本文專家:
中國氣象科學研究院全球變化與極地研究所副所長 丁明虎
國家衛(wèi)星氣象中心副研究員 翟曉春
近日,世界氣象組織發(fā)布報告稱,南極海冰面積繼去年2月達到歷史最低水平(183萬平方公里)后,在剛剛過去的2月比歷史最低紀錄還低9.3萬平方公里。與此同時,北極海冰面積也創(chuàng)下有記錄以來第二低。
南極海冰是極地氣候系統(tǒng)的重要組成部分,也是全球氣候變化最為敏感的要素之一。世界氣象組織表示,目前還無法判定南極海冰面積再創(chuàng)新低是正常自然天氣波動的一部分,還是氣候變化導致的新的長期融化趨勢。由于海冰和冰架“支撐”著陸地上的冰塊,所以海冰融化可能會對海平面產(chǎn)生間接的重大連鎖反應。
那么,近些年南極海冰是如何變化的?背后的原因是什么?會產(chǎn)生怎樣的后果?就這些問題,記者采訪了中國氣象科學研究院全球變化與極地研究所副所長丁明虎和國家衛(wèi)星氣象中心副研究員翟曉春。
衛(wèi)星監(jiān)測顯示,南、北極海冰呈不同變化趨勢
南極洲面積為1400多萬平方公里,其巨大的冰蓋厚度可達4.8公里,擁有的淡水資源占全球淡水資源的90%。若南極海冰和冰蓋全部融化,足以使海平面上升60米。
國家衛(wèi)星氣象中心使用風云三號極軌系列衛(wèi)星微波成像儀、風場測量雷達和歐洲OSI SAF海冰遙感資料,從海冰密集度、海冰范圍和海冰類型等要素對南極海冰變化進行分析。監(jiān)測顯示,全球變暖背景下,南極和北極海冰呈現(xiàn)不同的變化趨勢。近40年,北極海冰無論是整體面積或厚度都在大幅“縮水”,這被視為是全球變暖帶來的效應。與北極海冰快速減少相反的是,南極海冰一度呈現(xiàn)出緩慢增長的態(tài)勢,目前南極整體海冰量在波動中保持著相對穩(wěn)定。
翟曉春表示,從風云衛(wèi)星海冰產(chǎn)品統(tǒng)計數(shù)據(jù)上看,2012年至2014年間的三個9月,都曾觀測到南極破紀錄的海冰最大范圍。2022年、2023年南極夏季海冰面積最小值連創(chuàng)歷史新低,2023年南極海冰面積的日最小值出現(xiàn)在2月21日,為近40年最低值。
從南極空間分布上看,今年2月,南極海冰密集度在西部阿蒙森海向北至別林斯高晉海的沿岸、威德爾海冰架東北角近海、南磁極西側(cè)近海等地有明顯增加,增加幅度在20%到60%之間;海冰密集度減小區(qū)域以威德爾海冰架西北部最為明顯,減小了25%到75%;羅斯海西部及瑪麗伯德地沿岸、南磁極海岸往東北威爾克斯地東南沿岸、北部毛德皇后地沿岸,海冰密集度減少了20%到50%。翟曉春說:“總體來看,2月南極海冰減少區(qū)域大于增加區(qū)域,密集度減少值大于增加值?!?/p>
全球變暖背景下,南極海冰為何先增后減?
