北极海冰变化及其影响

北极海冰变化及其影响

北极是全球气候和环境变化的驱动器之一。作为全球气候的冷源,北极的大气、海洋、海冰的运动直接或间接影响着全球尺度的大气环流、海洋环流和气侯变异,实现了与全球气候系统的相互作用。北极海冰是气候系统的重要组成部分，海冰的变化通过复杂的反馈过程对区域乃至更大尺度的天气气候产生重要影响，其变化是指示全球气候变化的重要标志。

国家卫星气象中心有关专家基于现有卫星观测资料分析表明，自1979年以来，北极海冰的范围呈现出持续减小的趋势，1979-2011年期间北极海冰9月份（北极海冰范围在一年中最小的月份）的范围正以每10年12%的速率消融。1997年以来，北极海冰年平均消融速率达到了每10年减少60万平方公里，其中9月份的消融速率更是达到了每10年减少130万平方公里，是年均消融速率的2倍多。与此同时，北极海冰的范围频繁出现创纪录的低值，2007年9月北极海冰范围为403万平方公里，是有卫星观测记录以来的最低值，相当于1979-2010年31年平均值的66%。与2007年相比，2008-2010年北极海冰9月份的范围出现了连续三年的增加，但2011年又明显减少，2011年9月，北极海冰范围为461万平方公里，是有卫星观测记录以来的第二低值，造成了当年北极西北和东北两条航道全线开通。北极海冰的覆盖面积也在不断缩小，2016年3月24日，冬季北极海冰达到年度最大值，覆盖面积为1452万平方公里，但这却是自1979年有卫星记录以来的最小值，这个数值比1981年至2010年冬季北极最大海冰覆盖面积的平均值，缩减了111.6万平方公里。

总结来说，北极海冰具有明显季节变化、年际变化和年代际变化特征。总体上,北极海冰在迅速减少,其中夏季减少的趋势比冬季更明显,特别是夏季洋中区海冰的减少将很难在短期内得到恢复。

北极海冰近年来的变化趋势使得北极生物的生存环境更加恶劣。根据法国国家科研中心公布的数据，过去20年间，北极冰盖面积减少了40％，平均厚度已从3米减至1．5米。海冰面积的持续显著缩小、融冰时段和时长增加、陆地淡水输入增加，使北极海洋环流结构和布局发生了变动，由此导致北极生态系统结构和功能产生一系列响应。北极冰帽目前的融化速度超出了科学家的预期，这会给北极熊、海象及其他海洋生物造成严峻后果。赖以生存的北极海冰受到全球变暖的影响而逐渐消融，对北极熊来说无疑是一个灾难。美国地质勘探局的科学家曾宣布，由于北极海冰融化，怀孕的北极熊不得不到阿拉斯加北部的陆地上产崽。由于夏季北极冰盖消失，北极熊的捕食期越来越短，繁殖成功率也在下降。北极海冰消退引发人们对北极熊的关注，海豹、海象、海鸟以及其他依靠北极海冰生存的动物，未来也都可能面临灭绝的危险。美国地质勘探局发表报告说，由于全球变暖造成北极地区海冰不断融化，阿拉斯加州西北部海域上万头海象被迫爬上海岸。大批海象“上岸”现象过去非常罕见，但在２００７年和２００９年至少各发生过一次，当时北冰洋海冰处于或接近历史最低水平。海冰是海象生活休息的重要平台。海象需要不时从水中爬上海冰休息，如果没有浮冰，母海象和它们的幼子就必须游到海岸边休息，而海岸边由于十分拥挤，小海象很容易被踩死或者压死。2009年共有131只小海象遭此厄运。海冰的快速融化也导致冰藻数量急剧减少。冰藻是许多北极海洋鱼类和浮游生物的主要食物来源，北极鳕鱼中的一些种群因此开始萎缩，对北冰洋沿岸一些国家的渔业经济发展造成了极大影响。

北极海冰的变化通过复杂的反馈过程对全球气候变化产生重要影响。由于正反馈效应，海冰对太阳辐射的高反射率，使得被海冰覆盖的地区更加寒冷，如果海冰开始融化，由于反射率的降低加剧该过程；且海冰的热扩散系数比水小2-3个量级，阻碍了大气与海水之间的交换；海冰在冻结和融化时的潜热使其起着储热库作用，推迟了高纬地区温度的季节变化。北极海冰融化对全球气候产生影响，一方面是两者相互作用的反馈过程：极地海冰覆盖面积

越小，地球表面对太阳辐射的反射就越少，吸收的热量越多，气候就会变得越暖，从而会使得海冰的消融加快；另一方面，海冰对海洋大气间热量交换有抑制作用，海冰的减少会使得太阳辐射直接进入海水，有利于海水吸收热量，加剧海洋和大气间的热量交换；此外，海冰生消所产生的潜热变化也很大。所以说，海冰面积的变化对气候的影响十分重要，对北极以外地区的天气和气侯也会有影响。

北极海冰变异对北半球中高纬度的大气环流、温度都有巨大的影响，而我国地处北半球，其对我国气候变化也产生一定影响。中国气候专家认为秋季北极某些海域海冰的减少对我国冬季气温偏低有促进作用。武炳义研究员指出：秋季北极海冰异常偏少导致了近年来欧亚大陆冬季冷冬频繁出现，加剧了东亚地区极端天气气候灾害的发生，是导致近年来我国冬春季节天气气候灾害频繁发生的主要原因之一。例如，2005、2007、2010和2011年9月北极海冰范围极端偏低，后期2005年12月日本发生了极端降雪事件，2008年初我国南方出现历史上罕见的低温雨雪冰冻灾害，2010年秋冬季我国华北大部、黄淮及江淮北部出现的大范围干旱，2012年1-2月我国北方经历了严寒。北极海冰范围越小，越有利于极地冷气团向南侵袭，南下冷空气活动就越频繁，容易导致我国冬季出现低温严寒。

同时，也有科学家表示，北极海冰缩减也有积极方面。在航运方面，随着北冰洋冰区减小，北极航线有望在未来全线贯通，它将会成为联通北美与亚欧的新干线，为沿线国家带去更多发展机遇。