2021年北极海冰夏季最低值为有记录以来第12低

the sun shines low in the sky just after midnight over a frozen coastline near the Norwegian Arctic town of Longyearbyen
'Arctic sea ice has reached its annual minimum for 2021.'Image: REUTERS/Francois Lenoir
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  • 美国国家冰雪数据中心(NSIDC)表示,北极海冰已达到2021年的年度最低值,位列有记录以来的第12低。

  • 科罗拉多州立大学博士后研究员扎克·莱贝博士表示,这一并不突出的最低值并不意味着北极海冰已实现长期恢复。

  • 他强调,由于人为造成的气候变化,北极与过去几十年相比已发生了截然不同的变化。

  • 截至2021年9月16日,北极多年冰处于“历史新低”,其覆盖面积约为20世纪80年代的四分之一。

北极海冰已达到2021年的年度最低值,位列有记录以来的第12低,依据初步数据,来自美国国家冰雪数据中心(NSIDC)。

虽然这是自2014年以来最大的夏季最低值,但NSIDC指出,今年的多年海冰数量“处于冰龄记录中的最低水平之一”。

北极和南极的海冰都会经历年度循环:在较冷的月份增厚并扩张,气温升高时则变薄并退缩。北极海冰通常在9月达到其“夏季最低值”,即覆盖面积最小的时点。

去年,北极海冰最低值位列有记录以来的第二低,部分原因是西伯利亚上空出现强烈热浪。与此形成对比的是,今年以风暴和低压系统为主要特征,它们使气温保持较低水平,并使较老的多年冰移动以填补海冰空隙,从而限制了海冰范围的减少。

与此同时,南极海冰范围正在“远高于长期平均水平”,NSIDC表示,南极海冰正在增长至年度最大值,预计将于未来几周内出现。

“不起眼”的最低值

北极海冰范围于9月16日达到当年最低值,为472万平方公里(km2),依据NSIDC的数据。这是有卫星记录以来43年中的第12低,NSIDC指出,过去15年的海冰最低值占据了最小的15次记录。

这也比1981至2010年的平均最低范围小150万平方公里(km2),NSIDC指出,这相当于得克萨斯州面积的两倍。

尽管最小范围并未创下纪录,NSIDC主任马克·塞雷泽博士表示,“古老而厚实的海冰数量,与我们卫星记录中的任何时候相比,都处于最低水平”。这意味着,从去年到今年的最低值之间,海冰总范围的增加“因此由一年冰构成”,NSIDC指出。

2021年北极夏季最小范围,于2021年9月16日。黄线表示该月1981至2010年的平均范围。Image: NSIDC

扎克·莱贝博士,系科罗拉多州立大学的博士后研究员,强调这一并不突出的最低值并不意味着北极海冰已实现长期恢复。

“北极海冰范围呈现出显著的逐年波动,尽管冰盖存在长期减少趋势。这是由天气模式变化和气候系统的自然波动所致。虽然并非每一年都会创下新纪录,但长期趋势表明,人为造成的气候变化将继续使大气和海洋变暖,并减少北极的冰盖面积。"

“即使在2021年这样没有创下新低纪录的年份,北极与20世纪80年代和90年代相比也已截然不同。”

凉爽多风暴的夏季

今年早些时候,北极海冰达到了“平淡的最大值”,出现在3月底,位列有记录以来的第七低。此后几个月,天气大多多风暴且多云,气温保持较低并限制了海冰损失,NSIDC指出。

塞雷泽对Carbon Brief表示,这是“北极非常奇特的一年”,并补充道:“就范围而言,今年北极海冰覆盖正获得喘息之机”。

然而,近几个月北极的部分地区仍有纪录被打破。例如,莱贝强调了快速海冰损失,发生在拉普捷夫海,且在融化季节早期即已开始:

“西伯利亚沿岸的海冰再次创下新纪录。北极拉普捷夫海的海冰比往年平均提前数周融化。事实上,拉普捷夫海夏季平均海冰范围在2020年和2021年均创下新低。”

总体而言,北极海冰在4月的减少速率为不稳定,且在4月14日至19日期间甚至略有增加。这由拉普捷夫海的低气压造成,该低压将北风吸入并把海冰推向南方,据NSIDC。

朱莉安妮·斯特罗韦教授,任NSIDC及伦敦大学学院的极地观测与建模教授,解释了较老的多年冰的涌入如何帮助抵消拉普捷夫海的海冰损失:

“我们在拉普捷夫海地区的冰层消退得非常早,但去年冬天被输送到波弗特海的多年冰,有助于减少今年夏天该地区的海冰损失——而且我们楚科奇海的冰量比过去相当长一段时间都要多。”

由于北极东部的风暴天气有助于扩散冰层并保持低温、从而限制进一步融化,5月份的海冰损失比平均水平慢。5月份北极海冰平均范围位列有记录以来的第九低。

然而,6月带来了节奏的变化:北极点附近和西欧的“异常强”低压系统推动北风吹过北极地区,使气温比平均水平高出2至5摄氏度。升温加速了海冰损失,到7月第一周,北极海冰范围正处于同期历史新低水平,NSIDC表示。

在北半球夏季前半段,一种强低压位于北极点附近并持续占据主导,使海冰呈逆时针方向移动,这与典型的运动方向相反。在此期间,北冰洋共损失173万平方公里的海冰,这大致相当于佛罗里达州的面积。据NSIDC称:

“7月初,海冰范围高于2012年的水平,2012年是卫星记录中9月海冰范围最低的一年。然而,7月第一周相当快速的海冰损失使[该]范围降至2012年水平以下。7月4日至9日,2021年的范围是同期卫星记录中最低的。然而,之后损失速率放缓,到7月下旬,2021年的范围高于2020年、2019年、2011年和2007年。”

到7月中旬,北极海冰范围略低于2012年所录得的历史最低范围,并且“非常接近”于2020年的水平——这两年分别是卫星记录中最低和第二低的年度最小海冰范围。到7月13日,拉普捷夫海地区几乎完全没有海冰,据NSIDC。

海冰损失“停滞”于8月8日至11日期间,之后再次加速。8月前半月,西伯利亚上空一个“异常强”的高压系统占据主导,同时格陵兰冰盖上空的低压与之配合,促使海冰从北冰洋中部向北美和西伯利亚海岸大幅向南移动。

卫星时代每十年的北极海冰范围(虚线)。特定年份由移动线条表示:2007年(粉色)、2012年(白色)、2020年(蓝色)以及截至目前的2021年(黄色)。Image: 扎克·莱贝博士,数据来自日本宇宙航空研究开发机构

今年夏天是一个“奇特的夏天”,NSIDC表示。他们指出,尽管夏季融化因温和多风暴的天气而较为缓慢,但截至9月16日,多年冰处于“历史新低”,其覆盖面积约为20世纪80年代的四分之一。

南极增长

南极于今年2月21日录得年度最低值。最低值之后,有一段12天的时间,海冰范围以最快速度增长,这在同期四十年的海冰范围记录中居首。这是由阿蒙森海西部和罗斯海东部地区的快速再冻结所致。

然而,自3月第二周起,南极海冰扩张放缓至更为“典型”的速率,到7月底,海冰范围位列卫星记录中的第八高。到8月底,南极海冰范围位列第五高有记录以来。

截至9月15日,南极海冰范围仍“远高于长期平均水平”,随着其增长至年度最大值,据NSIDC称,这一情况预计将在未来几周内出现。

2021年9月15日南极海冰范围为1864万平方公里(720万平方英里)。橙色线表示当日1981至2010年的平均范围。Image: NSIDC
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