气候变化导致北极变暖的速度比地球上其他任何地方更快，甚至快了两倍。最严重的后果之一是海平面上升，这对从孟加拉国到美国等国家构成威胁。但是，北极冰融化究竟如何导致海平面上升呢？《大众科学》采访了加利福尼亚大学尔湾分校的地球系统科学教授埃里克·里格诺特和佛罗里达大学的地质学助理教授安德里亚·达顿，询问他们这个特殊北部地区的变化如何将海洋推向危险的高度。
目前，全球海平面平均每年上升3.2毫米，并且预计到2100年总共将上升0.2到2.0米。里格诺特和达顿表示，在北极，格陵兰冰盖对海平面的威胁最大，因为陆地冰融化是海平面上升的主要原因，而且“北极大部分陆地冰都锁在格陵兰岛”，里格诺特解释说。现在有296万立方公里的冰覆盖着陆地——并且正在融化进入海洋。达顿说，如果整个格陵兰冰盖融化，海平面将平均上升7米。这将严重淹没孟买和香港等沿海大城市。
格陵兰的陆地冰融化的速度已经足够快，每年导致全球海平面上升0.74毫米。“融化速度一直在增加，”达顿说，这在很大程度上是因为随着全球气温升高，冰盖表面的融化已经加快。“与1992年至2011年相比，这种表面融化的加速使格陵兰岛对海平面上升的贡献增加了一倍，”达顿补充说。
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北极还有其他冰冻陆地区域——山地冰川和冰盖——位于冰岛、加拿大和俄罗斯北极地区、阿拉斯加和挪威的斯瓦尔巴群岛等地。这些地方的储水量远不及格陵兰冰盖，但仍然是海平面等式的重要组成部分。根据美国地质调查局的说法，如果它们与南半球的冰川和冰盖（不包括南极冰盖）完全融化，可能会使海平面上升近半米。但是，里格诺特指出，北部地区的冰雪地貌比南部地区多得多。“巴塔哥尼亚和其他南部地区的冰川和冰盖融化对海平面的影响不如北极地区的那么大，”他说。
除了简单地向海洋中添加水之外，融化的北极陆地冰还可以通过一种称为热膨胀的机制进一步抬高海平面。“在更温暖的气候中，海洋从气候系统中吸收了大量额外的热量，结果它的密度变小，”里格诺特解释说。当北极陆地冰融化到海洋中时，海洋水的总量会增加，因此随着气候变暖，会有更多的水被加热和膨胀，这会进一步推高海平面。“它膨胀的量是显著的，足以让我们测量它，”达顿说。根据国际气候变化专门委员会第五次评估报告（pdf），从1993年到2010年，热膨胀平均每年导致海平面上升1.1毫米。
北极也有大量的海冰——至少有650万平方公里，平均厚度约为2米，根据国家冰雪数据中心的说法。达顿和里格诺特表示，尽管海冰正在缩小，但它融化时不会导致水位上升，因为它已经是海洋质量的一部分。“你可以尽可能地冻结和融化海冰——它不会改变海平面，”里格诺特说。“你只是在改变水的状态。”达顿提供了一个类比：“如果你坐在酒吧里喝一杯加冰块的饮料，而且你的杯子已经满了，冰块融化了，它也不会溢出来。因为冰已经漂浮在水中，所以它已经排开了它自身空间的体积。”
但是，融化的海冰仍然在海平面上升中发挥作用。“海冰就像覆盖在海洋顶部的毯子，”里格诺特说，它保护海水免受入射太阳能和大气热量的影响。当这种冰冻的覆盖物消失时，它的白色表面不再存在以将阳光反射回大气层——因此海洋吸收的太阳能更多。“这就像从不接收太阳的热量到接收太阳的全部热量一样，”他解释说。“这是一个巨大的差异。”这种效应加速了整体变暖，这反过来又融化了更多的陆地冰，并推高了海平面。因此，尽管所有融化的海冰看起来可能没什么大不了，因为它没有直接导致海平面上升，但里格诺特说，“它非常重要——毯子的消失扰乱了整个北极系统。”