對極地海冰溫度數值模拟的意義?就在9月18日,北冰洋海冰範圍達到了2019年的最小值,約為415萬平方公裡,比1980年至2010年期間的平均值(628萬平方公裡)小約三分之一“415萬”,這一數值僅僅比2012年的大,今年是有現代觀測記錄以來海冰範圍第二小的年份,下面我們就來聊聊關于對極地海冰溫度數值模拟的意義?接下來我們就一起去了解一下吧!
就在9月18日,北冰洋海冰範圍達到了2019年的最小值,約為415萬平方公裡,比1980年至2010年期間的平均值(628萬平方公裡)小約三分之一。“415萬”,這一數值僅僅比2012年的大,今年是有現代觀測記錄以來海冰範圍第二小的年份。
海冰減少意味着什麼?
北極海冰範圍和面積不隻是一串變化着的數字,更重要的是,它還影響着航海安全、北極周邊生态系統,并且是氣候變化中舉足輕重的成員,對中低緯度大氣環流、極端天氣氣候事件的發生都有影響。
一般而言,9月之後,随着秋冬季的到來和海溫的降低,北冰洋開始形成新的積冰,海冰範圍逐漸增加,沒有融化的部分積累成為多年積冰,一直到來年3月份海冰範圍達到最大;接下來的春夏季,北極海冰又不斷融化,直到9月份範圍達到最小值。這樣周而複始,形成了北極海冰的年循環過程。
其實,從今年年初開始,北極海冰範圍就逼近甚至超過曆史最小值,8月中旬之後,受海表面風向變化的影響,海冰快速減少的趨勢才得以止住。
海冰的反照率是海洋的5至6倍,其面積大小調制進入地球系統的入射太陽光的多少,通過冰雪-反照率的正反饋機制,對氣候變化起到“放大器”的作用。在全球變暖的過程中,北極地區的增暖幅度可達全球平均值的兩倍以上,被稱作“北極放大”現象,這會加劇全球變暖和北極海冰的消融。事實确是如此,北極海冰面積比上世紀70年代已經減小了40%,而總冰量則大幅度減少70%。
在持續全球變暖的影響下,北極地區可能會進入“無冰”狀态,就是說,北冰洋的海冰面積小于100萬平方公裡,屆時剩餘的冰雪将主要集中在加拿大北極群島區域。
預測北極具體在哪一年進入“無冰”狀态,是有一定難度的。這主要因為氣候系統内部變率和數值模式的不确定性影響,所以各個評估報告之間有一定的差異。2013年聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)第五次評估報告預測的時間約為2050年;而北極理事會專門設立北極監測與評估計劃,2017年發布《北極雪、水、冰、多年凍土的評估報告》,則認為北極可能在21世紀30年代後期首次出現“無冰”夏季狀态。
全球海洋和冰凍圈變化加速
9月25日,IPCC在摩納哥召開的第51次會議發布了《氣候變化中的海洋和冰凍圈特别報告》,評估了最新的關于海洋和冰凍圈的變化、影響和适應對策,體現了目前科學界對于海洋和冰雪圈的最新認識。
報告指出,全球海洋和冰凍圈變化加速,在有衛星觀測的1979年至2018年期間,北極9月份海冰範圍以每十年約12.8%的速度快速減少,目前階段的海冰範圍是至少1000年裡的最小數值。北極海冰在持續變薄,1979年至2018年期間,5年以上厚冰的面積減少了約90%。全球冰凍圈都在大幅度融化和萎縮,2006年至2015年,格陵蘭冰蓋、南極冰蓋平均每年減少質量上千億噸。此外,高緯度凍土溫度升至有觀測記錄以來的最高值。
報告預測,如果可以将2100年全球增溫控制在2℃之内,極區多年凍土大概有1/4消融;如果持續高排放,則70%的多年凍土都會消融。這将威脅到凍土中約1.44萬億至1.6萬億噸有機碳的安全,凍土和冰川消融,也會威脅到高山斜坡的穩定性。
整個20世紀,全球海平面升高約15厘米。最近幾十年,全球海洋變暖加速,冰蓋和陸地冰川的加速消融,引起了全球海平面加速上升。2006年至2015年,全球海平面升高速度為每年3.6毫米,幾乎是1901年至1990年平均數值的2.5倍。
此次報告預估的未來海平面變化比原來的數值更高,這是因為舊的數值模型中雖然包括冰蓋和冰川融化的影響,但大都沒有考慮冰蓋的動力過程,而近些年,越來越多的新數值模型和統計方法在一定程度上考慮到了冰蓋動力過程的影響。報告預測,在低排放的情形下,預估2100年全球平均海平面比1986年至2005年的平均值上升約0.43米,而在高排放的情形下,預估2100年的全球平均海平面上升為0.84米(可能範圍0.61至1.10米)。
作為全球氣候變化的指标和“放大器”,全球冰凍圈的健康和穩定是氣候系統穩定的基石,其快速消融必然會深遠地影響高寒地區的生态系統、海岸線穩定與人居環境,與此同時,也将進一步調制全球的天氣和氣候系統,影響極端事件的強度和頻次。因此,制定合理的政策和措施,進行長期的減排和短期的氣候變化适應,才是應對氣候變化影響和風險的應有之義。
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