除了北极熊,如今普通公众对北极的冰盖也有了更多了解和关注,特别是2012年的一则北极海冰面积再创新低的新闻:8月27日,美国科学家宣布,北冰洋海冰面积已下降至410万平方公里,创下历史最低值。据美国国家冰雪数据中心最新数据显示,一星期以来,北冰洋海冰面积缩小了50万平方公里,已降到410万平方公里,创下30多年卫星观测史上的最低值,比1979年至2000年的最低均值少247万平方公里,缩小的面积相当于英国的10倍。
面对北冰洋惊人的融冰速度,科学家倍感焦虑。美国《纽约时报》预测,北冰洋夏季海冰将在2020年前彻底消失,成为一片"无冰洋";也有人预测,到2100年,厚度为2~3米的多年生北极海冰将会消失。
北极海冰减少,最初似乎只是增加了气候变暖的例证,或者让一些盼望通航条件更便利、以便开发北极资源人高兴。然而接连几年冬、春的低温、冷害,特别是去年12月入冬以来,我国北方,乃至北半球多国出现低温、暴雪等极端天气事件,却让北极海冰出现新低的新闻一下子和我们的现实生活产生了关联,甚至让人产生类似电影《2012》中的天气猜想。面对"为何今冬如此寒冷?"的疑问,中外一些气象学家把成因之一归结为北极海冰大面积融化。"海冰融化直接导致北极海域裸露出了大片的水域。深色系的海水显然比雪白的海冰更加吸热,因此北极海域上空的空气也变得更加温暖。裸露的水域会比冰冻时蒸发更快,而温暖的空气也能藏匿更多水分。富含水分的空气移动到西伯利亚地区,导致了强降雪。"(摘自《海南日报》,原标题《全球变暖 今冬极寒》)
中国气象科学研究院研究员武炳义等气候专家也认为秋季北极某些海域海冰的减少对我国冬季气温偏低有促进作用。武炳义在回复中国天气网记者提问的邮件中写道:"2011/2012冬季,以及2012年至今的低温与北极海冰异常偏少有关系。研究表明,北极海冰范围减小是影响东亚,及我国冬季气候的主要因子之一。受全球气候变暖影响,20世纪90年代后期以来,夏季北极海冰融化加剧,2012年9月,北极海冰范围下降至1979年有卫星观测记录以来的最低值。北极海冰范围越小,越有利于极地冷气团向南侵袭,南下冷空气活动就越频繁,容易导致我国冬季出现低温严寒。实际上,近几年东亚地区冬季的低温均与秋-冬季节北极海冰的异常偏少有关系。"
不过中国气象科学研究院的研究员陆龙骅认为,当前网络和媒体上所说的"北极海冰减少导致极端气候 降雪和严寒频发"、"近期极寒天气或与北极海冰面积减少有关"、"北极海冰减少后果很严重、对全球气候演变影响大"等并不十分确切。天气和气候是两个不同的概念,从气候上来说,近几十年来,北极海冰一直在减少,在此背景下北半球既有"寒冬"也有"暖冬",并不能用此来解释近两年北半球某些地区出现的严寒天气的原因。
陆龙骅研究员长期从事青藏高原气象、极地气象与全球变化等方面研究。曾6次赴青藏高原、2次赴南极地区、3次赴北极地区考察。主持或参加了中国气象局基金、国家自然科学基金和国家科技攻关的多项研究工作,有11项研究成果获省部级及以上科技奖励。
"北极海冰融化肯定会对全球气候产生影响,一方面是两者相互作用的反馈过程:极地海冰覆盖面积越小,地球表面对太阳辐射的反射就越少,吸收的热量越多,气候就会变得越暖,从而会使得海冰的消融加快;另一方面,海冰对海洋大气间热量交换有抑制作用,海冰的减少会使得太阳辐射直接进入海水,有利于海水吸收热量,加剧海洋和大气间的热量交换;此外,海冰生消所产生的潜热变化也很大。所以说,海冰面积的变化对气候的影响十分重要,对北极以外地区的天气和气候也会有影响"。
"但这是个很复杂的课题,不同区域的海冰对大气环流和天气、气候的影响也不同。武炳义等人的研究表明,秋季北极某些地区海冰异常偏少与"冷冬"灾害关系密切,并没有把整个北极海冰的融化和当前的天气或气候联系起来。近几十年来,北极海冰是一直在融化和减少,但前些年没有出现北半球寒潮频发,局部严寒的情况,相反有很多年我国冬季气温普遍偏高,也就是出现了俗称的"暖冬。问题的关键是要看北极地区的哪里、在什么时间发生了变化,不能笼统一概而论。"
有人分析说,北极海冰曾经在2007年9月出现历史次低值,而我国2008年春节前后发生的南方雨雪冰冻灾害也是海冰减少造成的。陆龙骅说:"他们的理论是海冰融化导致北极地区吸收热量更多,从而形成更强的寒潮南下。其实对我国产生影响的北极高压,或者说西伯利亚冷高压,最直接影响的区域是我国北方。而2007/2008年冬季,我国北方并没有大范围出现寒潮和降雪。2008年那次南方雨雪冰冻天气除了北方冷空气的因素,还有青藏高原南侧暖湿气流和副热带高压的关系,不能简单总结为受海冰融化影响。"更何况近几十年来,在北极海冰融化、面积减少的同时,南极海冰有增加的趋势(图2),如果"北极海冰减少导致极端气候、降雪和严寒频发"成立的话,在南半球就应有相反的结果,而实际上此种情况并未出现。
图2 南北极海冰面积变化趋势 图3 北极涛动低位相的影响 (IPCC,2007)
对于近两年北半球寒潮频发的原因,陆龙骅更愿意归因为"北极涛动"和极涡等大气环流系统的异常。北极涛动是大气环流一个基本模态,关键在于它的变化。北极涛动表示的是北极及其外围地区气压反相振荡(此消彼涨的跷跷板)的现象,在北极地面为冷高压,高空为绕极涡旋。当冬季北极涛动处于负位相时(图3),冬季西伯利亚高压和东亚冬季风都偏强,北半球出现寒潮的几率更高。"负位相时,北极地区地面气压转为偏高,冷空气在此堆积,而北极以外中纬度地区气压偏低,有利于冷空气从极地向低压地区扩散。这就导致了北半球大范围异常寒潮天气的频繁爆发。"
但他也承认,影响一个地区天气、气候变化的原因是十分复杂的,既有自然因素,也有人为因素,通常这两种因素又是很难区分的,大气环流异常只是一种表象,至于为什么会出现"北极涛动负位相"等,还是一个需要进一步研究的问题。
他还提到,不能说起全球变暖问题,就想到极地海冰融化。近几十年来两极海冰和温度的变化都不尽相同。"近几十年来在北极海冰融化、面积减少的同时,南极海冰则有增加的趋势(图2);北极气温整体一直在升高,南极增温最厉害的是在西南极,也就是靠近南美大陆的南极半岛地区,而在南极大陆主体(东南极),温度并没有明显升高,甚至有些地方还在降低。所以不能讲到南极就想到冰盖崩塌的景象。有崩塌的,比如在西南极,但这种情况在东南极并没有出现。在西南极,冰盖是不稳定的,在消融,在东南极,是稳定的,有些还在增加。情况是很复杂的。" 【详情】