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北极圈|最大温差106℃！极地小镇夏季气温拟创北极圈最高

北极圈|最大温差106℃！极地小镇夏季气温拟创北极圈最高
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pixabay.com
撰文 | 仲英杰
责编 | 汤佩兰
6月20日 ， 位于北极圈内西伯利亚的城镇维尔霍扬斯克（Verkhoyansk）达到38℃（100.4华氏度） ， 这一温度由当地气象站观测得到 ， 是该站自1885年开始有观测数据以来的历史新高 。 世界气象组织正在进一步核实这一数据 ， 并确定是否达到北极圈以北夏季温度最高[1] 。
目前北极圈以北的最高气温为37.8℃ ， 由美国阿拉斯加州的育空堡在1915年6月创下 [2] 。
高温正常吗？
维尔霍扬斯克位于俄罗斯萨哈共和国 ， 这个约有1300人居住的极地小镇具有大跨度的极端温度 。 此前 ， 吉尼斯世界纪录认证了该地冬季最低气温达-68℃ ， 夏季最高气温达37℃ 。 1988年7月 ， 该镇创下了最高温度37.3℃的记录 。 而今年6月20日观测到的38℃刷新了这一纪录 ， 并将该地的最大温差推到了106℃ [2] 。
那么 ， 这个小镇的夏季一直这样 “炎热” 吗？据《华盛顿邮报》6月21日消息 ， 维尔霍扬斯克今年6月份日平均气温为20℃ [3] ，38℃的高温数据明显偏离了平均水平 。
更令人忧心的是 ， 欧洲委员会下属的哥白尼气候变化服务机构（C3S）数据称 ， 全球今年度过了 “最温暖的5月” ， 在此背景下 ， 西伯利亚5月份的地面温度比1981-2010年同期平均温度高出近10℃ [4] ， 而且西伯利亚整个冬季和春季都反复出现高于平均地面气温的时期 ， 特别是从1月份开始[5] 。
气象学家西蒙·金（Simon King）对BBC分析称 ， 北极热浪并不罕见 ， 世界各地的天气模式表现出 “热空气向北输送、冷空气从两极向南输送” 的规律 。 在过去的几个月里 ， 俄罗斯东部大部分地区高压占据主导地位 ， 使得南部的风带来了更温暖的空气 ， 导致温度高于平均水平 。 但是这种持久性的天气模式使得热浪的持续时间和规模令人忧心 ， 这与气候学家认为在气候变化下发生在北极的热浪是一致的 [6] 。
“在北极或北极附近达到100华氏度几乎是闻所未闻的 。 ” 气象学家兼气候学家杰夫·贝拉德利（Jeff Berardelli）认为 ， “部分原因是天气模式的自然波动 。 但是 ， 很难说气候变化并未产生重大影响 。 ” [7]
中国气象局中央气象台高级工程师戴云伟在接受《科学日报》采访时明确表示 ， “维尔霍扬斯克测得38℃高温只是偶发 ， 并不是常态 。 而由于不是常态 ， 故北极地区生态也不会因此发生骤然的改变 ， 这是全球气候变暖背景下的局地极端天气现象 。 ” [8]
极地是全球气候变化的 “敏感区”
气候变化是一个全球性的议题 ， 但 “变暖速率” 并不是全球同步的 。 就北极地区而言 ， 在过去的30年 ， 北极表面气温增幅超过全球平均气温的两倍左右 ， 这种现象被称为 “北极放大” 效应（Arctic Amplification ， AA）[9, 10] 。
戴云伟强调 ， 全球气候变暖的大趋势下 ， 高纬度地区比低纬度地区更加“敏感” ， 受到影响要明显高于低纬度区域 ， 位于北极圈内的维尔霍扬斯克镇就是受影响的一个典例[8] 。
据6月23日美国《连线》（Wired）杂志报道 ， 这种“高纬度更敏感”的北极放大效应的形成可能主要与三个因素有关 [11, 12]：
首先是海冰急剧消融 ， 北极地区反射率发生变化（即反射回太空的光的数量） 。 大量白冰消融 ， 更暗的海面裸露出来 。 这些更深的海面会吸收更多太阳的热量 ， 被北冰洋吸收的热量需要更长的时间才能消散 ， 从而推迟了海冰重新冻结的时间 。
其次是洋流发生变化 。 洋流通常从太平洋带来温暖的水 ， 而较冷的水从北极进入大西洋 。 但随着北极冰川融化 ， 更多的淡水注入北冰洋并漂浮在原来的 “盐水” 之上 。 更糟糕的是 ， 融化的冰会使表面水更多地暴露在风中 ， 加速了北极地区的淡水冷旋涡环流——博福特环流（Beaufort Gyre） ， 使这个环流捕获了更多原本应流向大西洋的淡水 。 如此一来 ， 更多北冰洋表面较冷的淡水与下方温暖的海水混合 ， 从而提高了表面温度并融化了冰层 。
还有洋流影响天气 。 具体来说 ， 在北极与热带温差的驱动下 ， 洋流产生强大的极地喷射气流（polar jet stream） ， 从而在北半球周围移动冷热空气团 。 但是随着北极变暖 ， 喷射气流在南北半球疯狂地起伏 。 比如在2019年1月的 “极地涡旋” 期间 ， 夏季一直在向北极地区注入温暖的空气 ， 冬季则向美国注入极冷的空气 ， 导致北极夏季温度升高 。
北极高温带来了什么？
今年上半年北极地区的 “异常高温” ， 使得北极更多地暴露在冻土融化、野火频发的风险之中 。 北极冻土一般指截至目前仍处于永久冻结状态的土层 ， 里面富含大量的有机物 。
据《俄罗斯国家通讯社》（TASS）6月2日报道 ， 俄罗斯镍矿巨头——诺里尔斯克镍业公司（Nornickel）副总裁谢尔盖·迪亚琴科（Sergey Dyachenko）在新闻发布会上介绍 ， 5月29日该公司下的一热电厂发生了一起2万吨柴油泄漏事件 ， 这可能是冻土融化造成的 。 “现在我们可以假设 ， 由于持续数年的异常夏季高温 ， 多年冻土可能已经融化 ， 基础支架可能会部分沉降 。 ” [13]
