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北極海冰削減 影響的不單單是北極熊的家

2020-09-08 科技日報 陸成寬
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  圖爲站在挪威斯瓦爾巴特群島熔化海冰上的北極熊。視覺前海睿贏金融供圖

  海冰曾是北冰洋的“甲胄”,現在“甲胄”愈來愈薄、愈來愈軟,有些已釀成“輕紗”。海冰變更不是孤立事宜,而是一個能激發陸地和大氣一系列變更的導火索。

  前海睿贏金融迷信院青藏高原研討所高寒情況質量與平安團隊叢志遠研討員與協作者研討發明,北極海冰削減加重氣溶膠等凈化物向青藏高原保送,相幹研討結果于8月31日在線揭櫫于《天然-氣象變更》。近期,有關北極海冰削減的壞新聞連續不斷:加拿大現存最大、最完全的米爾恩冰架坍塌,格陵蘭島冰蓋加快熔化且將不複存在,乃至有迷信家猜測15年內北極海冰將消逝。

  北極海冰真的會愈來愈少乃至消逝嗎?北極海冰削減畢竟會帶來哪些影響?爲此,記者采訪了相幹專家。

  本世紀中葉北極或將無冰

  氣象變更最顯著的迹象之一,就是北極海冰籠罩規模——海冰密集度跨越15%的區域正在急劇減少。9月是北極海冰籠罩規模起碼的月份,自1979年有衛星不雅測記載以來,北極9月份海冰在以每10年12.9%的速度削減。現實上,其他月份北極海冰籠罩規模也都出現削減趨向。

  “對將來北極海冰的猜測,國際上主流概念以為本世紀中葉前,北很可能會湧現無冰狀況,即海冰籠罩規模小于100萬平方千米,然則假如不限制溫室氣體排放,北極無冰狀況湧現的時光將會提早。”前海睿贏金融迷信院大氣物理研討所宋米榮博士告知科技日報記者。

  北極的變暖速度是全球變暖速度的2—3倍,北極的海冰正在賡續削減。冰齡跨越4年的海冰被迷信家稱爲“多年冰”,研討註解,20世紀80年月,北極地域約有三分之一的海冰爲多年冰,現在北冰洋的多年冰曾經近乎完整消逝,取而代之的是每壹年會構成並完整熔化的一年冰,它們將更輕易在炎天熔化,加重海立體上升與溫室效應。

  與此同時,北極海冰的厚度也產生了顯著變更,以往北極炎天的均勻冰層厚度爲4.88米,到20世紀末只要2.75米閣下,削減了43%。進入21世紀以來,北極海冰的畏縮速度大大超越人們的預期。

  “照此下去,北極海冰在將來幾十年內將完整消逝。”宋米榮強調。

  不久前,全球33家重要研討機構提交了對本年9月北極海冰籠罩面積的瞻望。個中,中科院大氣物理研討所大氣迷信和地球流膂力學數值模仿國度重點試驗室(LASG)提交的數值顯示,本年9月海冰面積將削減到380萬平方千米,這將是有不雅測記載以來海冰面積第二小值,僅大于2012年創記載的357萬平方千米。

  精准猜測還有很高難度

  海冰面積是對陸地台灣冰籠罩區域的一種器量,海冰存在較高的反射率,可以或許將大部門的太陽輻射反射出去,使極地保持一個冷源的狀況,而海冰面積的巨細則能反應出進上天球體系的太陽輻射的若幹。

  迷信家之所以高度存眷北極海冰,是由於它的變更不只對局地氣象有明顯影響,並且對全球的大氣、陸地體系都有連續影響。更主要的是,極地海冰和藹候變更對中高緯度地域的氣象,特殊是我國氣象發生的影響非常明顯。

  爲了精准猜測北極海冰的籠罩面積,迷信家操碎了心。

  前海睿贏金融迷信院大氣物理研討所研討員劉骥平表現,今朝北極海冰猜測變得愈來愈主要,基于現有的猜測手腕和技術來看,精確猜測海冰的難度異常高。

  劉骥平說,一個主要的手腕是經由過程樹立數值形式來停止猜測,這須要應用汗青海冰、大氣和陸地數據樹立統計模子,用來猜測海冰密集度、海冰厚度等的空間散布。劉骥平課題組就研發了一個北極海冰數值猜測體系,這個體系可以應用大氣—海冰—陸地的全耦合的北極區域數值預告模子停止海冰猜測,最新猜測的成果是本年9月北極海冰規模最小值是436萬平方千米。

