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北冰洋无冰夏季(科技概论)

来源:网络 2020-03-23 13:30:19

根据美国科学家最近在气候杂志上发表的一项研究,北冰洋很可能在2034年迎来第一个没有冰的夏天。

北极海冰不是一成不变的,在一年中不断变化:它在夏天融化,在九月左右融化,在冬天减少,在三月左右达到最大值。近几十年来,随着北极气温的持续上升,夏季的海冰面积继续下降。

科学家通过不同的技术手段进行观察和研究来支持这一结论。以海冰的年龄为例,1988年北极约25%的海冰继续冻结了4年以上,2013年降至7%。在过去的60年里,北极的海冰也变得越来越薄。从1979年到2000年,北极夏季的最低海冰范围平均为6。七百万平方公里的卫星观测。自21世纪初以来,这一数字已降至2012年的最低水平,只有近3人。3400万平方公里,减少约一半。

北极海冰的减少直接影响到生活在海冰之上和下面的各种生物。北极熊的主要食物来源之一是呼吸或栖息在北极海冰上的海豹,而北极熊在水下活动的能力远不如海豹。因此,海冰的减少严重影响了北极熊的狩猎成功率,导致近几十年来北极熊的数量急剧下降。此外,尽管海冰的融化对海水体积的影响小于陆地冰盖的影响,但它直接影响着海冰区海水的盐度。盐度的大幅度降低会改变一些动物园的生存状态,从而破坏整个海洋食物链。

北极海冰的减少反过来会影响全球气候。由于液态水的热容量大于冰的热容量,一旦北冰洋在夏季失去海冰的覆盖,它就会吸收和储存更多的热量,从海流和大气循环等许多方面破坏现有的气候。

北极上空极低温气团被极地高速环流包围,不易扩散。一些研究发现,海冰的消失将削弱极地高速环流,导致北极低温气团向低纬度扩散。近年来,北美和欧洲冬季出现了极端寒冷天气,这实际上是全球变暖的结果。

减少北极海冰也有好处。例如,在航运方面,北冰洋航线是可行的,将大大缩短从太平洋海岸到西欧和北欧的航程。然而,由此产生的经济效益远远不能抵消与海冰融化有关的气象灾害所造成的经济损失。

北极海冰的减少也与地球倾角等因素有关。由于地球的自转轴比现在倾斜得更大,导致极地地区受到更多的热辐射,北极很可能在一万年前就有一个没有冰的夏季。然而,地质因素的变化极其缓慢,至少在几千年中是如此,所以从这个角度来解释海冰面积的快速变化是不可能的。

根据计算机模型模拟,北冰洋的无冰夏季可能发生在2030年至2040年之间,而2034年只是最有可能的年份。由于气候是一个非线性系统,而且对模拟的方式和条件非常敏感,科学家们一般都很谨慎和保守。从过去的实际发展来看,它一般会比预期的来得早。

过去200年来,人类的碳排放一直是影响气候变化的最重要因素。如果人类在减少碳排放方面不做出实质性改变,到本世纪末,全球平均气温将上升1.5摄氏度以上。如果没有科学技术的突飞猛进发展,这种气温上升将产生不可逆转的影响。北冰洋的无冰夏季可能才刚刚开始。

(本文作者是北京航空航天大学医学科学与工程学院教授)