2024年2月27日,美国科学促进会(AAAS)报道称,美国气象学会(AMS)所属期刊发表的4项研究表明,极地气候发生了根本性变化。研究发现,地球两极的变化,包括海洋-海冰动力学的改变、极端温度的减弱以及对北极和南极太阳辐射的不同反应,并表明长期变暖趋势对2023年创纪录的南大洋冰的影响可能比之前认为的要大。
(1)南极海洋-海冰系统可能正在发生根本性的变化
来自澳大利亚塔斯马尼亚大学(UniversityofTasmania)澳大利亚南极计划伙伴关系项目(AustralianAntarcticProgramPartnership)的威尔·霍布斯(WillHobbs)及其同事在论文《夏季南极海冰变化的观测证据》(ObservationalevidenceforaregimeshiftinsummerAntarcticseaice)中表示,有证据表明南极海冰范围可能正在表现出明显转变。虽然南大洋的冰在南极气候中起着至关重要的作用(例如,反射太阳的热量),但自2006年以来,夏季海冰的范围变得越来越多变,并且与前一个月的海冰密切相关,而不是通常驱动它的大气因素。研究人员的统计分析表明,海冰与下方海洋之间的相互作用可能发生了根本性的变化(可能与全球变暖有关),从而导致了这种变化的增加。研究人员称,对科学家来说,也许最引人注目的变化是,过去十年中最近的极端波动不能仅用大气来解释。研究表明,上述变化即海冰可以从其平均状态变化多少以及这些变化可以持续多久是由海洋过程控制的。
(2)南极比北极吸收更多的能量
美国威斯康星大学麦迪逊分校(UniversityofWisconsin-Madison)研究人员题为《观测到全球变暖下北极和南极的能量调整》(ObservedenergeticadjustmentoftheArcticandAntarcticinawarmingworld)的文章称,卫星数据显示北极和南极对气温升高的反应存在差异。由于海冰融化降低了该地区的反射率,两极的太阳能输入都在增加。这可能会影响两极和温带地区之间的温度梯度,而温度梯度驱动着大部分气候系统。这项研究发现,变暖的北极正在向太空释放出几乎相当数量的增加的热量,尽管冰层迅速融化,但该地区的净能量失衡基本没有变化。然而,南极洲并没有向太空释放更多的热能,这意味着太阳辐射正在被那里的气候系统吸收,这可能会影响南大洋和大气以及地球的纬度热平衡。研究人员表示,该研究为气候系统的一个基本方面提供了可靠的、可观察到的记录。与北极不同,北极增加的太阳能吸收通过热发射来平衡,而南大洋表面温度对增加的吸收不敏感,积累了额外的能量,这种两极对比对降低反照率的全球影响可能是深远的,但基本上是未知的。
(3)海冰融化减少了北极的季节性极端天气,尤其是极端寒冷天气
美国阿拉斯加大学费尔班克斯分校(UniversityofAlaska,Fairbanks)研究人员在题为《北极地表极端气温的调节趋势是气候变化的指纹》(ModulatedtrsinArcticsurfaceairtemperatureextremesasafingerprintofclimatechange)的文章中称,研究发现随着海冰融化,海洋空气更加潮湿,自1979年以来,北极地区夏季最高气温和冬季最低气温之间的差异越来越小。研究还发现,在整个北极地区,平均地表气温每十年上升约0.62°C。在平均气温上升的同时,自1979年以来,夏季高温极端气温降低了25%,冬季低温极端气温升高了200%。随着北极变暖,预计极端气温将继续降低。研究人员表示,该项研究表明北极气候系统发生了根本性转变,流动性增强,大气、冰原和海洋之间的联系紧密。这种强耦合性使得理解该系统的行为变得非常困难,因此有必要在北极气候变化研究中采用多学科方法。
(4)长期气候变化背景下的2023年海洋温度和海冰极端事件
英国雷丁大学国家大气科学中心(NationalCentreforAtmosphericScience,UniversityofReading)研究人员在《美国气象学会公报》(BulletinoftheAmericanMeteorologicalSociety)刊发的题为《展望未来:2023年长期气候变化背景下的海洋温度和海冰极端现象》(Aglimpseintothefuture:The2023oceantemperatureandsea-iceextremesinthecontextoflonger-termclimatechange)的文章中指出,2023年北大西洋海面温度创历史新高、南极海冰覆盖率创历史新低的极端现象,与在全球变暖达到3°C临界值的世界上可能看到的情况类似。虽然包括厄尔尼诺在内的许多因素被认为是造成去年极端天气的主要原因,但研究人员认为这些解释可能还不够充分。他们指出,近年来辐射强迫增加的趋势一直很强,而且在厄尔尼诺现象影响最强烈的8至9个月前,海面温度和海冰极端现象就已经很明显了。研究人员表示,去年在北大西洋和南大洋观测到的极端现象非常令人担忧,因为它们远远超出了我们在过去40年中所看到的任何现象。虽然全球升温加速将是一个主要原因,但我们对海洋数据的分析表明,海洋格局的变化也可能发挥至关重要的作用。