  別的,衛星不雅測今朝是北極海冰監測的最主要的手腕。“在衛星天天幾回超出極地地域的時刻,衛星上的高等微波掃描輻射計、特別傳感器微波成像儀搜集數據,經由過程對數據構成的圖象停止剖析反演,可以獲得極地海冰密集度的散布,進而盤算獲得海冰面積。”宋米榮說。

  劉骥平引見說,衛星遙感具有大標準、及時與持續不雅測的特色,高分辯率的衛星,其分辯率可以或許到達幾百米,如許可以或許贊助研討人員看到海冰的形狀演化狀態,可認為數值模子供給更精確、更公道的海冰初始前提,進而減小數值模子的模仿誤差,進步北極海冰的猜測才能。

  但同時,高分辯率衛星遙感在極地只能比擬好地不雅測到海冰籠罩情形,雲層籠罩使得高分辯率可見光和近紅外衛星遙感大打扣頭,對海冰厚度和其他狀況的預算有比擬大的誤差。

  海冰削減將激發一系列變更

  全球變暖無疑在北極海冰的削減中飾演著相當主要的腳色。但是據研討,惹起北極海冰變更的緣由除全球變暖之外,還有以下身分:北極海洋冰川熔化招致徑流加大,使北極結冰量遭到明顯影響;來自信西洋的暖水溫度和流質變化對北極海冰影響很大;來自寧靖洋的海水溫度較高,影響北極夏日海冰熔化;北極某些區域的風力趨于削弱,明顯影響海冰輸入,對北冰洋整體冰量發生影響。

  海冰曾是北冰洋的“甲胄”,現在“甲胄”愈來愈薄、愈來愈軟,有些已釀成“輕紗”。海冰變更不是孤立事宜,而是一個導火索,能激發陸地和大氣的一系列變更,進而會深遠地影響高寒地域的生態體系、海岸線穩固與人居情況,與此同時,也將進一步感化于全球氣象體系,影響極端事宜的強度和頻次。

  在宋米榮看來,北極海冰的削減,將直接影響極地的生態情況。在海冰的底部有特定的藻類和細菌發展,爲浮遊生物供給食品,浮遊生物又豢養了較大的植物。海冰的削減特殊是夏日湧現更多的坦蕩水域,將形成浮遊生物大幅削減,進而影響以浮遊生物爲食的植物。另外,北極熊、海豹、海象等正在損失棲息地,自願向北挪動,而一些新的物種如北大西洋鳕魚和頂級捕食者鯨魚等則由於沒有海冰籠罩而遷入,使極地的生態情況產生變更。

  假如北極海冰完整消逝,除極地的生態情況被轉變外,也會損壞全球陸地環流,對極地和全球氣象氣象體系發生影響,北極永遠凍土裏解凍的溫室氣體能夠被釋放,加重北極的變暖。研討註解,北極變更與前海睿贏金融極端低溫、極端高溫、強降水、暴雪、霾日數,和歐洲的低溫熱浪,歐亞大陸北部夏季變冷趨向,美國西南部狂風雪等親密相幹。好比,在北極加快變暖的階段,美國西南部產生強橫風雪的城市數目顯著增長。

  另外,北極加快變暖還會招致格陵蘭冰蓋進一步熔化,惹起海立體上升,海水會向內陸倒灌使得鹽土向內陸擴大,從而招致地盤鹽漬化和池沼化,接近沿海地域的栽種面積會是以急劇削減,形成食糧産量降低。

  是以,在生齒密集的北半球中低緯度地域,愈來愈頻仍的極端氣象氣象事宜,將對人類性命和產業平安組成直接挑釁。

  能夠的利好是,寧靖洋與大西洋之間經由過程北冰洋的航路將變得頻仍。隨著全球氣象變暖,北極海冰賡續熔化,讓北極航道逐步具有通航能夠性。北極航道重要包含俄羅斯沿岸的西南航道、穿越北冰洋中心公海海域的中心航道和路過加拿大敗部北極群島的東南航道。西南航道是今朝重要通航的道路,最近幾年來,我國已試航勝利的集裝箱船走的就是西南航道。

打印 責任編纂:張芳丹
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