海水冰凍推遲到來的原因,就具體的三方面原因進行解說。作者是科羅拉多大學博爾德分校地理學研究教授、國家冰雪數據中心主任。
隨著太陽的落山,極地黑暗的來臨,一般情況下,西伯利亞沿岸的北冰洋現在應該已經結滿了海冰。但今年,這裡的水面卻依然很開闊。
自上世紀80年代以來,我作為一名北極氣候科學家,以及自2008年以來,作為國家冰雪數據中心的主任,一直在觀察著這個地區的變化。我可以告訴你,這很不正常。現在海洋中的熱量,比以前多了很多,秋季冰雪生長的模式已經完全被破壞。
為了了解今年海冰發生了什麼,以及為什麼會出現這樣的問題,讓我們回顧一下夏天,看看北冰洋到底出現了什麼情況。
北極的夏季融化季節很早就開始了。6月的西伯利亞熱浪,使俄羅斯韋爾霍揚斯克的空氣溫度有記錄以來首次超過100華氏度(約攝氏37.7度),不尋常的高溫在北極大部分地區延續了數周。剛剛過去不久的這個夏天,整個北極地區處於至少1979年以來的最熱狀態,當時衛星測量開始提供可以全面覆蓋北極地區的數據。
伴隨著這種高溫,大面積的海冰提前融化,而且,這種融化啟動了一個反饋過程。反射性海冰的消失,暴露了黑暗的開闊海洋,它很容易吸收太陽的熱量,促進了更多的冰層融化。俄羅斯沿海的北海航線,到7月中旬基本沒有冰層。這對航運業來說,可能是個夢寐以求的景象,但是,對地球上的其他地方來說卻是個很糟糕的消息
溫暖的夏季只是對今年不尋常的海冰水平的部分解釋。來自大西洋的暖流,在巴倫支海流入北極。這些較暖、較鹹的大西洋海水,通常在表面浮力較大的北極水的下面相當深。然而,最近,大西洋海水一直在往上爬升。大西洋水的熱量有助於防止冰的形成並從下面融化現有的海冰。
這個過程叫做"大西洋化",它讓現在的冰層從頂部受到大氣變暖的衝擊,同時底部則受到海洋變暖的影響,形成一種真正的雙重打擊。雖然我們還在努力加緊理解所有導致"大西洋化"的過程,可它就已經來了,而且,很可能會越來越嚴重。
在這一切的背後,正是全球氣候變化。幾十年來,隨著全球氣溫的升高,北極海冰的範圍和厚度,就一直在下降。今年9月,當冰層達到最低程度時,它是有記錄以來第二低記錄,僅次於2012年的情況。
隨著北極地區冰層的減少,海洋吸收了更多的太陽輻射,全球變暖被放大。這可能會影響海洋環流、天氣模式和北極的生態系統,從浮遊植物一直到頂級捕食者的食物鏈。
在北極的大西洋一側,今年的開闊水域延伸到了北極5度以內。俄羅斯新破冰船"Arktika"號首航時,發現能一路輕鬆地航行到北極。它航行的目標是測試核動力船如何處理厚厚的冰層,但是,實際上,大部分冰層並不是預期的3米厚的冰層,而是鬆散的冰層。它的厚度只有1米多一點,對船舶行駛幾乎沒有阻力。
今年要想讓海冰再次堆積起來,北冰洋上層就需要消散夏季接收的多餘熱量。冰層範圍的區域性異常模式,每年都不一樣,反映了溫度和風的區域模式等影響因素。但如今,隨著全球氣溫的升高,冰層整體變薄的現象,就疊加在一起。如果同樣的大氣模式,導致今年西伯利亞外海冰層大量流失的情況發生在30年前,影響會小得多,因為,那時的冰層更有彈性,可以承受衝擊。然而,現在卻沒有了這種堅韌性。
北極海冰覆蓋率的衰減,目前沒有停止的跡象。不過,海冰可能不會有一個明確的臨界點。迄今為止的研究表明,我們將繼續沿著目前的衰退道路前進,冰的數量不斷減少,天氣系統更容易破壞冰層,因為,冰層比以前更薄、更脆弱。
今年在北極發生的事件,只是2020年氣候變化故事的一部分。自1月以來,全球平均氣溫一直處於或接近歷史最高水平。西部地區既炎熱又乾燥,這是大規模野火的造成的一個結果,而且,墨西哥灣的暖水助長了大西洋的熱帶風暴,比字母表中的字母數還多。如果你一直忽視氣候變化,希望它會消失不見,那麼,現在將是一個加強關注的一個適當時機。