寒冷北極頻頻“高燒”為哪般

李海燕

北極氣溫的“高燒”現象雖然是天氣尺度現象，但與海冰融化、氣候整體增暖的背景有密切聯系。

北極在人們心中的印象是極寒極冷的冰雪天地。然而，據美國國家海洋和大氣管理局發布的分析數據顯示，2月10日，北極附近急劇升溫，氣溫比正常水平高出大約27°C。2015年底的一天夜里，北極突然升溫36°C，讓全球很多國家開啟了“速凍”模式。為何如此寒冷的北極近幾年會頻繁出現“高燒”現象呢？《人民周刊》記者來到了中國氣象科學研究院極地氣象研究所，來探尋關于北極“高燒”的前因后果。

《人民周刊》：北極近年來為何頻頻“高燒”？

極地氣象研究所：北極地區的“高燒”是指北極地區的氣溫在短時間內驟然上升的現象，又稱為北極爆發性增溫。這種現象主要是由于北大西洋氣旋引起的。在大西洋上形成的氣旋前部所攜帶的溫暖氣流直接進入北極圈，暖空氣源源不斷地進入北極中心地區，導致北極地區的寒冷氣團被迫南下。但是，暖空氣入侵并不持續，北極很快被冷空氣回填，氣溫回復常態。北極的爆發性增溫主要發生在冬季，今年2月10日北極附近急劇升溫，較正常年份高出大約27℃，這種現象是由較強的穿極氣旋及其和伴隨的暖濕氣流向北極中心區輸送引起的。增溫過程中高空大氣向冰面輸送熱量，導致海冰破裂，海冰硬度的脆變，減緩了海冰厚度的增長速度，這種過程可能是北極海冰面積和厚度減少的重要原因。北極氣溫的“高燒”現象雖然是天氣尺度現象，但與海冰融化、氣候整體增暖的背景有密切聯系。

《人民周刊》：北極海冰融化的原因是什么？它是一種單純的氣候現象，還是摻雜了人類活動的復雜結果？

極地氣象研究所：北極海冰消融主要受到熱力學和動力學過程影響。熱力學方面，冰雪的反照率遠高于其他表面，這種對比導致了冰雪正反饋作用：海冰增多時，地表反照率增加，海水吸收的太陽輻射減少，地表溫度就會降低，低溫就會加速海冰的凝結。當海冰減少時，恰恰相反，上層海水和地表大氣都顯著增暖，海冰消融的速度也會大大加快。海冰越多結冰越快，海冰越少消融越快。在全球變暖的背景下，這一正反饋作用可能是導致過去40年海冰持續消融的重要原因。動力學方面，風場的異常是海冰急劇消融的關鍵。北極地區盛行東北風，大風可將北極中心地區的海冰向南推動，南部溫暖的海水則會加速海冰的消融。尤其在海冰比較薄的時候，風場的影響更大。

《人民周刊》：北極增溫效應會對全球氣候產生什么樣的影響？

極地氣象研究所：北極快速增溫伴隨著海冰的大范圍減少，而北極海冰強烈地影響著高緯的近地面條件，由此進一步影響本地以及遙遠地區的氣候。根據最近的研究，大氣環流的變化與北極海冰的減少有密切關系。受到冰雪正反饋的影響，海冰減少導致北極增暖幅度遠高于全球平均水平，北極與中高緯的溫差減小，中緯度西風減弱，會使中高緯度地區出現更多的阻塞形勢，北極的冷空氣更容易入侵到中高緯度大陸，從而造成北半球中高緯地區出現低溫異常。其次，由于秋冬北極增暖、海冰減少，增加了海面蒸發，使北極大氣水汽含量增加，又導致中高緯地區大雪和暴雪事件增多。

近幾十年，北半球冬季許多地區，如美國、中國和歐洲等地區都發生了極端嚴寒事件，并伴隨強烈的風暴和暴風雪以及破紀錄的冰雪凍雨事件。例如，2016年1月20～25日，受北極大氣環流變化的影響，“boss級”寒潮襲擊我國，我國自北向南陸續出現大風降溫天氣。據國家氣候中心數據顯示，2016年1月20～25日，全國共529個氣象臺站過程降溫超過12℃。這次強寒潮過程還對日本西部地區造成影響，導致沖繩出現有觀測以來的首次降雪，甚至向南席卷到泰國，造成14人死亡。2016/2017年冬季，美國多次遭受暴風雪襲擊：2016年12月17日，美國中部和東海岸大部分地區遭遇暴風雪襲擊；2017年1月7日，歐美多地遭遇超強寒流；2017年3月14日，名為施特拉（Stella）的暴風雪肆虐美國東北部，多地降雪量已超過1英尺（約30厘米），賓夕法尼亞州以及紐約州的部分地區降雪量接近2英尺（約60厘米），五千多萬人的生活受到嚴重影響。

《人民周刊》：和北極相比，南極的增溫效應現狀如何？為什么2016年的南極增溫效應和海冰融化開始與北極同步？

極地氣象研究所：和北極相比，南極的增溫效應較北極偏小。近幾十年，南極增溫顯著的區域主要位于西南極的南極半島地區，而東南極大陸增溫并不明顯，個別站還有較明顯的降溫趨勢，我國的南極長城站和中山站分別位于西南極和東南極，兩站的觀測資料也證明了這一點。南極為陸地，陸地比熱容小，升溫和降溫都快；南極海拔較高，所以氣溫相對較低；南極中心為極地高壓區，氣流由中心流向四周，阻擋了來自低緯度的暖空氣，南極周圍的西風環流同樣阻止了外界暖流的進入。

而南極增溫效應較北極偏小的原因可能如下：第一，南極遠離人類活動影響的中心區域；第二，南極周邊被海洋環繞，形成了全球最強的西風環流，南極大氣相對更隔絕；第三，南極有大陸和千萬年形成的厚冰蓋，下界面更加穩定而難以改變，相對于經過多年積累導致北極氣候變化從量變到質變，南極氣候要實現質變所需要的外強迫可能要大得多，時間也要長得多。

2016年南極增溫效應和海冰消融與北極開始同步，2016年11月南極海冰覆蓋面積為有記錄以來同期低值，表現出與北極海冰一致性變化趨勢，目前這種現象的成因還不夠清楚，需要加強研究。

《人民周刊》：面對極地增溫效應逐步加劇的現狀，我們能為極地氣候環境的保護做出什么努力？

極地氣象研究所：北極地區是全球氣候變化的關鍵、敏感和脆弱區域。北極變暖毋庸置疑，隨著北極劇烈而持續的增暖，北極海冰也在以超出人們估計的速度消融。IPCC AR5指出，人為強迫很可能對1979年以來北極海冰的損耗做出了貢獻。在21世紀隨著全球的持續變暖，北極海冰將很可能繼續減少。

全球變化不僅是科學問題、環境問題，更是能源問題、經濟問題、政治問題。我們應該正確認識全球變暖，人類只有一個地球，南北極是地球上最后的凈土，在這片地區生存的動物、植物非常脆弱，如果我們人類的活動影響甚至污染了這片地區，可能導致不可恢復的結果，最終還是會影響到我們人類的生存環境。所以我們每個人都應該從小事做起，綠色生活，保護環境。

各個國家特別是環北極國家，在研究極地或者開發極地時，應該采取保守的態度，充分評估這些活動對極地特殊環境的影響。