我第一次去北极是在 1970 年夏天，乘坐加拿大海洋考察船哈德逊号，该船正在进行首次环美洲航行。 这艘船是冰层加强型船只，而且确实需要加强。 沿着阿拉斯加和西北地区的海岸，北冰洋的冰层靠近陆地，只留下几英里的空隙供我们进行调查。 有时冰层直接延伸到海岸。 这被认为是正常的。
今天，一艘船在夏季从白令海峡进入北极，会发现面前是一片开阔的海洋。 海水向北延伸很远，仅在离北极点几英里的地方停止。 从太空看，世界之巅现在是蓝色而不是白色。 然而，情况比表面看起来更糟。 剩下的冰层很薄——声纳测量显示，1976 年至 1999 年间平均厚度下降了 43%。 按照这个速度，到 2015 年，夏季融化将超过冬季新冰的积累，整个冰盖将崩溃。 一旦夏季冰层完全消失，潜热的物理特性将使冰层非常难以恢复，甚至不可能恢复。 我们将进入科罗拉多大学博尔德分校国家冰雪数据中心主任马克·C·塞雷泽所说的北极“死亡螺旋”。
一旦冰层让位于开阔水域，反照率（反射回太空的太阳辐射的比例）将从 0.6 降至 0.1，这将加速北极变暖。 根据我的计算，剩余夏季冰层的消失对地球的变暖效应，将相当于过去 25 年的二氧化碳排放量。 由于北冰洋的三分之一由浅海陆架组成，地表变暖将延伸到海底，融化近海永久冻土层，并引发甲烷的释放，甲烷的温室效应远大于二氧化碳。 由伊戈尔·谢米列托夫领导的俄美探险队最近观察到西伯利亚海岸外 200 多个地点，甲烷正在海底涌出。 大气测量也显示甲烷水平正在上升，很可能主要来自北极排放。
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为了避免夏季冰层崩溃的后果，我们需要找回我们失去的冰层。 这需要的不仅仅是减缓变暖的速度——我们需要逆转它。
当然，减少碳排放并将化石燃料替换为可再生能源，包括核能，是最明智的长期解决方案。 但这些措施无法拯救北极冰层。 经过我们几十年的努力，全球大气中的二氧化碳水平继续以超过指数级的速度上升。
现在是考虑采取激进措施的时候了：地球工程。 我所说的地球工程是指通过阻挡太阳光来人为降低地表温度的技术。 一项提议包括通过向低层云中喷射细小的水雾来“增白”低层云； 另一项提议涉及从气球向大气中释放固体硫酸盐，从而形成反射辐射的气溶胶。 一个更简单的步骤是将屋顶和路面漆成白色。 这些措施都是权宜之计。 鉴于任何停止都将以更快的速度带回变暖，因此必须持续应用这些措施。 它们也不能抵消二氧化碳的直接影响，例如海洋酸化。 但它们可能会为我们争取时间。
是否存在一种可以冷却整个地球的地球工程技术？ 是否有一种方法可以仅在夏季冷却北极，以防止海冰消失？ 在北极上空进行云层增白或化学物质释放会对降水模式和温度产生什么影响？ 找出答案将需要大量的研究和建模。 这必须紧急完成。 我们再也无法承受奢侈地谈论在遥远的未来某个方便的日期减少二氧化碳排放了。 我们现在就需要行动。
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