六问北极热

   2018年夏天的炎热扩展至北极,有报道称,北极部分地区气温一度超过30℃。这让很多人又惊又忧,一系列问题接踵而至。

问题一:

  北极气温>30℃是不是真的?今夏的北极到底有没有发烧?

  第一个问题的答案是肯定的。出现30℃以上高温的地方是挪威班纳克,北纬70度,在欧洲大陆的东北角。北极是指北纬66.5度以北的地区,总面积大约2100万平方公里,相当于2.2个中国。其中陆地部分包括格陵兰、北欧、西伯利亚北部、加拿大北极群岛、阿拉斯加等地,总面积略小于中国。这么大的面积,某个小地方突发热浪,是正常的。

  至于北极其他地方是否也在发烧?根据位于斯瓦尔巴群岛的中国黄河站2006~2018年7月的气温变化数据,可以看到斯瓦尔巴群岛的天气变化。我们发现,过去10年来,黄河站7月的最高气温存在一个缓慢升高的趋势,但是很清楚,今年夏天并不是最暖的。

  再看看北极核心区域。通过丹麦国家气象局计算的最新北纬80~90度区域海表面温度(和气温直接相关),可以很清晰地看出,5月至今,北极核心区域的海温/气温和过去几十年平均状态没有明显区别。不过2017~2018年冬天确实很热。

  综上,北极观测到了大于30℃的高温,但是今年的北极变暖还是延续之前的一个趋势,并没有表现出特别显著的异常偏暖。

  问题二:全球变暖是不是真的?

  全球变暖是毋庸置疑的。在1901至2012年间,全球几乎每个角落都有暖化的趋势。全球变暖已经导致冰雪大面积融化、海平面上升,并改变了极端天气事件发生的频率和模态,对人类的生存和发展有着深远的影响。

  全球平均表面温度在1880至2012年间平均升了0.85℃。在过去100多年里,全球大部分地方都变暖了,而1983至2012年可能是北半球在过去1400年来最暖的30年。

问题三:

  今年夏天,全球是不是真的很热?

  在全球变暖的大背景下,每个地方的增暖速度是一样的。国家气候中心的数据显示,全球多地2017年冬季相比2016年冬季更加暖和,尤其是欧洲、中北非、阿拉斯加和西西伯利亚等地变暖的程度最为显著。

  这种变暖的趋势从去年冬天延续到了今年夏天,今年入夏以来,高温热浪席卷了全球,“高温”这个词汇成为了媒体报道的热词。

  比如瑞典由于高温山火频发,森林大火都蔓延到了北极圈。斯德哥尔摩(59.5°N)5月的月平均气温16.1℃,比通常年份偏高6℃。当地的气候学家介绍说这个高温事件在过去的100万年中只发生了3次。

  高温热浪是指持续多天35℃以上的高温天气。今夏的高温在全球范围内已经造成了很多人员伤亡和财产损失。举个例子:韩国今年高温天气持续至8月上旬,中暑人数远超往年,死亡人数也刷新2011年监测以来的最高纪录;仅7月22日至28日期间,温热病患者就多达1015名,其中15人死亡。7月29日至8月4日,因酷热到医院就诊的患者共有1099名,12人死亡。

  从科学的角度来看,东亚、中东、欧洲、东西伯利亚、北美洲、北非和大洋洲等多地,今年7月的最高温度,打破了有可靠气象观测记录以来的高温纪录。说明今年夏天,全球大部分地区真的很热。

  具体到中国,今年7月我国北方特别是东北地区最高温度距平(距平,指一系列数值中的某个数值与平均值的差)出现了较强的正异常。这是谁的过错呢?副热带高压。副热带高压是一个深厚的暖性天气系统,对于东亚天气有着直接的影响。三四月之后,西南季风不断加强,当来自印度洋和南海的暖湿气流和副高底部的干冷空气交绥之后,就会产生降水。随着季节变换,副高脊线的位置不断北抬,在进入8月之后逐渐到达北纬30度。它们的共同作用使得我国的雨季也不断北抬,从华南的前汛期发展到江淮地区的梅雨季。

  可以看出,今年副高的位置异常偏北,在7月下旬时最北到达了北纬40度,远超气候平均值。这也就是今年第12号台风云雀走出奇葩路径,北京潮湿、闷热,犹如置身江南,以及东北偏暖的主要原因。

问题四:

  北极变暖主要发生在哪个季节?

