北极海冰缩减至历史第二低的“夏季最低值”

Broken up sea ice is seen from the window of a NASA Gulfstream III flight to support the Oceans Melting Greenland (OMG) research mission above the east coast of Greenland, March 12, 2018. REUTERS/Lucas Jackson - RC149DC88E20
On 15 September, Arctic sea ice extent fell to 3.74m square kilometres (km2).Image: REUTERS/Lucas Jackson
本内容由人工智能自动翻译。
  • 今年,据美国国家冰雪数据中心(NSIDC)的数据,北极海冰已达到历史第二低的夏季最低值。

  • “海冰夏季最低值”指海冰在一年中降至最低水平的时刻,通常出现在9月,即夏末。

  • 卫星记录中14个最小的夏季最低范围均出现在过去14年内。

每年,北极海冰都会经历季节性循环:在较冷的冬季面积和厚度增长,随后随着春夏气温回升而再次缩小。

夏末海冰降至一年中最低水平的时刻(通常为9月)被称为“海冰夏季最低值”。

今年,据临时数据显示,北极已达到历史第二低的夏季最低值,数据来源于美国国家冰雪数据中心(NSIDC),该中心设于科罗拉多大学博尔德分校。

9月15日,北极海冰范围降至374万平方公里(km2),仅比历史最低纪录(2012年)多出35万平方公里。

包括今年的数据在内,卫星记录中14个最小的夏季最低范围均出现在过去14年内。

这些数据印证了以下发现:“我们正在进入一个‘新北极’,海冰减少,气温升高”,一位科学家对Carbon Brief表示。

第二小

科学家一直利用卫星追踪北极海冰覆盖的每日变化,连续记录可追溯至20世纪70年代末。

海冰的年度最小值与最大值(即海冰在一年中达到最高水平的时刻)可作为北极随气候变暖而变化的指标。

北极海冰的冬季最大值为1505万平方公里(历史第11小),出现于3月5日。此后,海冰在春夏融化季中持续减少。

大约在一年中的这一时段,北极海冰停止融化,并随着北半球气温下降而重新开始增加。这一最低点即为年度夏季最低值。

NSIDC对2020年夏季最低值的临时估算为374万平方公里,位居卫星记录中历史第二低。(该公告指出,“风向变化或季末融化仍可能使北极海冰范围进一步缩小”。)

下图显示了2020年9月15日的北极海冰范围(蓝色),并与近年其他几年以及2012年创下的最低纪录作对比。

图中,2019年以绿色表示,2018年为橙色,2017年为棕色,2016年为洋红色,2012年为棕色虚线。1981-2010年中位数以深灰色显示。

rctic海冰范围:2020年(蓝色)、2019年(绿色)、2018年(橙色)、2017年(棕色)、2016年(洋红色)及2012年(棕色虚线)的5月至6月情况。Image: NSIDC

今年的海冰最低值仅次于2012年创下的339万平方公里历史最低纪录。下图展示了2012年北极海冰最低值与2020年北极海冰最低值的对比。

图中,浅蓝色阴影表示2012年和2020年均有海冰覆盖的区域,白色和中蓝色区域分别表示仅2012年和仅2020年独有的海冰覆盖。

2012年与2020年夏季最低值期间北极海冰范围对比图。图中,浅蓝色阴影表示2012年和2020年均有海冰覆盖的区域,白色和中蓝色区域分别表示仅2012年和仅2020年独有的海冰覆盖。Image: NSIDC

2020年的数值比1981至2010年的平均夏季最低范围低251万平方公里。

去年的夏季最低值同样是当时历史第二低的数值(与2016年并列),为415万平方公里。此前几年的夏季最低值同样位居历史最低之列,包括2018年的历史第六低、2017年的第八低、2015年的第四低和2014年的第六低。

西伯利亚热浪

融化季始于接近平均水平的海冰消融速度,据NSIDC表示。4月和5月的平均海冰范围均居这些月份历史第四小。

5月,NSDIC当时表示,海冰范围“在巴伦支海和楚科奇海明显低于平均水平”,但“低于平均的程度小于近年”。

2012年与2020年夏季最低值期间北极海冰范围对比图。图中,浅蓝色阴影表示2012年和2020年均有海冰覆盖的区域,白色和中蓝色区域分别表示仅2012年和仅2020年独有的海冰覆盖。Image: NSIDC