冻土融化带来的 “恶果” 恐怕远远不只是油品泄漏这么简单 。
2019年BBC报道 ， 这些暗藏在冻土中的碳含量丰富 ， 其中大约10%可能会以二氧化碳的形式释放 ， 气体总量将达到1300亿到1500亿吨 。 这相当于美国保持目前的年排放量一直到2100年的总排放量 。 “在地质时间尺度上 ， 这个释放速度并不慢 。 这部分碳被封存且未被考虑进为 ‘把升温控制在2℃之内’ 而制定的碳预算中 。 ” 美国伍兹霍尔研究中心副研究员纳塔利（Sue Natali）介绍 [14] 。
北极冻土下还 “沉睡” 着古老的病毒 。 2018年的《北极报告》推测 ， “像西班牙流感、天花或黑死病这样已经被消灭的疾病可能被封冻在永久冻土中 。 ” 2014年 ， 法国的一项研究提取了一种在永冻层中冰封了3万年的病毒 ， 对其重新加热后 ， 该病毒仍迅速复活 [14] 。
此外 ， 冻土层下还封存着核废料、随洋流涌入北极的海洋微塑料、大量的金属汞等对自然环境和人体健康存在潜在威胁的物质 ， 科学家们正在评估这些物质将会如何影响生态环境与人类生活 [14] 。
高温导致的野火也在加剧温室气体的排放 。 据路透社6月25日报道 ， 北极地区极端的酷热正在加剧俄罗斯北部偏远的北方森林和冻原地区的野火 ， 这些大火反过来释放泥炭地和森林的碳储存 ， 每燃烧一公顷的泥炭 ， 就会有200吨碳排放到大气中 ， 从而使得大气中温室气体数量进一步增加[15,16] 。
科学家发现有证据表明北极变暖也会产生积极影响 。 据美国国家冰雪数据中心（NSIDC）介绍 ， 温暖的温度使北极的生长季节更长 ， 那么更多的植物可以生存并从空气中吸收更多的碳 ， 进而减缓全球变暖效应 [17] 。
但是大多数证据表明 ， 北极加速变暖的消极影响大于积极影响 。 根据美国国家海洋与大气管理局（NOAA）的《2019年北极报告卡》 ， 整个北极地区的冻土融化每年可能会向地球大气释放出大约3亿到6亿吨的净碳[17] 。
北极变暖对全球气候影响深远 ， 在这个领域还有太多的未知等待探索 。 但有一点几乎可以确定的是 ， 全球变暖仿佛是一把高悬的 “达摩克利斯之剑” ， 警示人们要时刻注意由此带来的极端气候事件及其他生态环境的影响 。
参考文献
[1]https://public.wmo.int/en/media/news/reported-new-record-temperature-of-38%C2%B0c-north-of-arctic-circle
[2]https://www.themoscowtimes.com/2020/06/22/arctic-temperatures-hit-record-high-in-russia-amid-heat-wave-a70647
[3]https://www.washingtonpost.com/weather/2020/06/21/arctic-temperature-record-siberia/
[4]https://climate.copernicus.eu/surface-air-temperature-may-2020
[5]https://climate.copernicus.eu/investigating-unusually-mild-winter-and-spring-siberia
[6]https://www.bbc.com/news/science-environment-53140069
[7]https://www.cbsnews.com/news/arctic-hottest-temperature-ever/
[8]http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2020-06/24/content_447531.htm?div=-1
[9]http://www.cas.cn/syky/202005/t20200508_4745057.shtml
[10]https://nsidc.org/cryosphere/arctic-meteorology/climate_change.html
[11]https://www.wired.com/story/why-the-arctic-is-warming-so-fast/
[12]https://mp.weixin.qq.com/s/qcTQMY6T8a73cKxvDO0mog
[13]https://tass.com/emergencies/1163281
[14]https://www.bbc.com/ukchina/simp/vert-fut-48856517
[15]https://www.reuters.com/article/us-climate-change-arctic/siberian-heat-wave-is-a-warning-cry-from-the-arctic-climate-scientists-say-idUSKBN23V2W7
[16]https://www.wired.com/story/why-the-arctic-is-warming-so-fast/
【北极圈|最大温差106℃！极地小镇夏季气温拟创北极圈最高】[17]https://nsidc.org/cryosphere/arctic-meteorology/climate_change.html


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