北极海冰影响重大的7个原因

自1975年以来,北冰洋中部的冰层已经变薄了60%以上。(照片:Pablo Clemente-Colon [CC BY 2.0 ./ NOAA)

最近,北极已经不是它自己了。那里的气温上升速度是全球的两倍,引发了一系列历史上从未见过的变化。

最显著的例子之一是该地区的海冰,现在每十年减少约13%,有记录的12个最低季节最小值都在过去的12年里。2018年9月,北极海冰结冰第六低根据美国国家冰雪数据中心(NSIDC)的数据,这一范围是有记录的。

“今年的最低的纪录低点相比是比较高的程度上,我们看到了2012年,但它仍然是低比以前早在1970年代,1980年代甚至1990年代,”克莱尔·帕金森说气候变化美国宇航局戈达德太空飞行中心的资深科学家声明关于2018年的最低标准。

北极海冰总是随着季节的变化而增加和减少,但其平均夏末最小值现在正在缩小每十年13.2%美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的数据显示。并在其2018年北极成绩单美国国家海洋和大气管理局(NOAA)报告说,最古老的北极海冰——至少冻结了四年,这使它比更年轻、更薄的冰更有弹性——现在正在急剧减少。美国国家海洋和大气管理局报告称,1985年,这块最古老的冰约占总冰量的16%,但现在不到1%损失95%33年。

“十年前,北极的大片地区都有好几年的冰层,”美国宇航局研究员阿列克·佩蒂(Alek Petty)说告诉《华盛顿邮报》.“但现在,这是一个罕见的现象。”

科学家们普遍认为,主要的催化剂是人类引起的气候变化,这是由一种被称为北极放大的反馈回路推动的。(与此同时,南极海冰的数量更多缓冲变暖.)这一基本问题甚至在外行中也已广为人知,主要是因为它引人注目对北极熊的影响

但是,当许多人意识到人类正通过全球变暖间接地破坏海冰时,这个等式的反面往往就不那么清晰了。我们知道海冰对北极熊很重要,但为什么海冰对我们很重要呢?

这样的问题忽略了气候变化的许多其他危险更强的风暴以及更长的干旱导致荒漠化和海洋酸化。但即使是在真空中,北极海冰的减少也是灾难性的——而且不仅仅是对北极熊。为了解释其中的原因,以下是它鲜为人知的七个好处:

1.它反映了阳光

阳光的角度,加上海冰的反照率,有助于保持两极的寒冷。
阳光的角度,加上海冰的反照率,有助于保持两极的寒冷。 (照片:美国国家航空航天局)

地球两极之所以寒冷,主要是因为它们比低纬度地区得到的直接阳光少。但还有另一个原因:海冰是白色的,所以它将大部分阳光反射回太空。这种反射率,即所谓的“反照率”,通过限制热量的吸收,帮助极地保持寒冷。

随着海冰的收缩,更多的海水暴露在阳光下,海洋吸收更多的热量,进而融化更多的冰,进一步抑制反照率。这创造了一个积极的反馈循环,这是暖化导致更暖化的几种方式之一。

2.它影响着洋流

温盐环流
全球洋流的传送带,也就是“温盐环流”。 (照片:美国国家航空航天局)

洋流的全球传送带,也就是温盐环流。(图片:美国国家航空航天局)

通过调节极地温度,海冰也影响着世界各地的天气。这是因为海洋和空气扮演着热机的角色,在不断寻求平衡的过程中把热量输送到两极。一种是大气环流,或者说是空气的大规模流动。另一种较慢的方法发生在水下,洋流沿着“全球传送带”移动热量,这个过程被称为温盐环流.受当地温度和盐度变化的影响,这驱动了海上和陆地的天气模式。

海冰减少对这一过程有两个主要影响。首先,极地变暖会改变地球的温度梯度,从而扰乱地球的整体热流。第二,改变的风型将更多的海冰推向大西洋,在那里融化成冰冷的淡水。(海水结冰时会排出盐分。)由于盐度降低意味着水的密度降低,融化的海冰漂浮在水面上,而不是像冰冷的海水那样下沉。由于温盐环流需要高纬度地区的冰冷下沉的水,这就会阻止来自热带地区的温暖上升的水流动。

3.它可以隔绝空气

虽然北冰洋很冷,但它仍然比冬天的空气暖和。海冰起到了两者之间的绝缘作用,限制了热量的辐射。除了反照率,这是海冰帮助维持北极寒冷气候的另一种方式。但随着海冰的融化和破裂,它会出现斑点状的缝隙,让热量逸出。

“北冰洋和大气之间的总热量交换大约有一半是通过冰的开口进行的,”NSIDC说

4.它将甲烷拒之门外

融化的北极海冰
科学家发现,海冰的缝隙会向大气中释放甲烷。 (照片:CatchaSnap /在上面)

从脆弱的海冰中渗出的不仅仅是热量。科学家们早就知道,北极苔原和海洋沉积物中含有大量冻结的甲烷沉积物,如果它们解冻并释放出这种强大的温室气体,将对气候造成风险。但在2012年,美国宇航局喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory)的研究人员发现了“一个令人惊讶且潜在重要的”北极甲烷新来源:北冰洋本身。