今年上半年还出现了“异常温暖”的情况,横跨俄罗斯西部,NSIDC指出。这场西伯利亚热浪成为国际新闻,俄罗斯韦尔霍扬斯克镇记录到北极圈地区新的(临时)单日最高气温纪录:38摄氏度。

由世界天气归因(World Weather Attribution)研究小组的研究发现,今年上半年西伯利亚的异常高温及这一新纪录,若无人为气候变化,将是“几乎不可能发生的”。

这种暖化对海冰产生了连锁影响,俄罗斯北极海岸线海冰最早退缩时间创下有记录以来的纪录,据Zack Labe博士,现为科罗拉多州立大学的博士后研究员。他向Carbon Brief表示:

“尤其是拉普捷夫海在7月和8月因异常温暖及南风而观测到创纪录的低海冰。这种海冰的提早大幅消退导致海表温度上升至超过5摄氏度,卡拉海和拉普捷夫海部分海域高出平均水平。”

总体而言,北极6月的平均范围位居当月历史第三低。截至7月中旬,北极海冰范围已降至751万平方公里,处于历史同期最低水平。北方航道——俄罗斯北部海岸线上的一条航运通道——据NSIDC表示,当时“几近开放”。该航道在7月下半月无冰,是“全年最早”(在部分数据记录中),NSIDC指出。

7月底,随着“退缩的冰缘接近融化较慢的高浓度海冰区域”,海冰消融速度放缓,NSIDC解释道。尽管如此,当月平均范围为728万平方公里,仍录得历史最低。

一个促成因素是7月下旬的“强北极气旋”于7月下旬出现,“导致北极太平洋一侧海冰破裂”,Labe指出。该风暴部分导致“楚科奇海海冰急剧减少,海冰边缘向极地方向退缩”,他补充道。

海冰消融速度之快,使得一些科学家认为2020年可能超过2012年,创下夏季新纪录低值。然而,8月份消融速度放缓,到当月中旬,预测显示夏季最低值低于400万平方公里的可能性很低。

8月的平均范围为501万平方公里,使其位居当月历史第三低。9月初,海冰范围为426万平方公里,是同期历史第二低。

随后,9月第一周海冰出现“急剧下降”,据NSIDC称,该速度超过“该时段内以往任何一年的消融速度”。

这一下降使2020年夏季最低值预计“稳居第二低”,海冰范围降至400万平方公里以下,超出近期预测。

“快速变化”

如上节所示,虽然2020年的海冰最低值本身并非纪录,但今年夏季在许多其他方面都打破了纪录。

例如,Labe表示,北极中部的海冰范围为有史以来最低,这是“一项重要统计数据,也是北极快速变化的另一信号”。

这些纪录“与北极长期气候趋势一致”,Labe表示,这些趋势表明“气候变化在一年中的每个月都在影响北极”。

他补充说,这些影响“毫不意外”:

“气候模型数十年来已显示,北极增温速度将快于全球平均水平。2020年夏季就是气候变化对北极影响的明显例证。若不大幅减少温室气体排放,首个“无冰”夏季在未来几十年出现的可能性将越来越大。”

(去年年底,Carbon Brief发表了一篇深入的互动文章,探讨北极何时可能迎来首个无冰夏季。)

另一次极低的海冰范围最低值“是北极气候系统性转变的一部分,由人类活动驱动,那些过去被视为极端的变化正在变得常态化”,Marika Holland博士,资深海冰科学家,任职于大学大气研究协会(UCAR)。她向Carbon Brief表示:

“我们正迈入一个‘新北极’,海冰减少、气温升高,其影响遍及北极乃至更广区域。”

授权与转载
世界经济论坛发布的文章,可依据《知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎4.0国际公共许可协议》以及我方《使用条款》进行转载。 本文所表达的观点仅代表作者个人立场,并不代表世界经济论坛的观点。