《温室气体和海冰融化引发了北极热浪》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者: liguiju
  • 发布时间:2024-09-08
  • 北极的变暖速度几乎是全球其他地区的四倍,在极端气温事件耦合下,北极海冰正面临日益消融的危机。自2007年以来,北极冰盖发生了明显的变化,从较厚且变形的冰盖转向更薄且更均匀的冰盖。北极海冰变化主要由大气温度波动驱动,其他驱动因素包括地表反照率、云和水蒸气、地表风以及向极地的大气和海洋能量传输。多项研究表明,北极海冰消融极端事件与人为和自然强迫密切相关,但对北极地区的海洋热浪事件进行事件归因分析尚处于空白阶段。

    德国地球系统研究与可持续性中心海洋研究所近期的一项研究表明,北极海洋热浪主要由海冰突然消退引发,在容易发生海洋热浪的北极边缘海,海洋季节性表面热通量的净积累解释了该地区高达82%的海面温度变化。事件归因分析表明,2020年持续103天的极端高温天气是温室气体强迫下的结果。这项研究预测,如果温室气体排放量持续增加,北极将再次面临极端高温天气和海洋热浪。

  • 原文来源:https://www.nature.com/articles/s43247-024-01215-y
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    • 编译者:liguiju
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    • 5月中旬,一股热空气从西伯利亚向北流动,在北冰洋上呈扇形扩散,最远到达格陵兰岛,引发了前所未有的热浪。在一个位于北极圈附近的俄罗斯村庄哈坦加,气温达到破纪录的25℃。这种反常的天气已经在俄罗斯引发了严重的森林大火,并促成了北冰洋海冰的迅速融化。 美国国家冰雪数据中心(NSIDC)主任Mark Serreze说:“总的来说,今年冬天并不是特别温暖,但上个月情况发生了逆转,随着变暖西伯利亚海岸出现了高温洞。”研究人员表示,北极中部的这股热浪可能不会只在2020年春天发生。相反,如果全球工业空气污染水平因COVID-19大流行而继续下降,当前的北极变暖将持续减缓。《自然气候变化》(Nature Climate Change)期刊最近的一项研究显示,今年4月初,全球温室气体日排放量比去年同期下降了17%。如果持续下去,碳污染的减少对避免气候变糟是一件好事,但在短期内,大气污染物的减少实际上会导致全球变暖的轻微加剧。 当涉及到气溶胶时,情况就有些复杂。在中国南部平原和东海上空的云层中,云滴大小未发生改变,这表明大气中的硫酸盐气溶胶水平没有明显变化。一种可能的解释是,根据中国政府的数据,虽然大流行期间客运量下降了,但工业燃烧发电量仅下降了约10%。2017年的一项研究假设,人类活动释放的硫酸盐气溶胶掩盖了20世纪中期《清洁空气法》生效之前北极海冰的减少。北极似乎对硫酸盐气溶胶排放的变化相当敏感。利用地球系统的计算机模型显示,自1980年以来欧洲硫酸盐气溶胶的减少可能可以解释这一时期北极变暖的原因。 尽管如此,研究结果依然令人振奋——当然不是因为COVID-19,而是因为能够测试硫酸盐气溶胶在全球变暖中所起的作用,以及它与海冰的关系。 (刘思青 编译)
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    • 从13~19世纪中期,欧洲开始降温。几十年来,科学家们一直在争论这个小冰期的成因,许多人认为火山爆发对于启动冷却期并使其持续几个世纪是必不可少的。一方面,新的重建提供了强有力的证据,表明大规模海冰异常可能是由爆炸性火山活动加剧引发的。另一方面,同样的证据支持另一种有趣的解释。被称为“控制模型”的气候模型可以在了解气候系统如何在不受诸如火山活动或温室气体排放等外部因素影响的情况下进行数值模拟。该研究人员利用模式分析了小冰期的触发因素,即在适当的条件下,突然的气候变化可以在没有外力的情况下自发产生。在过去1400年里,通过对北冰洋进入北大西洋的海冰进行了资料重建,发现小冰河时期,不是真正的冰河时代,而是以欧洲为中心的区域性降温。通过研究发现,小冰期主要是由13世纪北冰洋海冰大量外流到北大西洋引发的。研究人员在过去的1400年里从北冰洋的海底提取了详细的海底沉积物记录。该记录显示,从1300年左右开始,北极海冰出口到北大西洋的海冰数量急剧增加,在本世纪中叶达到顶峰,但到13世纪末突然结束。研究人员确实有物理、地质证据证明,在同一地区这种长达数十年的冷海冰漂移确实会发生。研究人员在空间和时间上重建的数据与模型模拟的结果表现出惊人地相似。在这个模型中,一个自发的寒冷事件持续了大约一个世纪,它包括不寻常的风、海冰的输出以及格陵兰岛以东出现的异常多的冰。这一结果表明,火山爆发或其他原因造成的外部强迫对气候的大幅度波动可能没有影响。上述强烈地表明气候系统的内部变化可以导致这些事情突然发生。 相关论文链接:https://advances.sciencemag.org/content/6/38/eaba4320 (郭亚茹 编译;於维樱 审校)