新知|南極2月氣溫破20℃——全球變暖,人類何去何從?

2020-12-06 交匯點客戶端

交匯點訊 連日來,江蘇多地宣布入春。與往年相比,今年的春天來得有點早。回想起剛過去的這個冬天,似乎不太冷。監測數據顯示,2019-2020年這個冬季,江蘇全省平均氣溫為6.1℃,經歷了有氣象記錄以來的最暖冬季。

地球 真的越來越熱?

不知不覺中,我們共同感受著全球變暖。3月12日,世界氣象組織(WMO)發布的《2019年全球氣候狀況聲明》顯示,剛剛過去的2019年,是有歷史記錄(約140年)以來溫度第二高的年份。這一年,全球平均氣溫比工業革命前的溫度高出1.1℃;這一年7月,是有記錄以來最熱的一個月;21世紀第二個10年,是有記錄以來最熱的10年;2015至2019年,是有記錄以來最熱的五年。

令人擔憂的是,這些「記錄」恐怕保持不了多久。WMO秘書長彼得裡·塔拉斯表示,鑑於溫室氣體水平持續上升,變暖仍將繼續。未來5年內,可能會創下新的全球年度溫度紀錄。「這只是個時間問題。」

2016年,就是創下歷史最熱年份紀錄的那一年。搜索過往的新聞內容,會找到一句似曾相識的一話:「2016-2017的這個冬季,是歷史上最暖和的一年。」由於破歷史紀錄的高強度厄爾尼諾,導致了當年成為有記錄以來全球最熱年份。

「當前,全球變暖呈現著波動上升的態勢。」中國氣象科學研究院青藏高原與極地氣象所研究員、中國極地青年科學家協會主席丁明虎告訴新華日報·交匯點記者,比如,厄爾尼諾發生時全球氣溫會偏高、拉尼娜發生時氣溫偏低,兩者周期存在著2-8年的波動。此外,全球溫度還與太陽活動的周期性有關。「太陽活動周期一般在11-13年,2020年處於太陽活動較弱的一年,未來幾年太陽活動將逐漸變強,氣溫可能會繼續上升。因此,2016年的記錄,可能很快將被打破。」

全球變暖會造成冰川消退、海平面上升、海洋升溫和酸化,山火發生會更加頻繁。氣候異常也是近期非洲之角蝗蟲爆發的重要原因。

圖片來源:視覺中國

海洋不斷升溫 熱能如何釋放?

海洋,佔據了地球表面71%的面積,儲存著97%的水資源。海洋變暖是全球變暖一個核心和最基本的指標。

1月10日,中國科學院大氣物理研究所(IAP)海洋學副研究員成裡京聯合美國聖—託馬斯大學J·Abraham、加州大學伯克利分校Z·Hausfather和美國大氣研究中心K·Trenberth在《科學》上撰寫有關海洋變暖的論文。論文中指出,繼2017年、2018年海洋創紀錄變暖之後,2019年再次成為有記錄以來海洋溫度最高的一年。

研究人員發現,1987—2019年,海洋變暖速度是1955—1986年變暖速度的4.5倍。海洋的升溫不僅僅發生在表層海面,也發生在深海。深海的變暖及其相關的海洋環流變化將不可避免重塑未來全球氣候。

海洋的總質量達到1.4×10^18噸,而大氣總質量為5×10^15噸,僅為海洋總質量的0.36%左右,且海水比熱容遠大於大氣與陸地表面,因此,海洋的熱儲存能力更強,是全球變化的主要調節器。

「海洋變暖客觀上減緩了人類所經歷的全球變暖,如果沒有海洋變暖,地表變暖幅度要大得多。海洋是全球氣候的『穩定器』。」成裡京打個比方作為解釋,「人類打開了一個地球大小的電熱器,不斷加熱地球系統,海洋就是一個蓄熱池,儲存了絕大部分的熱量(90%以上),這樣才使得人和其餘生物生活的大氣不至於太熱。」

不過,當量變積累到一定程度時,必然引起質變。以2018年為例,當年全球上層2000米海洋熱含量比2017年高出0.91×10^22焦耳。這相當於廣島原子彈爆炸釋放出能量的1億倍,也就是1億顆原子彈的能量。

