北极什么时候出现第一个无冰的夏天?科学家作出了最悲观的预测!

北极的冰盖如同冰箱一样,对于调节地球的气候至关重要。它不仅影响区域气候,而且影响全球的天气模式和海洋环流。随着更多海冰融化,变暖的步伐加快,气候系统的平衡也随之而来。目前科学家们的一个共识是,北极夏季在本世纪的某个时候肯定会出现无冰状态。而发表于《自然气候变化》上的一项研究预测,由于海冰消失速度太快,北极地区可能最快从2035年开始出现“夏季无冰”。

其实北极的海冰面积每年都在波动,冬季增加、在三月达到最大值,在夏季减少、在九月达到最小值。但一年中的任何时候,海冰都不会完全消失。然而,自1980年以来,北极地区一直在不断大量流失海冰,其覆盖面在短短40年间惊人地减少了40%。而且同一时期,海冰的平均厚度下降了一半以上

这些快速变化使气候科学家面临一个紧迫的问题:北极海冰何时会消失?

目前全球最大的极地研究探险队、德国北极科考船“极星号”(Polarstern)刚结束389天的科考活动后返回了不来梅港,他们在科考船半径最大为40公里的范围内设置了四个观测点,收集了150 TB有关大气、海洋、海冰生态系统的数据和1000多个冰样,以评估气候变化对北极地区和世界的影响。探险队负责人马库斯·雷克斯(Markus Rex)表示:“如果北极地区的变暖趋势持续下去,在几十年内,我们将在夏季拥有无冰的北极。”

而科考队的科考结果得到了位于科罗拉多博尔德大学的国家冰雪数据中心(NSIDC)卫星数据的支撑,根据最新的数据显示,2020年北极海冰面积已达到有记录以来的夏季第二低。北极海冰面积在9月15日降至374万平方公里,仅比2012年的纪录低位多35万平方公里。

2020年的数字比1981-2010年夏季平均最小范围低251万平方公里,其中2019年夏季的415万平方公里创下了当时的第二最低记录(与2016年并列)。从数据看,2020年夏季海冰面积比2019年减少了41万平方公里,海冰的流失速度如此之快,也让科学家们预料不及。

另外科学家发现,北极地区从一年到下一年存活的海冰减少,平均冰龄也减少了。而上世纪80年代,在北极发现的大部分海冰都属于“多年冰”,它们至少经历了多个夏季。但在过去的十年中,北极大部分海冰已经转变为“第一年冰”,通常更薄,并且在夏季更容易融化。

为了得出北极夏季最快何时无冰时间结论,研究小组将当前的北极气候与上一次间冰期气候进行了比较,后者发生在大约12.5万年前,当时海平面比今天高出6至9米,但北极夏季海冰完全消失。通过使用化石记录来估算过去的气候数据并使用“哈德利中心气候模型(HadGEM3)”来重新创建当时的气候,可以进行这种比较。结果表明,最快在2035年,北极夏季海冰或将完全消失。

这里的“无冰”指的不是北极海洋一点冰块都没有,而是到夏季末,北极海冰覆盖面积降至一百万平方公里以下的地步。若真的出现这个情况,届时北冰洋中部将完全无冰,只在加拿大、阿拉斯加和格陵兰岛的北部海岸线上或有海冰残留。考虑到北极的暖化速度是全球平均水平的3倍,就不难理解科学家为何作出了如此悲观的预测。

为什么北极的暖化速度会比其他地区要快那么多?科学家将北极极速暖化的现象称之为“北极放大(Arctic Amplification)”。这个放大现象,与冰雪的存在有极大关系。一般情况下,冰雪的反照率可高达百分80-90,大部分的太阳光都被反射。海冰越多,反射的太阳光越多,海洋吸收的能量越少,因此越冷、越容易形成更多的海冰。

而当海冰消失时,大部分的太阳辐射被海水吸收。这意味着海冰面积的锐减会导致北极变暖更快,进而导致更多的海冰消失。有研究数据表明,北极每排放1吨二氧化碳,北极夏季的海冰覆盖面积就会减少3平方米。

迄今为止,地球表面温度已升高约1.2摄氏度。而北极夏季无冰的可能性在很大程度上取决于人类能够使气候变暖的程度。所以科学家们警告,如果不大规模减少温室气体排放,在未来十多年中,第一个“无冰”夏季将变得越来越有可能。

如果北极夏季无冰会出现什么影响呢?人类可能通过北冰洋找到一条往返大西洋和太平洋之间的航线,但北极地区独特的野生动物会遭殃,包括独角鲸、露脊鲸、白鲸和北极熊等等,甚至北极生态系统的每一个层面都会受到打击。但更重要的是,蝴蝶效应大家都听说过,北极发生的事不会只留在北极

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