提起地球的南北極,對(duì)世界上大多數(shù)人而言,眼前出現(xiàn)的可能都會(huì)是那一年四季一望無(wú)邊的銀白冰雪世界。實(shí)際上,地球的南北兩極有著巨大的差異。南極是一個(gè)不屬于任何國(guó)家的大陸,終年被厚達(dá)數(shù)千米的冰雪所覆蓋,而北極則是指北緯66°33’以北1 400萬(wàn)平方千米的地區(qū),目前有加拿大、美國(guó)、俄羅斯、挪威、瑞典和冰島等8個(gè)國(guó)家聲稱在這個(gè)地區(qū)擁有部分領(lǐng)土。北極圈的絕大部分是由漂浮在海洋上的海冰所覆蓋。需要特別指出的是,這一事實(shí)直到1896年才由挪威探險(xiǎn)英雄南森所探知,而北極海冰與全球氣候變化的關(guān)系則更是最近40年才有所認(rèn)識(shí)。
上世紀(jì)50年代后期,全球地學(xué)界共同合作發(fā)起了國(guó)際地球物理年,拉開(kāi)了對(duì)全球地質(zhì)、大氣、生態(tài)環(huán)境演變規(guī)律的觀測(cè)、研究的序幕。由于全球大部分人口和國(guó)家集中在北半球,科學(xué)家對(duì)北極地區(qū)在全球氣候系統(tǒng)中的作用更是給予了重點(diǎn)關(guān)注。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的連續(xù)和全面的分析研究,科學(xué)界現(xiàn)在已經(jīng)公認(rèn),北極地區(qū)是對(duì)全球氣候變化響應(yīng)和反饋?zhàn)蠲舾械牡貐^(qū)之一。
對(duì)北極海冰變化的研究,要完全歸功于衛(wèi)星遙感技術(shù)的出現(xiàn)。對(duì)過(guò)去40多年的連續(xù)衛(wèi)星觀測(cè)分析表明,北極地區(qū)氣候正在快速變化。首先,1951年以來(lái)北極氣候變暖趨勢(shì)是全球平均水平的2倍,其中格陵蘭島的氣溫平均升高了1.5攝氏度,而同期全球升溫平均值為0.7攝氏度。其次,北極過(guò)去常被多年冰主導(dǎo),而現(xiàn)在更多的是季節(jié)性海冰。不但夏季北極海冰覆蓋面積自1979年以來(lái)已經(jīng)縮小了超過(guò)50%,海冰厚度也明顯減少。而冰齡年輕化、冰面融池增多等因素也在加速更多海冰在夏季消融期融化。根據(jù)美國(guó)國(guó)家宇航局的衛(wèi)星觀測(cè)表明,2012年8月26日,北極海冰的面積以341萬(wàn)平方千米的記錄再創(chuàng)歷史新低,打破了2007年9月18日417萬(wàn)平方千米的歷史記錄。
科學(xué)家長(zhǎng)期研究發(fā)現(xiàn),北極海冰不但是全球氣候系統(tǒng)的重要組成部分,它的變化不僅對(duì)北極圈地區(qū)直接造成影響,更可以通過(guò)各種復(fù)雜的物理過(guò)程,對(duì)更大尺度的天氣、氣候產(chǎn)生重要影響。對(duì)北極圈地區(qū)而言,北極海冰面積減少的最大影響是更多的降雪和更強(qiáng)的風(fēng)暴。強(qiáng)風(fēng)將導(dǎo)致海浪對(duì)沿岸的侵蝕,而氣溫回暖所引發(fā)的永凍土解凍也會(huì)使原有的樹(shù)木、植被以及建筑物甚至村莊塌陷。
北極海冰面積的減少還與近年來(lái)北半球高緯地區(qū)冬季氣候?yàn)?zāi)害直接相關(guān)。我國(guó)科學(xué)家最新研究發(fā)現(xiàn),近20年來(lái),秋季北極海冰異常偏少導(dǎo)致了近年來(lái)歐亞大陸冬季冷冬頻繁出現(xiàn),是近年來(lái)我國(guó)冬春季節(jié)天氣氣候?yàn)?zāi)害頻繁發(fā)生的主要原因之一。2008年初我國(guó)南方出現(xiàn)歷史上罕見(jiàn)的低溫雨雪冰凍災(zāi)害,2010年秋冬季我國(guó)華北大部、黃淮及江淮北部出現(xiàn)的大范圍干旱,2012年1—2月我國(guó)北方嚴(yán)寒,都與前一年北極海冰范圍極端偏低密切相關(guān)。
從更大時(shí)空尺度上看,北極海冰的快速融化,大量密度較低的淡水進(jìn)入北大西洋。這將破壞原先氣候系統(tǒng)中南北熱量的輸送模式,即北大西洋高密度冷水下沉驅(qū)動(dòng)全球大洋環(huán)流,在北太平洋上升完成大洋深層水的循環(huán)。從地質(zhì)歷史記錄上,這個(gè)循環(huán)過(guò)程被打破將有可能導(dǎo)致全球進(jìn)入冰期。
海冰的損失對(duì)北極地區(qū)的動(dòng)物包括海豹、海象、鯨和北極熊的影響極為明顯。世界自然基金會(huì)的報(bào)告表明,全球變暖已經(jīng)導(dǎo)致這些生物生存環(huán)境發(fā)生了劇烈的變化。而隨著氣溫升高,北極地區(qū)所特有的物種將有可能大規(guī)模消失,而更多的溫帶物種將會(huì)向北極遷徙。這將進(jìn)一步對(duì)北極物種造成嚴(yán)重的威脅。
北極海冰加速消融,海冰覆蓋范圍大幅度縮小,對(duì)全球經(jīng)濟(jì)也可以產(chǎn)生新的影響。研究評(píng)估表明,北極航道通航時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng),到2030年適航時(shí)間可達(dá)120天,這其中巨大的商業(yè)航運(yùn)價(jià)值日益受到各方關(guān)注。另外,北極海洋冰區(qū)的融化,開(kāi)啟了北極地區(qū)石油開(kāi)發(fā)的可能性。北極地區(qū)豐富的石油和天然氣、礦產(chǎn)資源更是吸引了眾多國(guó)家的覬覦。除北極圈內(nèi)的國(guó)家外,全球許多國(guó)家都已開(kāi)始從政治、外交、經(jīng)濟(jì),乃至軍事等各個(gè)方面進(jìn)入了利益的博弈。北極海冰的多少已經(jīng)不簡(jiǎn)單是一個(gè)氣候變化問(wèn)題,它將成為全球的新熱點(diǎn)!
葉謙,博士,曾任中國(guó)氣象科學(xué)研究院兼職研究員、中國(guó)氣象局華風(fēng)影視集團(tuán)高級(jí)顧問(wèn)、世界氣象組織北京2008年奧運(yùn)會(huì)預(yù)報(bào)演示項(xiàng)目社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響評(píng)價(jià)課題首席科學(xué)家?,F(xiàn)任國(guó)際全球環(huán)境變化人文影響中國(guó)委員會(huì)(CNC-IHDP)副秘書(shū)長(zhǎng)、國(guó)際全球環(huán)境變化人文影響計(jì)劃(IHDP)主任特別顧問(wèn),IHDP核心計(jì)劃綜合風(fēng)險(xiǎn)防范計(jì)劃執(zhí)行主任。研究領(lǐng)域包括:衛(wèi)星氣候?qū)W、氣候變化的社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響以及全球變化等。