那麼,這些能量如何釋放呢?研究團隊指出,氣候變化的能量主要體現在大氣、陸地和海水增暖,所以不太容易被察覺,其熱能本身也不會對地球造成直接的毀滅性破壞。然而,這幾部分能量是可以互相轉化的。更熱的大氣和海洋,會導致颱風等極端天氣發生的頻率更多,強度更大。

更容易察覺的現象是,人類活動已經深刻地改變了海洋環境,海洋增溫已經造成了海平面上升、溶解氧下降、極端事件加劇、珊瑚白化等後果。然而,由於海洋對溫室氣體響應的「滯後效應」,海洋正在加速變暖,更強的海洋增暖將發生在本世紀。即使接近或者達到《巴黎協定》目標,海洋升溫及其帶來的影響也將持續。若不積極應對,未來人類和地球生態系統都將面臨嚴重的氣候風險。

成裡京說,由於海洋變暖和酸化,以大堡礁為代表的海洋珊瑚礁系統經歷了連續幾年大規模白化事件。如果全球變暖持續,本世紀末99%以上的珊瑚礁系統將白化消亡。而珊瑚礁是25%的海洋生物賴以生存的環境,是海洋中的「熱帶雨林」。

此外,海洋變暖膨脹也是海平面上升的一個主要原因,膨脹效應貢獻了上世紀90年代以來海平面上升的40%左右。

面對氣候變暖 人類應早做準備

全球升溫最快的地區是哪裡?非南極莫屬!2月9日,科學家在南極北端西摩島測出了20.75℃的氣溫,這是有觀測記錄以來南極洲首次測得超過20℃氣溫值。而在過去的50年間,南極半島的氣溫上升了3℃,海平面上升導致一部分地區被淹沒。

對此,丁明虎表示,在全球變暖的整體趨勢下,南極氣溫升高並不稀奇。全球兩極變暖會導致冰蓋融化、冰架崩塌、海冰減少。因為白色的冰雪可反射太陽光,當冰雪減少後,地球將會吸收更多的太陽輻射,這也會導致氣溫升高。南極冰蓋是世界上冰儲量最大的地方。若冰蓋全部融化,會導致全球海平面上升70米左右。

成裡京指出,從目前看來,海洋變暖「極可能是不可逆的」,可能需要數百甚至數千年才能逆轉,「這種不可逆轉意味著,除了減少溫室氣體排放外,我們還必須適應變化並為即將到來的風險做準備,人類必須及時、儘早想辦法應對。」

如果全球溫度持續上升,未來人類將面臨怎樣的環境?研究人員大致描繪了這樣一幅場景——海洋中,溫度更高、溶解氧更低、PH值更低,生態多樣性在劇烈的氣候變化衝擊下變得更少。傳統的漁場可能系統性偏離現在的位置,甚至消失,當然也有可能新的漁場將開闢。陸地上,升高的海平面會讓很多沿海地區受到更強颱風、更大極端海浪的衝擊,沙灘會消失或惡化。人類的健康和生產生活將會遭受不小的挑戰。大氣中,乾燥的地方會變得更惡劣,溼潤的地方更溼潤,很多區域的氣候情況也將不斷變化,極端高溫、低溫等將在大氣和海洋中更高頻發生。

「我們生活在陸地上,很多時候都覺得海洋離得很遠。但是,當我們真正去了海上之後,你才能發現海洋之大!當看到海天一線、遙望無際的景象時,才能真的體驗到『海洋佔了全球地表面積的71%』。」一次出海考察歸來,成裡京寫下了這樣的話,「人類只是滄海一粟,永遠要敬畏自然。」

交匯點記者 葉真

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  • 2020 2月,南極氣溫首破20度
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  • 2020,南極氣溫20度
    ▲美國-華盛頓的全球變暖抗議者(圖片來自:Gus Valente / Shutterstock.com)2月9日,巴西科學家在南極北端西摩島測得高達20.75℃的氣溫,這是有觀測記錄以來南極洲首次測得超過20℃氣溫值;另外,過去的1月也是全球最暖的1月。
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