在全球變暖背景下,與北極海冰快速消融不同,南極海冰出現(xiàn)獨特的、復雜的變化。在2015年前,南極海冰表現(xiàn)出小幅增長態(tài)勢,特別是2012年至2014年海冰范圍連續(xù)增大,不斷刷新紀錄,這似乎與“全球變暖”相悖。然而2016年南半球的春末夏初,南極海冰范圍迅速減小,并跌破歷史紀錄,成為當時有衛(wèi)星觀測記錄以來的最低值,隨后海冰范圍略有恢復,但仍維持在較低水平。2022年2月,南極海冰面積再創(chuàng)新低,而今年,這一紀錄又被打破。
“南極海冰變化由多種原因所致,不能簡單歸因于全球變暖?!倍∶骰⒄f,“當然,全球變暖是它變化的一個重要因素。” 針對2015年前南極海冰面積的增加情況,國內(nèi)外專家學者都做了大量研究。大家普遍認為,影響海冰面積的首要因素是南半球環(huán)狀模,而南半球環(huán)狀模增強有利于南極海冰增加。2015年前,南半球環(huán)狀模處于增強態(tài)勢,使得南極氣候系統(tǒng)更加“孤立”,因此南極海冰面積增大。
今年南極海冰面積為何再創(chuàng)新低?丁明虎表示,去年下半年到今年年初的很多因素是不利于南極海冰融化的。如2022年8月后,南極氣溫一直處于較常年平均偏低的狀態(tài),根據(jù)南極中山站和長城站的觀測,這段時間南極降雪較常年同期偏多,南半球環(huán)狀模也處于增強態(tài)勢,這些因素均不利于海冰消融。唯一有利于南極海冰衰減的因素是南極北風增強了,也就是大氣中低緯向南極輸送熱量增強了。
丁明虎提示,還有一個值得注意的現(xiàn)象是,自從去年2月南極海冰快速衰減后,該地海冰范圍一直沒有恢復,持續(xù)處于減少狀態(tài),今年海冰面積再創(chuàng)新低也疊加了去年的效應,這與海冰響應氣候變化的滯后性有關。從這個角度來講,南極海冰從2016年快速減少后,有一個緩慢恢復期,2021年,南極氣溫和海溫均偏高,導致2022年南極海冰再次快速減少,隨后海冰減少趨勢一直持續(xù)到了今年。
這是不是就預示著南極有可能已經(jīng)突破了氣候閾值,變化呈現(xiàn)不可逆性?對于這一點,丁明虎表示,現(xiàn)在下結(jié)論還為時尚早,未來還需做大量的研究并尋找更多證據(jù)去證明,但不排除存在這種風險。
南極海冰減少,將對全球產(chǎn)生怎樣影響?
極地本身對全球氣候來說,既是“穩(wěn)定器”,也是“放大器”。南北極海冰會反射大量的太陽輻射,這對于維持地球氣候穩(wěn)定起著非常重要的作用。如果海冰面積銳減,首當其沖的是海冰的這個“氣候調(diào)節(jié)作用”會相應減弱,從而加劇全球變暖。
另外,南極海冰融化,最直接的影響就是會破壞南極生物的生存環(huán)境。因為南極海冰本身是南極生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,無論是冰上還是冰下,都依附生存著大量的生物。伴隨南極海冰面積縮小,南極氣候系統(tǒng)也會發(fā)生變化,將會影響海洋生物的生長,企鵝等動物的生存棲息地也會變小。
此外,研究表明,近幾十年,雖然南極地區(qū)的極端天氣氣候事件在頻率上并沒有出現(xiàn)增多趨勢,但極端天氣氣候事件的強度卻明顯增強。如2022年3月14日至18日,南極多個氣象站觀測到了快速升溫的過程,位于東南極內(nèi)陸區(qū)域的康科迪亞站4天內(nèi)增溫超過40℃,引發(fā)全球關注。
丁明虎表示,值得強調(diào)的是,冰蓋下游往往都是海冰,南極海冰消融后將有利于冰蓋流速和融化速度加快,從而導致海平面上升速度加快,這會引發(fā)一系列重大連鎖反應。
因此,各種指向都說明在全球變暖背景下,南極氣候正趨于更加敏感多變。目前我們能做的,就是盡可能清楚地認識南極海冰變化的規(guī)律,提升自身監(jiān)測和預報能力,以減少其對人類的影響。(作者:王美麗?張娟)