本文專家:

中國(guó)氣象科學(xué)研究院全球變化與極地研究所副所長(zhǎng) 丁明虎

國(guó)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(bào)告稱,南極海冰面積繼去年2月達(dá)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(jì)錄還低9.3萬平方公里。與此同時(shí),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(dòng)的一部分,還是氣候變化導(dǎo)致的新的長(zhǎng)期融化趨勢(shì)。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(huì)對(duì)海平面產(chǎn)生間接的重大連鎖反應(yīng)。

那么,近些年南極海冰是如何變化的?背后的原因是什么?會(huì)產(chǎn)生怎樣的后果?就這些問題,記者采訪了中國(guó)氣象科學(xué)研究院全球變化與極地研究所副所長(zhǎng)丁明虎和國(guó)家衛(wèi)星氣象中心副研究員翟曉春。

衛(wèi)星監(jiān)測(cè)顯示,南、北極海冰呈不同變化趨勢(shì)

南極洲面積為1400多萬平方公里,其巨大的冰蓋厚度可達(dá)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(guó)家衛(wèi)星氣象中心使用風(fēng)云三號(hào)極軌系列衛(wèi)星微波成像儀、風(fēng)場(chǎng)測(cè)量雷達(dá)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(duì)南極海冰變化進(jìn)行分析。監(jiān)測(cè)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(shì)。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(yīng)。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(zhǎng)的態(tài)勢(shì),目前南極整體海冰量在波動(dòng)中保持著相對(duì)穩(wěn)定。

翟曉春表示,從風(fēng)云衛(wèi)星海冰產(chǎn)品統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上看,2012年至2014年間的三個(gè)9月,都曾觀測(cè)到南極破紀(jì)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。”

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(dú)特的、復(fù)雜的變化。在2015年前,南極海冰表現(xiàn)出小幅增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),特別是2012年至2014年海冰范圍連續(xù)增大,不斷刷新紀(jì)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(jì)錄,成為當(dāng)時(shí)有衛(wèi)星觀測(cè)記錄以來的最低值,隨后海冰范圍略有恢復(fù),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(jì)錄又被打破。

“南極海冰變化由多種原因所致,不能簡(jiǎn)單歸因于全球變暖?!倍∶骰⒄f,“當(dāng)然,全球變暖是它變化的一個(gè)重要因素?!?針對(duì)2015年前南極海冰面積的增加情況,國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者都做了大量研究。大家普遍認(rèn)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(qiáng)有利于南極海冰增加。2015年前,南半球環(huán)狀模處于增強(qiáng)態(tài)勢(shì),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(zhǎng)城站的觀測(cè),這段時(shí)間南極降雪較常年同期偏多,南半球環(huán)狀模也處于增強(qiáng)態(tài)勢(shì),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(fēng)增強(qiáng)了,也就是大氣中低緯向南極輸送熱量增強(qiáng)了。

丁明虎提示,還有一個(gè)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(fù),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(yīng),這與海冰響應(yīng)氣候變化的滯后性有關(guān)。從這個(gè)角度來講,南極海冰從2016年快速減少后,有一個(gè)緩慢恢復(fù)期,2021年,南極氣溫和海溫均偏高,導(dǎo)致2022年南極海冰再次快速減少,隨后海冰減少趨勢(shì)一直持續(xù)到了今年。

這是不是就預(yù)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(duì)于這一點(diǎn),丁明虎表示,現(xiàn)在下結(jié)論還為時(shí)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(fēng)險(xiǎn)。

南極海冰減少,將對(duì)全球產(chǎn)生怎樣影響?

極地本身對(duì)全球氣候來說,既是“穩(wěn)定器”,也是“放大器”。南北極海冰會(huì)反射大量的太陽(yáng)輻射,這對(duì)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(dāng)其沖的是海冰的這個(gè)“氣候調(diào)節(jié)作用”會(huì)相應(yīng)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(huì)破壞南極生物的生存環(huán)境。因?yàn)槟蠘O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(huì)發(fā)生變化,將會(huì)影響海洋生物的生長(zhǎng),企鵝等動(dòng)物的生存棲息地也會(huì)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(shì),但極端天氣氣候事件的強(qiáng)度卻明顯增強(qiáng)。如2022年3月14日至18日,南極多個(gè)氣象站觀測(cè)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(guān)注。

丁明虎表示,值得強(qiáng)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(dǎo)致海平面上升速度加快,這會(huì)引發(fā)一系列重大連鎖反應(yīng)。

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(rèn)識(shí)南極海冰變化的規(guī)律,提升自身監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)能力,以減少其對(duì)人類的影響。(作者:王美麗?張娟)