北极的海冰变化和影响

北极的海冰变化和影响

作者：韩艳飞杨楚鹏

来源：《科技风》2020年第19期

摘要：近年来，北极地区越来越受到各个国家、科研机构的关注。由于气温低，北极地区的海洋上常年覆盖着海冰，并随着季节的变化，海冰呈现周期性消长。北极海冰变化与全球

气候的变化有着密不可分的关系，海冰是气候系统的重要组成部分，其重要性与其物理属性分不开，海冰的融化和冻结所吸收和释放的热量强烈影响大气的能量收支。全球气候变暖对北极地区海冰的消融有加速作用，海冰的消融反过来作用于全球气候，这种循环模式可能会进一步影响极地生态系统和人类活动。

关键词：北极;气候变暖;海冰减少

北极地区范围大，实地监测海冰整体变化不可行，通过卫星遥感手段可以获得空间连续且具有时间序列的遥感影像，进一步反演出海冰密集度、范围、厚度等。其中，微波遥感由于不易受气象和日照条件限制，可以全天时全天候地观测海冰变化。美国国防气象卫星计划（DMSP）和美国国家航空航天局（NASA）对地观测系统中，都有相关的微波传感器用来监测北极地区的海冰变化。自1978年有卫星观测数据以来，北极海冰的范围、厚度和多年冰的比例均呈现显著减少趋势。根据美国雪冰中心（NSIDC）的报道，2018年夏季海冰面积达到有卫星记录以来第六低，2019年则已经为第二低，范围与2007年和2016年基本持平。

海冰密集度指海区内海冰所占面积的百分比，反映了区域内海冰分布数量上的基本特征，可以直观地表达海区的海冰分布情况。利用NSIDC的微波遥感反演出的海冰密集度数据，经过统计分析发现1979年至2019年的40年中北极海冰面积整体呈现下降趋势，且在一年中3月份海冰面积最小，9月份达到面积最大。以1979年和2019年3月份、9月份的海冰范围和月平均海冰密集度分布图（下图）为参考，我们可以看到，经过40年的演变，2019年的海冰面积最少月份时已经下降到313万km2，而1979年时为458万km2，对比减少了近32%。海冰面积最大月份的海冰面积在40年间同样减少，对比减少了近40万km2。

北极海冰强烈影响北极地区的天气和气候，它的存在和变化对全球气候都有潜在的重要作用。海冰变化与气温、气候以及海洋环流等相互影响。在一年内，海冰范围和气温都有明显的季节周期性，海冰范围的变化滞后于气温变化。温室气体在大气中的不断累积导致温度上升，造成全球气候变暖，这已经成为各国关注的重要气候问题。年际变化上，全球气温整体上逐年升高，海冰的消融呈现逐年增加趋势。北极海冰异常之间影响北大西洋大的盐度变化，北极海冰消融后的海水进入周围海域，将可能影响北大西洋的海水分层和温盐环流，并且可增强波浪运动，加剧对海岸线的侵蚀。由于北大西洋温盐环流调整，大气环流将更快更有效地在全球传播，造成全球气候变化。在全球变暖背景下，北极海冰持续减少，导致开阔水域范围增大，海洋吸收的太阳辐射增多，这将进一步导致海冰范围缩小。更多的热量从海洋输送到大气中，北极会在全球变暖背景下加速变暖，将引起环北极地区降水的增多、凍土融化及冰封温室气体的排放等。因此，北极海冰的持续减少很可能会加速全球变暖的进程。

北极海冰的减少对北极的生态平衡产生了消极影响。海冰为北极熊、海豹、海象、北极鳍鱼以及众多鸟类提供栖息和繁殖场所，同时也是驯鹿和察牛的重要迁徙路径。由于部分区域的海冰年际变化显著、稳定性差，浮冰消失速度加快，导致适应了以北极浮冰为栖息、捕食或繁殖平台的北极大型哺乳动物的生活环境突变，体重和出生率下降，危及种群生存和繁衍。西哈

得孙湾和南波弗特两个栖息地北极熊数量减少已被证实是气候变化导致海冰减少引发的结果。同时，北极海冰的快速变化，特别是夏季海冰范围的持续减小和融冰季节时长的增加，将会加速北极地区科学考察和商业航运的发展。可以预期的是不久的将来北极航运会呈现爆炸式增长，这是否会触发极地的环境恶化，值得我们深思。近年来，多地气温持续增加的新闻屡见不鲜，极端天气出现的频率越来越高。大气中温室气体的增加进一步推动全球气候变暖，极地地区海冰范围的减小就是全球变暖导致的严重后果之一。这些现象都给我们敲响警钟！在发展的同时，保护环境，尊重自然规律，实现人类与自然和谐发展，建立地球命运共同体是人类共同的未来使命！

参考文献：

[1]数据来源：美国国家雪冰中心（National Snow and; Ice; Data; Center），; https：// /.

项目：由中国地质调查局地质调查项目（DD20190577）资助

致谢：感谢《楚科奇等海域天然气水合物资源探查》项目（项目编号：DD20190577）对本文的支持！