一项新研究显示,过去43年间,北极升温速度几乎是世界其他地区的四倍。
这意味着,如今该地区的平均气温比1980年高约3°C。
气温上升主要是海冰融化所致——海冰消融使海洋失去抵御太阳辐射的屏障,而海洋变暖又会加剧海冰流失。
气温进一步升高可能导致北极永久冻土融化,并可能释放足够的碳,使全球平均气温上升逾3°C。
地球气温约比工业革命初期高1.1℃。这种升温并不均匀,有些地区升温速度快得多。北极就是其中之一。
一项新研究显示,过去43年间,北极升温速度几乎是世界其他地区的四倍。这意味着,北极平均气温比1980年高约3℃。
这令人担忧,因为北极拥有敏感且微妙平衡的气候组成部分,一旦承受过大的压力,就会引发全球性后果。
为什么北极升温速度快得多?
很大一部分原因与海冰有关。海冰是一层薄薄的海水(通常厚1至5米),冬季冻结,夏季部分融化。
海冰表面覆盖着明亮的雪层,可将约85%的入射太阳辐射反射回太空。开阔海洋的情况恰恰相反。作为地球上颜色最深的天然表面,海洋会吸收90%的太阳辐射。
被海冰覆盖时,北冰洋就像一张巨大的反光毯,减少对太阳辐射的吸收。随着海冰融化,海洋吸收率上升,形成正反馈循环:海洋迅速变暖会进一步加剧海冰融化,进而促使海洋升温得更快。
这一反馈循环是所谓“北极放大效应”的主要成因,也解释了为什么北极升温速度远高于地球其他地区。
北极放大效应是否被低估?
数值气候模型已被用于量化北极放大效应的幅度。模型通常估算其放大比率为约2.5,这意味着北极升温速度是全球平均水平的2.5倍。根据过去43年的地表气温观测记录,这项新研究估算北极放大率约为4。
气候模型很少得出这么高的数值。这表明,模型可能未能充分捕捉导致北极放大效应的完整反馈循环,因此可能低估未来北极升温及其伴随的潜在后果。
我们应该有多担忧?
除了海冰,北极还有其他对升温极其敏感的气候组成部分。如果承受过大的压力,它们也会引发全球性后果。
其中之一是永久冻土——地球表面一层(如今已不那么)永久冻结的土层。随着北极气温升高,每年夏季融化的最上层土壤,即活动层,会逐渐加深。这又会增强活动层中的生物活动,导致碳释放到大气中。
北极永久冻土含有足以使全球平均气温上升逾3℃的碳。如果永久冻土融化加速,就可能出现失控的正反馈过程,通常称为“永久冻土碳定时炸弹”。此前储存的二氧化碳和甲烷释放出来后,会导致北极进一步变暖,继而加速未来的永久冻土融化。
另一个易受气温升高影响的北极组成部分是格陵兰冰盖。作为北半球最大的冰体,它所含的冰如果完全融化,足以使全球海平面上升7.4米。
当冰盖表面的融化量超过冬季积雪累积速度时,冰盖的质量就会入不敷出。一旦超过这一临界点,冰盖表面就会降低。这会加快融化速度,因为海拔越低,气温越高。
这一反馈循环通常称为小冰盖不稳定性。早期研究指出,要越过这一临界点,格陵兰周边气温需比工业化前水平升高约4.5℃。鉴于北极升温速度异常之快,跨越这一关键临界点的可能性正迅速增加。
尽管北极放大效应的幅度因地区而异,但观测到的北极升温速度远高于模型所显示的水平。这使我们危险地接近一些关键气候临界点,一旦越过,就会造成全球性后果。任何从事这些问题研究的人都知道,北极发生的事情不会只留在北极。






