破纪录热浪席卷南极洲和北极——原因何在 

People in Antarctica.
Antarctica is facing higher temperatures as climate change drives polar heatwaves.Image: Unsplash/ Cassie Matias
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  • 本周,南极洲气温比正常水平高出47°C,北极气温则比平均水平高出30°C。

  • 气候变化正使极地热浪变得更加频繁、更加严重,而两极升温速度快于全球平均水平。

  • 南极洲热浪由澳大利亚附近一个强烈的高压天气系统引发,该系统携带了大量暖空气和水汽。

  • 北极受到一个低压系统影响,该系统将来自美国东北海岸的暖空气输送至此。

本周,南极洲和北极同时遭遇破纪录热浪,气温分别高于正常水平47°C和30°C。

南极洲任何时候出现热浪都很反常,尤其是在此时正值春分或秋分,南极洲即将进入漫长的冬季黑暗期。北方的北极地区也刚刚走出冬季。

这两场热浪有关联吗?目前还不知道,很可能只是巧合。但我们确实知道,南极洲和北极的天气系统与邻近地区相互联系,这种联系有时会一路延伸到热带地区。

气候变化是原因吗?也许是。虽然现在断言还为时过早,但我们确实知道,气候变化正使极地热浪变得更加频繁、更加严重,而两极的升温速度快于全球平均水平。

下面就来仔细看看各地区极端异常天气的成因,以及它们对企鹅、北极熊等极地野生动物造成的连带影响。

南极洲发生了什么?

南极洲热浪由一个缓慢移动、强度很高的高压系统引发,该系统位于澳大利亚东南方,将大量暖空气和水汽深入输送至南极洲内陆。与此同时,南极洲东部内陆上空还出现了一个强度很高的低压系统。

更糟的是,覆盖南极冰原的云层困住了地表辐射出的热量。

南极洲东部近期出现的风暴云。Image: Barry Becker

由于南极洲正值秋季,大陆内陆的气温还不足以融化冰川和冰盖。但这并不意味着气温没有大幅波动。

例如,冰原中央的沃斯托克站暂录得-17.7°C的高温,比此前-32.6°C的纪录高出15°C。康科迪亚站这座位于高原上的意法联合科研站也录得有记录以来任意月份的最高气温,比3月平均气温高出约40°C。

2022年3月18日南极洲地面上方2米处气温异常情况。Image: ClimateReanalyzer.org

沿海地区的情况截然不同,那里下起了雨,而降雨在这片大陆并不常见。

这场降雨主要由一条大气河引发——这是一条从温暖海洋汇集而来的狭长水汽带。大气河出现在低压系统边缘,能够跨越遥远距离输送大量水汽,影响范围甚至超过大陆尺度。

尽管并不常见,大气河对南极洲冰盖的形成也有重要贡献,因为它们会带来相当多的降雪。当地表气温升至冰点以上时,南极洲降下的便是雨而非雪。

上周一(3月14日),澳大利亚凯西站的气温最高达到-1.9°C。两天后,气温已接近仲夏水平,达到新的3月最高值5.6°C,这一温度会融化冰。

这是凯西站在两年内遭遇的第二场热浪。2020年2月,凯西站气温达到9.2°C,随后南极半岛录得令人震惊的高温18.3°C。

那么,这对野生动物可能意味着什么?

遍布南极洲整个海岸线的阿德利企鹅最近刚结束夏季繁殖。不过值得庆幸的是,阿德利企鹅幼鸟此前已经出海,开始独立觅食,因此这场热浪没有影响到它们。

降雨可能影响了当地植物,例如苔藓,尤其是因为它们正处于每年冬季前的干燥阶段。我们要等到下个夏天再次造访苔藓生长区,才能知道植物是否受到了损害。

2022年3月21日,凯西科研站外苔藓生长区积雪。Image: Chris Gallagher

北极的情况如何?

上周,北极地区也出现了类似的天气形势。一个强烈的低压系统开始在美国东北海岸附近形成,并在与邻近高压系统的交汇处形成了一条大气河。

这一天气形势将暖空气输送进北极圈。挪威斯瓦尔巴群岛录得3.9°C的新最高气温。

美国研究人员将这个低压系统称为“炸弹气旋”,因为它形成得极快,经历了一个被形象地称为“炸弹生成”的过程。

2022年3月17日北极地面上方2米处气温异常情况。Image: ClimateReanalyzer.org

今年冬季海冰状况本已非常糟糕,陆地上近期还出现了破纪录的格陵兰岛降雨。

如果暖和的天气导致海冰比往年更早破裂,许多动物可能会受到严重影响。例如,海冰是北极熊的重要栖息地,能让它们捕猎海豹并长途迁徙

许多人生活在北极地区,其中包括北极原住民。我们知道,海冰消失会扰乱维持生计的狩猎活动和文化习俗。

此外,炸弹气旋天气系统还给北半球许多有人居住的地区带来了混乱的天气。例如,在挪威北部,异常温暖的天气持续了三周,花朵因此提前开放。

未来的先兆

模型预测表明,大尺度气候模式的变化幅度正在增大。这意味着,这场看似偶发的热浪可能预示着气候变化下的未来。

尤其是北极,其升温速度达到世界其他地区的两倍。这是因为海冰融化后露出了下方更多的海洋,而海洋颜色更暗,吸收的热量也更多。

事实上,政府间气候变化专门委员会(IPCC)预计,北极海冰将继续按当前速度退缩,到2050年代可能出现无冰夏季。

南极洲的未来同样令人担忧。IPCC指出,本世纪全球升温若达到2°C至3°C,西南极冰盖将几乎完全消失。尽可能迅速地将全球排放降至净零,有助于避免气候变化造成的最严重影响。

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