自然科普:北冰洋的“無冰之夏”
來源:人民日報
發布時間:2021-02-07
瀏覽次數:2106

  美國科學家近期在學術期刊《氣候》上發表的一項研究成果表明,北冰洋很可能在2034年迎來第一個(ge) “無冰之夏”。

  北極海冰並非一成不變,一年中會(hui) 動態變化:夏季持續融化,在9月前後達到最小麵積;冬季持續結凍,在3月前後達到最大麵積。近幾十年來,由於(yu) 北極地區氣溫持續升高,海冰在夏季的麵積隨之持續減少。

  科學家們(men) 通過不同技術手段的觀測和研究都支持了上述結論。以海冰年齡為(wei) 例,1988年25%左右的北極海冰持續凍結4年以上,2013年這個(ge) 比例降到了7%。在過去60年裏,北極海冰的厚度也在變薄。通過衛星觀測,1979年至2000年,北極夏季最小海冰範圍平均為(wei) 670萬(wan) 平方千米。進入21世紀以來,這一數值在2012年達到最低,隻有近334萬(wan) 平方千米,又減少了一半左右。

  北極海冰減少,直接影響到生存在海冰上下的各種生物。北極熊的主要食物來源之一是在北極海冰上換氣或休息的海豹,而北極熊在水下的活動能力遠遠不及海豹。因此,海冰減少嚴(yan) 重影響到北極熊的捕獵成功率,導致其種群近幾十年來銳減。此外,海冰的融化雖然對海水體(ti) 積的影響要小於(yu) 陸上冰蓋的融化,但卻直接影響著海冰區域的海水鹽度。這種鹽度的顯著降低會(hui) 改變一些浮遊生物的生存狀態,進而破壞整個(ge) 海洋食物鏈網。

  北極海冰減少,還會(hui) 反過來影響全球氣候。由於(yu) 液態水比冰的熱容量更大,北冰洋一旦在夏天失去海冰的覆蓋,就會(hui) 吸收並存儲(chu) 更多的熱量,從(cong) 洋流和大氣循環等多個(ge) 方麵擾亂(luan) 現有的氣候狀態。

  北極上空極低溫的氣團被一圈極地高速環流圍繞著,不會(hui) 輕易擴散。有研究發現,海冰的消失會(hui) 削弱這圈極地高速環流,導致北極的低溫氣團向低緯度地區擴散。近些年來,北美和歐洲冬天不斷出現極端嚴(yan) 寒天氣,實際上是全球變暖的結果。

  北極海冰減少,也有有利的一麵。比如在航運方麵,北冰洋航線成為(wei) 可能,將大大縮短從(cong) 太平洋沿岸前往西歐和北歐的航海距離。然而,由此帶來的經濟效益遠不能抵消海冰融化相關(guan) 氣象災害所造成的經濟損失。

  北極海冰減少,也與(yu) 地球傾(qing) 角等因素有關(guan) 。由於(yu) 地球的自轉軸曾比現在更為(wei) 傾(qing) 斜,導致極地接受熱輻射更多,北極很可能在1萬(wan) 年前就出現過無冰之夏。然而,地質學因素的改變都是極其緩慢的,至少以萬(wan) 年為(wei) 單位,因而從(cong) 這一角度無法解釋當下海冰麵積的急劇變化。

  根據計算機模型模擬計算,北冰洋出現無冰之夏的時間點可能在2030年至2040年之間,2034年隻是可能性最大的年份。由於(yu) 氣候是非線性係統,對模型的建立方式和條件設定非常敏感,科學家們(men) 一般都比較謹慎保守。從(cong) 以往實際發展來看,一般都會(hui) 比預測提早到來。

  人類的碳排放是過去200年來影響氣候變化的最主要因素。如果人類不在減少碳排放方麵做出實質性改變,全球平均氣溫在本世紀末將上升1.5攝氏度以上。在沒有跨越式科技發展的前提之下,這一溫度上升幅度將帶來不可逆轉的影響。北冰洋的無冰之夏或許隻是一個(ge) 開始。

  (作者為(wei) 北京航空航天大學醫學科學與(yu) 工程學院教授葉盛)

關(guan) 注【深圳科普】微信公眾(zhong) 號,在對話框:
回複【最新活動】,了解近期科普活動
回複【科普行】,了解最新深圳科普行活動
回複【研學營】,了解最新科普研學營
回複【科普課堂】,了解最新科普課堂
回複【科普書(shu) 籍】,了解最新科普書(shu) 籍
回複【團體(ti) 定製】,了解最新團體(ti) 定製活動
回複【科普基地】,了解深圳科普基地詳情
回複【觀鳥星空体育官网入口网站】,學習(xi) 觀鳥相關(guan) 科普星空体育官网入口网站
回複【博物學院】,了解更多博物學院活動詳情

聽說,打賞我的人最後都找到了真愛。
做科普,我們是認真的!
掃描關注深i科普公眾號
加入科普活動群
  • 參加最新科普活動
  • 認識科普小朋友
  • 成為科學小記者