北极何时无冰?专家:可能20年后

每日一看7个月前发布 小彭
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不久前,全球33家主要研究机构提交了对今年9月海冰覆盖面积的展望。

其中,中国科学院大气物理研究所大气科学与流体动力学数值模拟国家重点实验室(LASG)提交的数值显示,9月海冰面积将减少至380万平方米平方公里,这将是有观测记录以来最大的海冰面积。 第二小值,仅大于2012年记录的357万平方公里。

国际社会非常关心北极夏季何时无冰,即北冰洋海冰面积将不足100万平方公里。

中国气象科学研究院研究员任红利告诉中国科学报,这个时间节点可能出现在未来20到30年。

然而,科学家们仍在争论北极夏季何时会无冰。

最新海冰覆盖预测

根据卫星观测数据,每年3月北极海冰覆盖面积最大,9月最小。

不久前,全球33个主要研究机构提交了9月北极海冰范围展望,其中包括16项数值模型预测结果、14项统计预测结果和3项定性分析结果。 然而,各个机构提交的结果却相差甚远。

据中科院大气物理研究所副研究员魏可介绍,美国华盛顿大学提交的预测值最小,只有320万平方公里; 其次是美国国家海洋和大气管理局地球物理流体动力学实验室提交的预测值。 350万平方公里; LASG提交的预测值为380万平方公里,这三组数据均低于400万平方公里,远低于所有模型的中位范围。

美国海军研究实验室的ESPC系统、挪威的METNO和法国的CNRM的预测均显着高于所有模型的中值范围。 例如,ESPC系统的预测值为620万平方公里。

对此,美国纽约州立大学教授刘吉平指出,今年春天西伯利亚的热浪引发了俄罗斯沿海海冰提前退缩,导致海冰非常小。分布于拉普捷夫海和巴伦支海。

与此同时,今年夏季,北极出现异常高温。 例如,6月20日,俄罗斯西伯利亚维尔霍扬斯克白天最高气温达到38℃。

这是一个罕见的数值,因为这里历史同期的最高气温只有22℃。 不排除今年9月北极海冰面积趋于“不足400万平方公里”。

全球气候变化的“放大器”

极地海冰范围在地球系统中起着至关重要的作用。

海冰反射高达 80% 的入射阳光并起到冷却作用,海冰的大小调节着进入地球系统的入射阳光的数量。

当气候变化导致气温升高时,海冰融化会加剧,极日入射的阳光会更多地进入海洋,海水会吸收更多的热量,气温上升得更快,从而导致更大规模的海冰融化。

这是一个相互促进的正反馈过程,对全球气候变化起到了“放大器”的作用。

在全球变暖的过程中,北极地区的变暖速度可以达到全球平均水平的两倍以上,这被称为“北极放大”,这将加剧全球变暖和北极海冰的融化。

“与20世纪70年代相比,北极海冰面积减少了40%,而总冰量减少了70%。” 魏柯说道。

2019年9月25日,联合国政府间气候变化专门委员会发布了《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》,评估了海洋和冰冻圈的最新变化、影响和适应策略,反映了当前科学界的看法。世界对海洋和冰冻圈的最新了解。

报告指出,全球海洋和冰冻圈的变化正在加速。 在有卫星观测的1979年至2018年期间,9月北极海冰范围以每十年约12.8%的速度迅速减少。 现阶段海冰范围至少为1,000年的最小值。

北极海冰也在持续变薄,1979年至2018年间,五年以上冰层面积减少了约90%。

作为全球气候变化的“指标和放大器”,全球冰冻圈的健康稳定是气候系统稳定的基石。 其快速消融必然对高寒地区的生态系统、海岸线稳定和人类住区产生深远影响,并将进一步调节全球气候系统,影响极端事件的强度和频率。

例如,北极熊、海象和鲸鱼依靠海冰的存在来维持其狩猎、繁殖和迁徙习惯,海冰的大幅减少将对北极生态系统产生深远的影响。

“北极海冰范围和面积的异常变化将对航行安全和北极周边生态系统产生深远影响,并对中低纬度和中低纬度地区大气环流演化产生重要影响。极端天气和气候事件的发生。” 任鸿礼指出。

北极海冰预测并不容易

北极海冰预测可为全球气候变化监测、北极航道利用、北极资源开发、北极环境评估等提供科学依据和参考。

“现在北极海冰的预测变得越来越重要,我们需要能够准确预测北极海冰的手段和技术。但是,海冰预测仍然非常困难。” 刘吉平强调。

他表示,为了做出好的预测,需要建立一个非常复杂的数值模型,其中包括大气、海冰和海洋等,并且必须考虑它们之间的相互作用,以及一系列非常复杂的数学模型。必须求解物理方程,然后进行预测。

“我们主要利用模型来预报北极海冰。中国气象局的中国多模式集合预报系统(CMME)可以每月发布北极和南极海冰预报业务产品。” 任鸿礼说道。

另一种手段是卫星遥感。 刘吉平指出,只有高分辨率卫星才能看到海冰的演变,并提供短期海冰监测。

然而,高分辨率卫星遥感在极地地区面临着巨大的挑战。 对被云层覆盖的海冰进行监测,大大降低了高分辨率可见光和近红外卫星遥感的影响; 微波卫星遥感可以穿透云层,但分辨率较低。

魏克表示,制定合理的长期减排和短期适应气候变化的政策措施,才是应对气候变化影响和风险的应有之义。

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