除了北極熊,如今普通公眾對北極的冰蓋也有了更多了解和關(guān)注,特別是2012年的一則北極海冰面積再創(chuàng)新低的新聞:8月27日,美國科學(xué)家宣布,北冰洋海冰面積已下降至410萬平方公里,創(chuàng)下歷史最低值。據(jù)美國國家冰雪數(shù)據(jù)中心最新數(shù)據(jù)顯示,一星期以來,北冰洋海冰面積縮小了50萬平方公里,已降到410萬平方公里,創(chuàng)下30多年衛(wèi)星觀測史上的最低值,比1979年至2000年的最低均值少247萬平方公里,縮小的面積相當(dāng)于英國的10倍。
面對北冰洋驚人的融冰速度,科學(xué)家倍感焦慮。美國《紐約時報》預(yù)測,北冰洋夏季海冰將在2020年前徹底消失,成為一片"無冰洋";也有人預(yù)測,到2100年,厚度為2~3米的多年生北極海冰將會消失。
北極海冰減少,最初似乎只是增加了氣候變暖的例證,或者讓一些盼望通航條件更便利、以便開發(fā)北極資源人高興。然而接連幾年冬、春的低溫、冷害,特別是去年12月入冬以來,我國北方,乃至北半球多國出現(xiàn)低溫、暴雪等極端天氣事件,卻讓北極海冰出現(xiàn)新低的新聞一下子和我們的現(xiàn)實生活產(chǎn)生了關(guān)聯(lián),甚至讓人產(chǎn)生類似電影《2012》中的天氣猜想。面對"為何今冬如此寒冷?"的疑問,中外一些氣象學(xué)家把成因之一歸結(jié)為北極海冰大面積融化。"海冰融化直接導(dǎo)致北極海域裸露出了大片的水域。深色系的海水顯然比雪白的海冰更加吸熱,因此北極海域上空的空氣也變得更加溫暖。裸露的水域會比冰凍時蒸發(fā)更快,而溫暖的空氣也能藏匿更多水分。富含水分的空氣移動到西伯利亞地區(qū),導(dǎo)致了強(qiáng)降雪。"(摘自《海南日報》,原標(biāo)題《全球變暖 今冬極寒》)
中國氣象科學(xué)研究院研究員武炳義等氣候?qū)<乙舱J(rèn)為秋季北極某些海域海冰的減少對我國冬季氣溫偏低有促進(jìn)作用。武炳義在回復(fù)中國天氣網(wǎng)記者提問的郵件中寫道:"2011/2012冬季,以及2012年至今的低溫與北極海冰異常偏少有關(guān)系。研究表明,北極海冰范圍減小是影響東亞,及我國冬季氣候的主要因子之一。受全球氣候變暖影響,20世紀(jì)90年代后期以來,夏季北極海冰融化加劇,2012年9月,北極海冰范圍下降至1979年有衛(wèi)星觀測記錄以來的最低值。北極海冰范圍越小,越有利于極地冷氣團(tuán)向南侵襲,南下冷空氣活動就越頻繁,容易導(dǎo)致我國冬季出現(xiàn)低溫嚴(yán)寒。實際上,近幾年東亞地區(qū)冬季的低溫均與秋-冬季節(jié)北極海冰的異常偏少有關(guān)系。"
不過中國氣象科學(xué)研究院的研究員陸龍驊認(rèn)為,當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)和媒體上所說的"北極海冰減少導(dǎo)致極端氣候 降雪和嚴(yán)寒頻發(fā)"、"近期極寒天氣或與北極海冰面積減少有關(guān)"、"北極海冰減少后果很嚴(yán)重、對全球氣候演變影響大"等并不十分確切。天氣和氣候是兩個不同的概念,從氣候上來說,近幾十年來,北極海冰一直在減少,在此背景下北半球既有"寒冬"也有"暖冬",并不能用此來解釋近兩年北半球某些地區(qū)出現(xiàn)的嚴(yán)寒天氣的原因。
陸龍驊研究員長期從事青藏高原氣象、極地氣象與全球變化等方面研究。曾6次赴青藏高原、2次赴南極地區(qū)、3次赴北極地區(qū)考察。主持或參加了中國氣象局基金、國家自然科學(xué)基金和國家科技攻關(guān)的多項研究工作,有11項研究成果獲省部級及以上科技獎勵。
