周颖
近期,有关北极海冰减少的坏消息接二连三:加拿大现存最大、最完整的米尔恩冰架坍塌,格陵兰岛冰盖加速融化且将不复存在,甚至有科学家预测未来15年内北极海冰将消失。
北极海冰真的会越来越少,甚至消失吗?北极海冰减少究竟会带来哪些影响?
气候变化最明显的迹象之一,就是北极海冰覆盖范围——海冰密集度超过15%的区域正在急剧缩小。每年9月是北极海冰覆盖范围最少的月份,自1979年有卫星观测记录以来,北极9月份海冰在以每10年12.9%的速度减少。事实上,其他月份北极海冰覆盖范围也都呈现减少趋势。
对未来北极海冰的预测,国际上主流观点认为21世纪中叶前,北极可能会出现无冰状态,即海冰覆盖范围小于100万平方千米,但是如果不限制温室气体排放,北极无冰状态出现的时间将会提前。
北极的海冰正在不断减少。冰龄超过4年的海冰被科学家称为“多年冰”,研究表明,20世纪80年代,北极地区约有三分之一的海冰为多年冰,如今北冰洋的多年冰已经近乎完全消失,取而代之的是每年会形成并完全融化的一年冰,它们将更容易在夏天融化,加剧海平面上升与温室效应。与此同时,北极海冰的厚度也发生了明显变化,以往北极夏天的平均冰层厚度为4.88米,到20世纪末只有2.75米左右,减少了43%。进入21世纪后,北极海冰的退缩速度大大超出人们的预期。照此下去,北极海冰在未来几十年内将完全消失。
海冰存在较高的反射率,能够将大部分的太阳辐射反射出去,使极地维持一个冷源的状态,而海冰面积的大小则能反映出进入地球系统的太阳辐射的多少。
科学家之所以高度关注北极海冰,是因为它的变化不仅对局地气候有显著影响,而且对全球的大气、海洋系统都有持续影响。更重要的是,极地海冰和气候变化对中高纬度地区的气候,特别是我国气候产生的影响十分显著。
全球变暖无疑在北极海冰的减少中扮演着至关重要的角色。海冰变化不是孤立事件,而是一个导火索,能引发海洋和大气的一系列变化,进而会深远地影响高寒地区的生态系统、海岸线稳定与人居环境,与此同时,也将进一步作用于全球气候系统,影响极端事件的强度和频次。
北极海冰的减少,将直接影响极地的生态环境。在海冰的底部有特定的藻类和细菌生长,它们为浮游生物提供食物,浮游生物又喂养了较大的动物。海冰的减少,特别是夏季出现更多的开阔水域,将造成浮游生物大幅减少,进而影响以浮游生物为食的动物。此外,北极熊、海豹、海象等正在丧失栖息地,被迫向北移动,而一些新的物种,如北大西洋鳕鱼和顶级捕食者鲸鱼等则因为没有海冰覆盖而迁入,使极地的生态环境发生变化。如果北极海冰完全消失,除了极地的生态环境被改变外,也会破坏全球海洋环流,对极地和全球天气气候系统产生影响,北极永久冻土里冻结的温室气体可能被释放,加剧北极的变暖。
研究表明,北极变化与中国极端高温、极端低温、强降水、暴雪、霾日数,以及欧洲的高温热浪,欧亚大陆北部冬季变冷趋势,美国东北部暴风雪等密切相关。比如,在北极加速变暖的階段,美国东北部发生强暴风雪的城市数量明显增加。
此外,北极加速变暖还会导致格陵兰冰盖进一步融化,引起海平面上升,海水会向内陆倒灌使得盐土向内陆扩展,从而导致土地盐渍化和沼泽化,靠近沿海地区的种植面积会因此急剧减少,造成粮食产量下降。因此,在人口密集的北半球中低纬度地区,越来越频繁的极端天气气候事件,将对人类生命和财产安全构成直接挑战。