北极海冰减少有什么严重后果？ |
| 时间：2012-04-18 |
刚刚过去的冷冬让“北极海冰”这个词被频频提起。北极是全球气候变化的重要窗口，北极海冰的气候效应一直是全球气候变化研究中的重要内容。近些年，有关国家竞相开展北极海冰研究，以预测北极生态系统的变化、评估变化趋势并制定相关对策。而我国研究人员近期也对此做出了独创性的研究。
北极海冰范围持续减小
政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四次评估报告指出：近百年来，全球地表平均温度升高了0.74℃，陆地的增暖通常高于海洋，特别是上世纪70年代以来尤为明显；中高纬度地区明显高于热带地区，北极地区的增温更是全球平均的2倍，这与北极海冰减少对气温增幅的放大作用有密切的关系。
今年2月，德国马克斯·普朗克气象研究所和德国气候计算中心推出的最新气候模型显示，北极海冰融化速度与二氧化碳排放紧密相关，北极海冰融化速度超出先前预期，如不控制温室气体排放，到本世纪中后期人们在夏季将不见海冰踪影，如果情况继续恶化，即使在冬季北极海冰也会最终消失。
国家卫星气象中心专家基于现有卫星观测资料分析表明，自1979年以来，北极海冰的范围呈现出持续减小的趋势。1979年至2011年，北极海冰9月份(北极海冰范围在一年中最小的月份)的范围正以每10年12%的速率消融。1997年以来，北极海冰年平均消融速率达到每10年减少60万平方公里。其中，9月份的消融速率更是达到了每10年减少130万平方公里，是年均消融速率的2倍多。
北极海冰的范围频繁出现创纪录的低值，2007年9月北极海冰范围为403万平方公里，是有卫星观测记录以来的最低值，相当于1979年-2010年31年平均值的66%。2011年9月，北极海冰范围为461万平方公里，是有卫星观测记录以来的第二低值，造成了当年北极西北和东北两条航道全线开通。
诱发冬季极端降雪和严寒
中国气象科学研究院研究员武炳义最新研究结果表明，近20年来欧亚大陆北部冬季表面气温呈现持续降温的趋势，秋季北极海冰的减少以及北冰洋和北大西洋海温的升高是造成这些地区降温的主要原因之一。
武炳义研究员指出，“秋季北极海冰异常偏少导致了近年来欧亚大陆冬季冷冬频繁出现，加剧了东亚地区极端天气气候灾害的发生，是导致近年来我国冬春季节天气气候灾害频繁发生的主要原因之一。”
例如，2005年、2007年、2010年和2011年9月北极海冰范围极端偏低，后期2005年12月日本发生了极端降雪事件，2008年初我国南方出现历史上罕见的低温雨雪冰冻灾害，2010年秋冬季我国华北大部、黄淮及江淮北部出现的大范围干旱，2012年1-2月我国北方经历了严寒。
而中科院大气物理研究所研究员刘骥平等人与美国科学家合作完成的研究发现，近几十年北极海冰减少对冬季降雪有重要影响。对于近年来冬季的异常降雪和寒冷天气，一些学者认为是由北极涛动或厄尔尼诺造成。但刘骥平等人研究称，北极涛动和厄尔尼诺不能解释过去4年出现的持续异常降雪和低温天气，北极海冰快速减少是导致近年来冬季极端降雪和严寒频发的重要因素。
此项研究表明，1979年以来，北极秋季海冰减少了29.4%，特别是过去4年是自有卫星观测以来的4个最小值。同时，过去的4个冬季，东亚、欧洲和北美大部分地区都出现了异常降雪和严寒天气。
结合观测资料分析和数值模式模拟，刘骥平等人发现：
一方面，夏季北极海冰的大范围减少以及秋冬季北极海冰的延迟恢复可以引起冬季大气环流的变化(这种环流变化不同于北极涛动)，从而减弱了北半球中高纬的西风急流，使其振幅增强，即变得更具波浪状。这种环流变化使得北半球中高纬阻塞形势出现的频率增加，进而增加了冷空气从北极向北半球大陆地区入侵的频率，造成北半球大陆地区出现低温异常天气。
另一方面，夏季北极海冰的大范围减少以及秋冬季北极海冰的延迟恢复使得北极存在更多的开阔水，从而将大量的局地水汽从海洋传输给大气。同时，北极的变暖也使得大气可以容纳更多的水汽。
上述两方面结合在一起，导致近年来东亚、欧洲和北美大部分地区冬季的异常降雪和低温天气。该研究还指出，如果北极海冰继续减少，我们很可能会在冬季经历更多的降雪特别是强降雪和严寒天气。
对全球气候演变影响至关重要
当前，国际社会对于北极海冰未来演变趋势存在两种截然不同的观点。一种观点认为，北极海冰减少的趋势是不可逆转的，未来夏季将出现无冰的北冰洋。另一种观点认为北极海冰消融是阶段性的，是可以恢复的，短期的海冰减少趋势是气候系统自身年代际(或多年代际)的变化造成的。
中国海洋大学教授赵进平称，北极海冰覆盖在海洋表面，犹如隔热毯铺垫在大气与海水之间，阻隔了大气与大洋之间的能量交换。海冰的反照率高达55%-85%，即使在太阳辐射强烈，极昼时期的夏季，热能还是被海冰反射回去。所以，盛夏季节的北冰洋，依然保持着凉爽。冬季极夜来临的时候，海冰又阻断了热能由海洋向大气的传输，减弱了海水热量的释放，使得北冰洋在寒冷的冬季，仍能保持相对温暖。北冰洋大部分海域被平均约3米厚的冰层所覆盖。根据洋底沉积物年测定表明，这里的海冰已经持续了300万年。
北极海冰通过对太阳辐射的反射和吸收来影响全球气候。海冰像镜子一样，能将大部分的太阳辐射反回太空，向大气输送的热量只有3至4瓦每平方米，而海水由于其热容量大，能吸收大量的太阳辐射，之后又将热量传输到大气，可以达到300瓦每平方米，相当于海冰的100倍。
大气变暖以后气压会降低在北极形成一个强大的低压系统，通过低压系统的作用能将能量传递到全球，这样对全球气温上升起到了“火上浇油”的作用，而全球气温上升又加剧了北极海冰的融化，就形成了一个恶性循环。除此之外，北大西洋地区是驱动全球大洋环流的关键地区，北极特别是北大西洋地区海冰融化将导致该地区淡水补给增加；该地区海水温度的上升和海水盐度的减少，也将对全球海洋环流的运行带来重大影响。一旦全球海洋环流被破坏，就有可能导致像美国电影《后天》中描绘的全球性气候灾害的发生。
延伸阅读
挑战北极自然环境
北极海冰的变化不但影响全球气候，也直接影响北极的自然环境。国家海洋局第三海洋研究所所长余兴光此前接受采访时称，北极海冰面积持续显著缩小，使北极自然环境保护面临严峻挑战。
余兴光举例说，冰藻是许多北极海洋鱼类和浮游生物的主要食物来源，而快速融冰已导致冰藻数量急剧减少。海洋食物网的结构变化，使得北极鳕鱼中的一些种群开始萎缩，对北冰洋沿岸一些国家的渔业经济发展造成了极大影响。
据新加坡《联合早报》报道，国际科学家小组报告称，北极海冰面积迅速缩小，使得海象和北极熊的生存空间萎缩，而冰层解冻却使得进入北极变得较容易，也更易开发，科学家担心这可能导致北极资源争夺战白热化。
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