"北極海冰融化肯定會對全球氣候產(chǎn)生影響,一方面是兩者相互作用的反饋過程:極地海冰覆蓋面積越小,地球表面對太陽輻射的反射就越少,吸收的熱量越多,氣候就會變得越暖,從而會使得海冰的消融加快;另一方面,海冰對海洋大氣間熱量交換有抑制作用,海冰的減少會使得太陽輻射直接進(jìn)入海水,有利于海水吸收熱量,加劇海洋和大氣間的熱量交換;此外,海冰生消所產(chǎn)生的潛熱變化也很大。所以說,海冰面積的變化對氣候的影響十分重要,對北極以外地區(qū)的天氣和氣候也會有影響"。
"但這是個很復(fù)雜的課題,不同區(qū)域的海冰對大氣環(huán)流和天氣、氣候的影響也不同。武炳義等人的研究表明,秋季北極某些地區(qū)海冰異常偏少與"冷冬"災(zāi)害關(guān)系密切,并沒有把整個北極海冰的融化和當(dāng)前的天氣或氣候聯(lián)系起來。近幾十年來,北極海冰是一直在融化和減少,但前些年沒有出現(xiàn)北半球寒潮頻發(fā),局部嚴(yán)寒的情況,相反有很多年我國冬季氣溫普遍偏高,也就是出現(xiàn)了俗稱的"暖冬。問題的關(guān)鍵是要看北極地區(qū)的哪里、在什么時間發(fā)生了變化,不能籠統(tǒng)一概而論。"
有人分析說,北極海冰曾經(jīng)在2007年9月出現(xiàn)歷史次低值,而我國2008年春節(jié)前后發(fā)生的南方雨雪冰凍災(zāi)害也是海冰減少造成的。陸龍驊說:"他們的理論是海冰融化導(dǎo)致北極地區(qū)吸收熱量更多,從而形成更強(qiáng)的寒潮南下。其實對我國產(chǎn)生影響的北極高壓,或者說西伯利亞冷高壓,最直接影響的區(qū)域是我國北方。而2007/2008年冬季,我國北方并沒有大范圍出現(xiàn)寒潮和降雪。2008年那次南方雨雪冰凍天氣除了北方冷空氣的因素,還有青藏高原南側(cè)暖濕氣流和副熱帶高壓的關(guān)系,不能簡單總結(jié)為受海冰融化影響。"更何況近幾十年來,在北極海冰融化、面積減少的同時,南極海冰有增加的趨勢(圖2),如果"北極海冰減少導(dǎo)致極端氣候、降雪和嚴(yán)寒頻發(fā)"成立的話,在南半球就應(yīng)有相反的結(jié)果,而實際上此種情況并未出現(xiàn)。
圖2 南北極海冰面積變化趨勢 圖3 北極濤動低位相的影響 (IPCC,2007)
對于近兩年北半球寒潮頻發(fā)的原因,陸龍驊更愿意歸因為"北極濤動"和極渦等大氣環(huán)流系統(tǒng)的異常。北極濤動是大氣環(huán)流一個基本模態(tài),關(guān)鍵在于它的變化。北極濤動表示的是北極及其外圍地區(qū)氣壓反相振蕩(此消彼漲的蹺蹺板)的現(xiàn)象,在北極地面為冷高壓,高空為繞極渦旋。當(dāng)冬季北極濤動處于負(fù)位相時(圖3),冬季西伯利亞高壓和東亞冬季風(fēng)都偏強(qiáng),北半球出現(xiàn)寒潮的幾率更高。"負(fù)位相時,北極地區(qū)地面氣壓轉(zhuǎn)為偏高,冷空氣在此堆積,而北極以外中緯度地區(qū)氣壓偏低,有利于冷空氣從極地向低壓地區(qū)擴(kuò)散。這就導(dǎo)致了北半球大范圍異常寒潮天氣的頻繁爆發(fā)。"
但他也承認(rèn),影響一個地區(qū)天氣、氣候變化的原因是十分復(fù)雜的,既有自然因素,也有人為因素,通常這兩種因素又是很難區(qū)分的,大氣環(huán)流異常只是一種表象,至于為什么會出現(xiàn)"北極濤動負(fù)位相"等,還是一個需要進(jìn)一步研究的問題。
他還提到,不能說起全球變暖問題,就想到極地海冰融化。近幾十年來兩極海冰和溫度的變化都不盡相同。"近幾十年來在北極海冰融化、面積減少的同時,南極海冰則有增加的趨勢(圖2);北極氣溫整體一直在升高,南極增溫最厲害的是在西南極,也就是靠近南美大陸的南極半島地區(qū),而在南極大陸主體(東南極),溫度并沒有明顯升高,甚至有些地方還在降低。所以不能講到南極就想到冰蓋崩塌的景象。有崩塌的,比如在西南極,但這種情況在東南極并沒有出現(xiàn)。在西南極,冰蓋是不穩(wěn)定的,在消融,在東南極,是穩(wěn)定的,有些還在增加。情況是很復(fù)雜的。" 【詳情】