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西伯利亚的暖流导致北极海冰骤降至有记录以来的第二低水平

即使是通常冰封的北极点,在一次历史性的北极探险队于夏末到访时,也发现了一些开阔水域。

作者:Tom Yulsman
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有史以来规模最大、最复杂的北极探险项目 MOSAiC 项目的成员于 2020 年 8 月 19 日抵达北极点时,在研究船“极星号”的甲板上合影留念。开阔的水域和冰面上的许多融水池很不寻常。鸣谢:Lianna Nixon/Alfred-Wegener Institut 提供

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夏末时,研究船“极星号”发现自己处于一种讽刺而又说明问题的境地:当它接近与北极点的历史性会合时,这艘德国破冰船发现需要破开的实冰却出奇地少。

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尽管当时他们不知道,但这种情况预示着美国国家冰雪数据中心 (NSIDC) 今天发布的一份公告:北极海冰可能已达到有记录以来的第二低范围,此前在九月初经历了戏剧性的融化。

即使在那场大规模融化之前,“极星号”就在格陵兰北部通常覆盖着厚厚海冰的地区航行,当时的冰况非常轻。该船的目的地是北极点。

“我们几天内就取得了快速进展,”探险队领队 Markus Rex 告诉美联社。“令人惊叹——有时我放眼望去全是开阔的水域。”

船员于 2020 年 8 月 19 日抵达北极点,发现部分水域开阔,冰层薄弱,许多地方覆盖着融水池。

作为有史以来最宏大的北极探险——“多学科漂流观测北极气候研究”(MOSAiC)的一部分,“极星号”一直停在离北极点不远(约 130 海里)的地方,直到昨天。

西伯利亚暖流的冲击

近一年来,MOSAiC 的科学家们一直在研究海冰、海洋和大气之间的相互作用,以更深入地了解一个升温速度是全球平均水平三倍的地区的まさ气候变化。当他们在八月底和九月初进行工作的最后阶段时,从西伯利亚涌出的暖空气开始以极快的速度融化他们南部的冰层,即俄罗斯方向的冰层。

从 8 月 31 日到 9 月 5 日,每天都有近一个缅因州大小的海冰区域消失。这个损失率比该特定六天期间往年观察到的都要高。

2020 年 9 月 15 日,北极海冰的范围与 1981-2010 年期间的平均冰缘(红线所示)相比。有大约一百万平方英里的“缺失”冰。(鸣谢:NASA 科学可视化工作室)

NASA 科学可视化工作室

结果是:到 2020 年 9 月 15 日,北极漂浮的海冰“盖子”已经收缩得如此厉害,以至于在 42 年的连续卫星监测记录中,只有 2012 年的冰量能与之媲美。根据国家冰雪数据中心的数据,在那一天,海冰覆盖了北极 144 万平方英里的区域——比长期的平均冰盖面积少了一百万平方英里。

这片“缺失”的冰域几乎相当于整个美国西部的大小,而美国西部占了美国本土 48 个州的三分之一。

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此后,秋季降温的到来导致海冰开始扩张。然而,NSIDC 警告称,“风的变化或季节末的融化仍可能减少北极的冰层范围,就像 2005 年和 2010 年发生的那样。” 因此,要了解北极融化季节的最终结果,我们需要等到 10 月初,届时该中心计划发布一份完整的分析报告。

人为造成的变暖和其他因素

九月是北极海冰在夏季的温暖过后达到一年中最小值的月份。从长远来看,人为引起的气候变化导致了该月最低范围的下降。但是,导致今年范围特别低的具体因素是什么呢?

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在 9 月 17 日的一封电子邮件中,我询问了 NSIDC 主任 Mark Serreze,请他描述今年海冰从积累到最大值再到融化到最小值的演变过程。这是他的回答:

“这是不可避免的。去年冬天的大气环流模式——一个强烈的北大西洋涛动——使得我们春季在西伯利亚海岸有大量薄冰,为夏季融化做好了准备。‘西伯利亚热浪’导致西伯利亚沿岸的冰提前融化。整个夏季都很温暖。我们知道我们会损失很多冰,唯一的问题是我们将在九月季节性最小值时处于什么记录水平。”

现在我们知道了。

我还问 Serreze 对“极星号”及其 MOSAiC 探险队在 8 月 19 日在北极点遇到的开阔水域、融水池和薄冰有何看法。他的回答是:

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“2020 年的景象将非常典型地反映我们未来在北极所能看到的景象。我们很可能在未来 20-30 年内几乎失去所有的夏季冰。将我们在北极看到的情况与热浪、大规模野火和飓风结合起来,2020 年可能会被载入史册,成为对全球变暖真实存在且影响巨大的说法彻底无法否认的转折点。”

(郑重声明:除了在这里管理 Discover 的 ImaGeo 部分,我还是科罗拉多大学的教授,而科罗拉多大学是 NSIDC 的所在地。这使得我和 Mark Serreze 是同事。但无论是我、NSIDC 还是大学,都无法控制我的报道。)

“极星号”返航

2019 年 9 月 20 日,“极星号”起锚,从挪威北极港口特罗姆瑟启航,开始为期一年的历史性 MOSAiC 任务。10 月初,该船抵达北极海冰边缘,船员随后将船冻结在一片浮冰中。

目标是:在严冬中,随着浮冰漂流穿越北极高纬度地区,进行前所未有的科学观测。

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Mark Serreze 所描述的大气环流模式最终让他们快速穿越了北极,比计划提前于 7 月脱离了冰层。此后不久,他们决定冲向北极点,然后寻找新的浮冰再次冻结。

MOSAiC 探险队领队 Markus Rex 拍摄了这张带有光晕的太阳照片,时间是 2020 年 9 月 13 日。光晕是阳光通过卷云中的冰晶折射和反射造成的。此时,探险队的科研船被冻结在一片靠近北极点的浮冰上,并在返航前进行了研究的最后阶段。(鸣谢:Markus Rex/Alfred-Wegener-Institut 提供)

Markus Rex/Alfred-Wegener-Institut 提供

他们成功了,正是这片浮冰在八月下旬西伯利亚暖流涌出、导致其南部冰层迅速收缩时,使他们得以附着。

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随后,在 2020 年 9 月 20 日——北极海冰达到最小值后的五天,也是离开特罗姆瑟的一周年——船员们最后一次收起舷梯,开始踏上回家的旅程。

对 Serreze 来说,今年在高纬度地区所见的景象并非真正令人意外。

“北极及其他地区正在发生的事情与气候科学家多年来的预测一致。我们很不愿说‘我们早就告诉过你了’,但我们确实早就告诉过你了。”


请关注 Discover 杂志一月刊的年度科学回顾,其中将刊登一篇关于 MOSAiC 探险队的报道。

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