六問北極熱

   2018年夏天的炎熱擴展至北極,有報道稱,北極部分地區氣溫一度超過30℃。這讓很多人又驚又憂,一係列問題接踵而至。

問題一:

  北極氣溫>30℃是不是真的?今夏的北極到底有沒有發燒?

  第一個問題的答案是肯定的。出現30℃以上高溫的地方是挪威班納克,北緯70度,在歐洲大陸的東北角。北極是指北緯66.5度以北的地區,總面積大約2100萬平方公裏,相當于2.2個中國。其中陸地部分包括格陵蘭、北歐、西伯利亞北部、加拿大北極群島、阿拉斯加等地,總面積略小于中國。這麼大的面積,某個小地方突發熱浪,是正常的。

  至于北極其他地方是否也在發燒?根據位于斯瓦爾巴群島的中國黃河站2006~2018年7月的氣溫變化數據,可以看到斯瓦爾巴群島的天氣變化。我們發現,過去10年來,黃河站7月的最高氣溫存在一個緩慢升高的趨勢,但是很清楚,今年夏天並不是最暖的。

  再看看北極核心區域。通過丹麥國家氣象局計算的最新北緯80~90度區域海表面溫度(和氣溫直接相關),可以很清晰地看出,5月至今,北極核心區域的海溫/氣溫和過去幾十年平均狀態沒有明顯區別。不過2017~2018年冬天確實很熱。

  綜上,北極觀測到了大于30℃的高溫,但是今年的北極變暖還是延續之前的一個趨勢,並沒有表現出特別顯著的異常偏暖。

  問題二:全球變暖是不是真的?

  全球變暖是毋庸置疑的。在1901至2012年間,全球幾乎每個角落都有暖化的趨勢。全球變暖已經導致冰雪大面積融化、海平面上升,並改變了極端天氣事件發生的頻率和模態,對人類的生存和發展有著深遠的影響。

  全球平均表面溫度在1880至2012年間平均升了0.85℃。在過去100多年裏,全球大部分地方都變暖了,而1983至2012年可能是北半球在過去1400年來最暖的30年。

問題三:

  今年夏天,全球是不是真的很熱?

  在全球變暖的大背景下,每個地方的增暖速度是一樣的。國家氣候中心的數據顯示,全球多地2017年冬季相比2016年冬季更加暖和,尤其是歐洲、中北非、阿拉斯加和西西伯利亞等地變暖的程度最為顯著。

  這種變暖的趨勢從去年冬天延續到了今年夏天,今年入夏以來,高溫熱浪席卷了全球,“高溫”這個詞匯成為了媒體報道的熱詞。

  比如瑞典由于高溫山火頻發,森林大火都蔓延到了北極圈。斯德哥爾摩(59.5°N)5月的月平均氣溫16.1℃,比通常年份偏高6℃。當地的氣候學家介紹説這個高溫事件在過去的100萬年中只發生了3次。

  高溫熱浪是指持續多天35℃以上的高溫天氣。今夏的高溫在全球范圍內已經造成了很多人員傷亡和財産損失。舉個例子:韓國今年高溫天氣持續至8月上旬,中暑人數遠超往年,死亡人數也刷新2011年監測以來的最高紀錄;僅7月22日至28日期間,溫熱病患者就多達1015名,其中15人死亡。7月29日至8月4日,因酷熱到醫院就診的患者共有1099名,12人死亡。

  從科學的角度來看,東亞、中東、歐洲、東西伯利亞、北美洲、北非和大洋洲等多地,今年7月的最高溫度,打破了有可靠氣象觀測記錄以來的高溫紀錄。説明今年夏天,全球大部分地區真的很熱。

  具體到中國,今年7月我國北方特別是東北地區最高溫度距平(距平,指一係列數值中的某個數值與平均值的差)出現了較強的正異常。這是誰的過錯呢?副熱帶高壓。副熱帶高壓是一個深厚的暖性天氣係統,對于東亞天氣有著直接的影響。三四月之後,西南季風不斷加強,當來自印度洋和南海的暖濕氣流和副高底部的幹冷空氣交綏之後,就會産生降水。隨著季節變換,副高脊線的位置不斷北抬,在進入8月之後逐漸到達北緯30度。它們的共同作用使得我國的雨季也不斷北抬,從華南的前汛期發展到江淮地區的梅雨季。

  可以看出,今年副高的位置異常偏北,在7月下旬時最北到達了北緯40度,遠超氣候平均值。這也就是今年第12號臺風雲雀走出奇葩路徑,北京潮濕、悶熱,猶如置身江南,以及東北偏暖的主要原因。

問題四:

  北極變暖主要發生在哪個季節?

