每年一月,我们中的许多人都会思考,有哪些旧习惯可以摒弃,又有哪些新事物可以引入我们的世界。北极科学家则以另一种方式思考:我们如何保留旧有之物,并更好地理解新生之物?
当然,我们谈论的是海冰,而不是我们的吸烟或饮酒习惯(好吧,我们有时也会想到那些)。我们世界中的老冰至关重要。没有它,全球社会就无法维持或保护我们珍视的事物。
我们这么说是什么意思?你为什么应该关心?
简单来说,老冰就是多年冰。它在北冰洋中存在已超过一年。
但老冰的面积正在急剧萎缩,除非我们减少排放,否则几乎肯定会全部消失。没有海冰的北极就像没有屋顶的房子。不过,在这种情况下,这座房子非常大,覆盖着我们世界的顶端。
多年冰是北极系统的关键组成部分,因为它比年轻的冰更厚、更坚固。它不仅控制着北极其余所有海冰的动态变化,还通过限制进入水体的光照量影响北极生态系统。光照分布的改变会扰乱浮游植物等海洋生物的繁殖周期,并对包括渔业在内的区域食物网造成巨大压力。
与其他古老的事物一样,多年冰过去能够挺过夏季融化。但夏天正变得越来越暖和。北极的变暖速度是全球平均水平的两倍多(即北极放大效应),老冰正在融化。它正被年轻的冰(冬季形成)所取代,而这些冰较薄,无法挺过夏季融化。多年冰的持续流失是北极放大效应背后的关键因素。当北冰洋被冰覆盖时,80%的阳光会被反射回太空;而在开阔水面下,海洋会吸收80%的阳光。
多年冰越少,北极通过将阳光反射回太空来调节全球气候的能力就越弱。没有冰,或者冰非常薄时,北冰洋反而会吸收太阳热量,这会抑制次年冬季的结冰,于是恶性循环持续下去。冬末时,冰层更薄,也更容易融化,这正是我们所看到的大规模消融的原因。
因此,衡量全球气候系统韧性的一个良好指标,是评估还剩下多少多年冰。
问题在于,它正在迅速消失。北极正处于危机之中。
夏季没有海冰,我们就失去了北极大部分将阳光反射回太空、保护地球的能力。这可能会显著加速全球气候变化,并增加对其他地区粮食和水安全产生影响的风险,还会加剧海平面上升和极端天气事件。我们知道,仅2018年,极端天气事件就造成了3200亿美元的损失。我们还知道,极端事件的频率和影响会随着世界变暖而增加。事实上,研究表明,许多极端事件确实与北极的变化有关。因此,当全球专家将极端天气列为全球头号风险时,他们实际上是在谈论北极变化的危害。
为什么北极海冰会如此显著地减少?研究表明,海冰减少与二氧化碳排放之间存在强烈而直接的相关性。事实上,我们每向大气中排放一公吨二氧化碳,就会再损失三平方米的海冰。这听起来或许不多,但日积月累便十分可观。为便于理解,我们可以将国家层面的排放与之联系起来。美国、加拿大、澳大利亚和沙特阿拉伯等国是人均海冰损失的最大贡献国之一,其中卡塔尔位居榜首。
将排放量前四大排放国的排放折算为2017年北极海冰损失:
美国:53亿吨二氧化碳 = 16,000平方公里海冰损失(相当于华盛顿特区面积的90多倍)
欧盟:35亿吨二氧化碳 = 10,500平方公里海冰损失(相当于巴黎面积的100倍)
中国:100亿吨二氧化碳 = 30,000平方公里海冰损失(相当于香港面积的10多倍,或约等于比利时的面积)
印度:25亿吨二氧化碳 = 7,500平方公里海冰损失(相当于德里面积的五倍)
正如我们现在所知,全球排放量仍在持续上升。最新估算来自《2018年全球碳预算》显示全球年排放量增长超过2%。这将对北极海冰产生物理影响。
让我们仔细看看2018年的数据。去年,全球共排放了371亿吨(Gt)化石源二氧化碳。若折算为海冰损失,相当于111,000平方公里,几乎是瑞士面积的三倍。按2018年各国排放量计算,中国的排放贡献增长了4.7%,美国增长了2.5%,欧盟下降了0.7%,印度增长了6.3%。
我们也可以从另一个角度审视我们的责任。以煤炭为例加以说明。全球最大投资者贝莱德(Blackrock)持有4亿吨动力煤。煤炭的碳含量差异相当大,但我们可以假设贝莱德所持煤炭的平均碳含量为70%。这相当于约10亿吨(1 Gt)二氧化碳,折合为3000平方公里的海冰损失。这意味着一年内的冰层损失大约相当于上海的面积,即6,340平方公里。
北极是+1.5°C目标重要性的典型例证,该目标是在2015年巴黎联合国气候变化大会(COP21)通过的。简而言之,如果世界能够将全球变暖控制在+1.5°C的上限之内,我们就能保住北极夏季海冰,并很可能避免全球范围内一些最严重的气候影响。但一旦全球气温超过这一限值,我们很可能会失去夏季海冰,从而在全球范围内引发对经济和社会的严重后果,包括中纬度地区极端天气增加。
人们常问科学家北极冰层何时会消失。然而,问题不在于时间,而在于我们向大气中再排放多少二氧化碳。只需再排放8000亿吨二氧化碳,北极冰层就将消失。按目前的年排放量,即每年350亿至400亿吨的排放速度,我们保护北极夏季海冰的时间窗口正在迅速关闭。
在2018年气候大会上——COP24——克里斯蒂安娜·菲格雷斯(Christiana Figueres),联合国气候变化框架公约前执行秘书,以及100多名共同作者和联署人,列出了下一步需要采取的详细计划。加强《巴黎协定》下的目标是唯一的前进道路。从北极海冰的角度来看,《巴黎协定》意味着有海冰与无海冰之间的差别。
幸运的是,这一切在经济上都很有意义。经济研究表明,“北极永久冻土融化和海冰消融所驱动的气候变化加速,在当前照常发展路径下,未来三个世纪可能使全球经济损失额外增加多达130万亿美元。若将全球变暖限制在1.5°C,额外成本将降至10万亿美元以下。”
北极夏季海冰至少已存在数千年,甚至更久。如果我们不尽快扭转二氧化碳排放曲线,它可能很快就会消失。北极科学家可以提供关于北极变化和全球风险的事实与可靠预测。解决方案必须来自政界、商界和民间社会。
本文作者将于2019年达沃斯论坛期间设立一个北极基地营。在此了解更多。






