北极海冰消失后地球将如何变化

冰调节地球气候

根据本周发表在《自然气候变化》杂志上的一项研究,到本世纪中叶,北极海岸线和北冰洋大部分地区每年将额外减少60天的海冰覆盖,而一些地区开阔水域的天数将增加近100天。

作者写道,向更多无海冰天数的转变将影响“北极环境的各个方面”,包括该地区的哪些区域将开放商业航运,从而进行自然资源开采。它还可能改变极地生态系统的各个方面,并影响居住在该地区的人们的生计。北极海冰,或冻结的海水,自然地随着季节而生长和缩小,但自1979年科学家能够使用卫星记录来跟踪海冰的自然过程以来,研究人员观察到其范围急剧下降。

尽管一年中的大部分时间都被积雪覆盖,但海冰对于调节全球气候至关重要。它有助于冷却极地地区,部分原因是海冰具有明亮的表面。国家冰雪数据中心(NSIDC)估计,照射到海冰上的阳光中有80%被反射回太空。


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利用国家大气研究中心(NCAR)的社区地球系统模型生成的气候模拟,来自科罗拉多大学博尔德分校的研究人员专注于北极的四个沿海地区,模拟了1850年至2100年间开放水域天数的变化。“一切照旧”情景表明,在2040年至2080年之间,北极的大部分历史海冰范围将完全转变为更长的无海冰季节,这要归功于气候变化。

该研究的主要作者凯蒂·巴恩哈特说:“我们关注开放水域的天数,因为我们认为这是海冰变化的本地衡量标准,最能推广到北极的许多方面。”巴恩哈特曾就职于科罗拉多大学博尔德分校的北极和高山研究所,现在在宾夕法尼亚大学的安嫩伯格公共政策中心工作。

这些地点包括阿拉斯加北坡的德鲁角;西伯利亚北部海岸的拉普捷夫海;加拿大北极群岛的佩里海峡(西北航道的一部分);以及挪威斯瓦尔巴群岛以东的北冰洋地区。

巴恩哈特说:“在选择地点时,我们希望突出整个北冰洋地区开放水域持续时间的变化,但我们也认为它们可以捕捉到我们在北极地区看到的一些差异。”

景观变化始于海岸线侵蚀
广义上讲,海冰的生长、融化和运动受三个主要因素控制:纬度(纬度越高,天气越冷)、大气变化和海洋变化。

巴恩哈特在德鲁角附近完成她的论文工作后,开始对模拟未来无海冰天数感兴趣,她在那里专注于海冰对海岸侵蚀的影响。在该地区,博福特海的水与海岸相互作用的时间增加,导致侵蚀率达到每年约 50 到 65 英尺之间。

她说:“水面上没有海冰,水就可以相互作用并侵蚀海岸。”此外,当水在海岸附近停留的时间更长时,它会吸收阳光并变暖,这对由 50% 到 70% 的冰构成的德鲁角海岸来说是麻烦。更远的海冰也为风暴制造波浪和产生风暴潮提供了更多空间。

上个月,NSIDC报告称,2015 年的冰量是自开始监测以来的第四低,并且融化季节比以往任何时候都开始得更早。在 1981 年至 2010 年之间,海冰每十年减少 13.4%。

NSIDC 主任马克·塞雷泽在一份声明中说:“我们今年夏天看到的情况加强了我们的结论,即北极海冰范围正在长期下降,而且我们正走向一个季节性无冰的海洋。”

北极地区已经观察到和预期的未来气候变化影响是八个国家于周五正式建立北极海岸警卫队论坛的原因之一。成员国包括加拿大、丹麦、芬兰、冰岛、挪威、瑞典、俄罗斯和美国。

北极海岸警卫队为交通繁忙做好准备
美国海岸警卫队公共事务官员阿兰娜·英格拉姆说,随着北极海冰持续消退,北极海岸警卫队都看到了北极海事活动的增加。

她在电子邮件中说:“海事活动的增加增加了发生海事事件的可能性,这也是建立北极海岸警卫队论坛的原因之一。”“虽然海冰消退允许进入该地区,但与气候变化原因相关的政策并非该论坛的重点。”

该倡议的既定重点包括“利用集体资源,促进北极安全、可靠和对环境负责的海事活动”。

这并非海岸警卫队之间的第一个多边协议。例如,2000年,日本海上保安厅发起成立了北太平洋海岸警卫队论坛,成员包括加拿大、中国、日本、韩国、俄罗斯和美国。

外交关系委员会军事研究员、美国海岸警卫队职业军官罗纳德·拉布雷克上尉表示,在北极协调各国海岸警卫队的一个好处是,它有助于建立信任和沟通,并加强未来该地区可能出现的紧急行动协议。

拉布雷克说:“如果冰少了,水多了,那么活动就会更多,这就是我们在过去几年看到的情况。”“人们预计活动将会增加。”

美国海岸警卫队证实,成员国自 2014 年以来一直致力于建立北极海岸警卫队论坛。官方公告是在康涅狄格州美国海岸警卫队学院北极研究和政策中心举行的为期三天的峰会上发布的,该峰会于周五结束。

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