  答案是冬季。北極作為全球氣候的放大器,增暖速率是全球平均速率的2倍。北極在3月之前都不會有陽光(因為極夜),但自2018年以來,流入北極的暖氣團使北極核心區今年2月的最高氣溫比同期氣候值高了35℃。而格陵蘭島在2018年更是已經記錄到了連續61個小時在0℃以上的氣溫值,這個時長幾乎是以往年份的3倍。但為什麼到了夏天,北極並沒有像歐洲、北美、中亞等一樣表現出顯著的異常偏暖呢?

  由于受到北大西洋暖流和高空急流的影響,位于北歐北部的北極區域(斯瓦爾巴群島、格陵蘭海、巴倫支海附近)增溫速率更高,大約是全球平均速率的3~4倍。我們利用斯瓦爾巴群島的Ny-Alesund氣象站1975~2014年的資料研究發現:北極變暖主要發生在冬季。自1975~2014年以來,冬季全球平均溫度在13℃到14℃之間,北極斯瓦爾巴島則從-13℃上升到-8℃左右;夏季全球平均溫度從13.2℃上升到14℃,北極從2.7℃上升到5℃。因此,盡管今夏北極並沒有表現出顯著的異常偏暖,但是今年冬天北極很有可能出現異常偏暖。

問題五:

  今夏北極海冰面積會不會創新低?

  隨著全球變暖,格陵蘭和南極洲的冰蓋質量不斷流失,幾乎全球的冰川都持續萎縮,北極海冰覆蓋范圍呈現出減少的趨勢。

  北極的格陵蘭島是全球最大的島嶼,由于地處寒冷的北極且海拔較高,格陵蘭島絕大部分土地為冰雪覆蓋。自1992年起,格陵蘭冰蓋質量流失有加速的跡象,平均流失速度從1992至2001年間的每年340億噸,增加到2002至2011年間的每年2150億噸。

  歷史上2012年北極海冰覆蓋范圍最低。在1979至2012年間,北極海冰年平均覆蓋范圍每10年減少約3.5%至4.1%(即減少0.45百萬 至0.51百萬平方公裏),夏季海冰最小覆蓋范圍每10年減少約9.4%至13.6%(即減少0.73百萬至1.07百萬平方公裏)。北極夏季海冰在過去30年的萎縮是過去1450年來前所未有的(1450年前沒有記錄)。

  北京師范大學全球院最新監測數據顯示:2018年1月以來,北極海冰面積一直緊貼著2012的極低值,有些時間段更是低于2012年。此外,根據國家海洋局海洋一所的FIO-ESM海冰預報模式結果,9月底北冰洋海冰面積可能創新低。

問題六:

  海冰面積變小,對北極生物有什麼影響?

  影響是多方面的。因為氣溫的升高和凍土的融化,對植物來説,生長環境相對變好,生産力上升。與之相應,大部分植食性動物的食物增多,比如馴鹿。但是對生活在海冰上的動物來説,是滅頂之災,比如海豹。

  北極熊數量減少有兩個原因:獵殺和氣候變暖。近10年來,得益于不斷地減少狩獵,對北極冰架的多國聯合保護,以及日益完善的科學研究,野外北極熊的數量在慢慢恢復中。同時由于氣候變暖,一方面冰上狩獵期和狩獵面積減少,另一方面生活在中高緯度地帶的灰熊和棕熊會向北入侵,北極熊危機很大。

  此外,由于北極快速變暖,海冰面積減少,北極極端氣象事件(比如強風暴)會增多,嚴重危害當地的生態環境。同時,也影響了全球特別是北半球地區的天氣,高溫、極寒、暴風雪可能會越來越頻繁。

  (作者係中國氣象科學研究院極地氣象研究室副主任)

來源:2018年8月22日出版的《環球》雜志 第17期

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責任編輯: 林睎瑤
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