在楚科奇海和波弗特海以北飞行时,研究人员发现了一种神秘的甲烷烟雾,这种烟雾无法用湿地、地质水库或工业设施等典型来源来解释。他们注意到这种气体在固态的海冰上是不存在的,最后他们追踪到它的来源是被碎冰暴露的地表水。他们仍然不确定为什么北极的海水中有甲烷,但微生物和海底沉积物可能是嫌疑人。

“虽然我们检测到的甲烷水平不是特别大,但潜在的来源地区,北冰洋,是巨大的,所以我们的发现可能代表一个值得注意的新的全球甲烷来源,”美国宇航局的埃里克·科特在一份声明.“随着气候变暖,北极海冰覆盖面积持续减少,甲烷的来源很可能会增加。”

5.它限制了恶劣天气

2012年8月5日,卫星在北冰洋发现了这一异常强烈的风暴。
卫星在2012年8月发现了这一异常强烈的北极风暴。 (图片来源:NASA/Goddard/MODIS快速反应小组)

众所周知,全球变暖总体上加剧了恶劣天气,但根据NSIDC的说法,海冰的减少也有利于北极本身更大的风暴。正常情况下,连绵不断的海冰限制了从海洋到大气的水分流动,使强风暴更难形成。随着海冰的减少,风暴更容易形成,海浪会变得更大。

“随着最近夏季海冰范围的减少,”国家冰雪数据中心的报告“这些风暴和海浪更常见,海岸侵蚀正威胁着一些社区。”

瓦,阿拉斯加例如,多年的冰川消融让海浪吞噬了已经被永久冻土融化软化的海岸线。海水正在侵入这座城市的饮用水,威胁着其沿海的燃料储备。2016年8月17日,Shishmaref的因纽特村民投票赞成把他们的祖居搬到更安全的地方。与此同时,北极风暴和海浪的膨胀也可能产生另一个反馈回路,破坏现有的冰,阻碍新的生长,因为它搅动了海洋。

6.它支持原住民

因纽特人乘坐狗拉的雪橇旅行
因纽特人和其他北极土著居民经常乘坐雪地摩托旅行,不过照片中的这群人使用的是狗拉的雪橇。 (照片:megapixel.org/Shutterstock)

Shishmaref是一个极端的例子,但它的居民并不是唯一看着自己的家崩溃的人。在2011年的北极气候变化峰会上,史密森学会的人类学家伊戈尔·克鲁普尼克(Igor Krupnik)说,近180个阿拉斯加土著社区已被确认易受侵蚀,至少12个已经决定迁移到更高的地方。

许多北极居民以海豹和其他当地动物为食,然而海冰的恶化使得寻找某些猎物变得越来越困难和危险。猎人不仅要等更长的时间才能结冰,还要在更泥泞的地形上走得更远。Krupnik说:“我们在任何地方询问人们,他们都在谈论越来越多的不确定性。”“他们谈到了天气和天气模式的不规则变化,他们谈到了洪水和风暴,他们谈到了走在薄冰上的新风险。”

在离岸更远的地方,消退的冰层通常被认为是石油、天然气和航运行业的好消息,这些行业已经在争夺新的无冰水域的开采权和航线。这样的活动可以这本身就会带来风险从被船只撞死的鲸鱼到被石油泄漏污染的海岸,但也可能会受到更强的风暴和海浪的阻碍,这要感谢最初使这种情况发生的海冰减少。

7.它支持当地的野生动物

冰上的北极熊
北极熊和其他动物正在努力适应越来越少的海冰。 (照片:FloridaStock /在上面)

海冰的消失使北极熊成为气候变化的典型代表,不幸的是,这双鞋很合脚。和人类一样,它们也处于北极食物网的顶端,所以它们的困境反映了一系列的生态灾难。气候变暖会融化它们用来捕猎海豹的冰筏,这不仅会直接伤害到它们,也会间接影响到它们的猎物。

例如,北极海豹利用海冰做一切事情,从产科病房和幼崽托儿所到跟踪鱼类和逃避捕食者的掩护。海象也把它作为休息和聚集的地方,所以它的消失可能会迫使它们过度拥挤的海滩游得更远去寻找食物。据报道,驯鹿在迁徙时掉进了薄冰中,其中之一许多威胁顽强的食草动物面临着气候变化。

然而,并非所有的野生动物都喜欢北极海冰。温暖开阔的海洋让迁徙的鲸鱼在夏天呆得晚些;来自阿拉斯加和格陵兰岛的北极露脊鲸甚至已经开始在西北航道交汇。冰的减少对浮游植物来说意味着更多的阳光,浮游植物是海洋食物网的基础。根据NOAA的数据,从1998年到2009年,北极的藻类产量上升了20%。

海冰的减少也有助于北冰洋从空气中吸收更多的二氧化碳,至少从大气中去除一些吸热气体。但就像气候变化带来的大多数明显好处一样,这一好消息也有不好的一面:美国国家海洋和大气管理局(NOAA)报告称,过量的二氧化碳正在使北冰洋部分地区酸化,这一问题可能会对贝类、珊瑚和某些种类的浮游生物等海洋生物造成致命威胁。