  答案是冬季。北极作为全球气候的放大器,增暖速率是全球平均速率的2倍。北极在3月之前都不会有阳光(因为极夜),但自2018年以来,流入北极的暖气团使北极核心区今年2月的最高气温比同期气候值高了35℃。而格陵兰岛在2018年更是已经记录到了连续61个小时在0℃以上的气温值,这个时长几乎是以往年份的3倍。但为什么到了夏天,北极并没有像欧洲、北美、中亚等一样表现出显著的异常偏暖呢?

  由于受到北大西洋暖流和高空急流的影响,位于北欧北部的北极区域(斯瓦尔巴群岛、格陵兰海、巴伦支海附近)增温速率更高,大约是全球平均速率的3~4倍。我们利用斯瓦尔巴群岛的Ny-Alesund气象站1975~2014年的资料研究发现:北极变暖主要发生在冬季。自1975~2014年以来,冬季全球平均温度在13℃到14℃之间,北极斯瓦尔巴岛则从-13℃上升到-8℃左右;夏季全球平均温度从13.2℃上升到14℃,北极从2.7℃上升到5℃。因此,尽管今夏北极并没有表现出显著的异常偏暖,但是今年冬天北极很有可能出现异常偏暖。

问题五:

  今夏北极海冰面积会不会创新低?

  随着全球变暖,格陵兰和南极洲的冰盖质量不断流失,几乎全球的冰川都持续萎缩,北极海冰覆盖范围呈现出减少的趋势。

  北极的格陵兰岛是全球最大的岛屿,由于地处寒冷的北极且海拔较高,格陵兰岛绝大部分土地为冰雪覆盖。自1992年起,格陵兰冰盖质量流失有加速的迹象,平均流失速度从1992至2001年间的每年340亿吨,增加到2002至2011年间的每年2150亿吨。

  历史上2012年北极海冰覆盖范围最低。在1979至2012年间,北极海冰年平均覆盖范围每10年减少约3.5%至4.1%(即减少0.45百万 至0.51百万平方公里),夏季海冰最小覆盖范围每10年减少约9.4%至13.6%(即减少0.73百万至1.07百万平方公里)。北极夏季海冰在过去30年的萎缩是过去1450年来前所未有的(1450年前没有记录)。

  北京师范大学全球院最新监测数据显示:2018年1月以来,北极海冰面积一直紧贴着2012的极低值,有些时间段更是低于2012年。此外,根据国家海洋局海洋一所的FIO-ESM海冰预报模式结果,9月底北冰洋海冰面积可能创新低。

问题六:

  海冰面积变小,对北极生物有什么影响?

  影响是多方面的。因为气温的升高和冻土的融化,对植物来说,生长环境相对变好,生产力上升。与之相应,大部分植食性动物的食物增多,比如驯鹿。但是对生活在海冰上的动物来说,是灭顶之灾,比如海豹。

  北极熊数量减少有两个原因:猎杀和气候变暖。近10年来,得益于不断地减少狩猎,对北极冰架的多国联合保护,以及日益完善的科学研究,野外北极熊的数量在慢慢恢复中。同时由于气候变暖,一方面冰上狩猎期和狩猎面积减少,另一方面生活在中高纬度地带的灰熊和棕熊会向北入侵,北极熊危机很大。

  此外,由于北极快速变暖,海冰面积减少,北极极端气象事件(比如强风暴)会增多,严重危害当地的生态环境。同时,也影响了全球特别是北半球地区的天气,高温、极寒、暴风雪可能会越来越频繁。

  (作者系中国气象科学研究院极地气象研究室副主任)

来源:2018年8月22日出版的《环球》杂志 第17期

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责任编辑: 林睎瑶
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