北極海冰消亡加速 或因大氣污染物增多

當雨雪將煤煙帶到冰面上後,使冰面顏色變深,並導致加速消融。

據美國國家冰雪中心(NSIDC)監測,今年的9月9日,處於夏季收縮極值的北極海冰僅僅覆蓋了433萬平方公里,或相當於167萬平方英里的北冰洋洋面。這雖未創下最低記錄,但也已相去不遠。2007年的417萬平方公里的最低記錄是受到當時豔陽高照,萬里無雲的天空以及從中緯度上來的暖流這種異常組合的影響的產物。而儘管並沒有觀測到如此不利的情況,今年海冰的極小值也僅僅比那年的記錄大了4%。除此以外,較難測量的冰面厚度預計比首次有衛星觀測記錄的1979年降低了一半。現在,漂浮在北冰洋上面的冰塊很可能是8000千年前最後一個冰河期結束後的那個極暖期以來最少的。

數十年前,人們已經認識到北極海冰正在消亡一事。除了少數人以外,幾乎所有氣象學家都將其歸咎於溫室氣體排放所帶來的全球變暖。然而海冰消失的速率使這些氣象學家建立的氣候模型陷入混亂。按照他們的預計,若大氣中的二氧化碳、甲烷以及其他溫室氣體持續增加,到本世紀末夏季的北極海冰將完全消失。但是相較之下,依現在的消融速率,這一情況將可能在2020年到2050年之間發生。

其原因是由於北極的空氣正在以大氣整體的兩倍速度暖化。其中部分根源已經被瞭解,但仍有一些未能解開。與強反射的冰雪表面相比,當其融化後露出下面深色的陸地或水體時,這部分區域將從太陽吸收到更多的熱量而僅僅反射更少的部分到空中。結果造成了一個局部暖化加速的惡性循環,儘管這種回饋機制未能完全解釋當下正在發生的事情。今後對其他事物的研究可能會對解釋海冰的快速消失帶來幫助。

解決問題

另一個原因是海冰自身的物理結構發生了改變。以前融化和凍結僅發生在冰塊的邊緣,但是它現在變得更薄,更易破裂,並且更傾向融化。但這只是名副其實的邊際效應。要彌合模型與現實的差距,還需要其他原因。

最後一個候選者是所謂的“短期氣候強迫物質”。即是大氣污染物,尤其是臭氧和煤煙。儘管它們不能像二氧化碳那樣在大氣中停留,以至於需要不斷補充以持續發揮作用。但是假如它們得到足夠的補充,將對全球變暖帶來不亞於二氧化碳的影響。

當前,絕大多數眼球都注目於煤煙(或是“黑炭”,喜歡術語的研究者更傾向于使用這個單詞)。煤煙給北極帶來了雙重打擊。首先,當作為非充分燃燒(來源於維護不佳的柴油發動機或者森林大火等)的產物被排放到空中後,煤煙顆粒吸收陽光,加熱了大氣。其次,當雨雪將煤煙帶到冰面上後,使冰面顏色變深,並導致加速消融。

儘管減少煤煙(以及臭氧,作為一種工業污染物,它扮演著溫室氣體的角色)排放不能阻止夏季海冰的消失,但或許能減緩這一過程十到二十年。聯合國環境規劃署的一份最新報告顯示,減少低層大氣中的黑炭以及臭氧,尤其是北極圈國家,如美國,加拿大,俄羅斯,斯堪的納維亞諸國,能夠在未來三十年裏降低北極地區的暖化速度達三分之二。事實上,如果能如此份報告所說,到處都採取諸如防止焚燒作物和森林火災,清理柴油發動機以及火爐等措施,到2050年止能將當下較大的暖化速率減半。

如果沒有相應的削減二氧化碳排放的措施,這將只是一個臨時性解決方法。儘管如此,這仍是一個有足夠吸引力的主意,因為它還能帶來其他利益(煤煙同樣有害於人的肺),也不會像削減二氧化碳排放那樣需要大規模調整能源產業。然而,不是每個人都認為它將很有效。例如位於奧斯陸的國際氣候與環境研究中心的岡納·邁爾(Gunnar Myhre)表示,他注意到北極的黑炭的量微乎其微,並且已經在最近的數十年裏沉降下來。他不相信這會是模型中確實的影響因數。在他眼中,二氧化碳才是罪魁禍首。他說,落到北極冰雪上面的黑炭,只會對其反射率帶來微小的影響。

北極海冰的快速消融揭示了建立氣候模型的困難,只不過,與那些認為對未來氣候的恐懼可能被過分誇大的人的想法背道而馳。當事實上的變化快于紙面理論時,一定量的情緒不安是合理的反應。

一利百弊

北極的變化將帶來的各種後果。它並不會使海平面上升許多,因為浮冰遵循阿基米德原理排開了相當於它自身的水。然而一個相對深色的──也會吸收更多熱量──北極,毫無疑問會加速全球變暖,並且可能促使連接在陸地上的格陵蘭島冰蓋加快融化。而這將一定導致海平面上升(儘管不如新聞集團的地圖學家們在暢銷的最新一版《泰晤士世界地圖》中所說的那樣快,他們聲稱,在過去的12年裏,格陵蘭島的冰蓋融化了15%,而真實的數字更接近0.05%)。野生動物也將深受其害。沿著浮冰邊緣狩獵海豹的北極熊,以及在此捕魚的海象,都將受到沉重打擊。

它給更廣範圍的氣候所帶來的影響難以評估。一些氣象學家推測北極變暖造成的氣流模式改變是造成2010年襲擊美國東海岸的那場非季節性暴風雪的部分原因。然而,有一個惡性循環似乎是真的──一個融化中的北極將會使得更多化石燃料被抽取,這與溫室氣體排放直接關聯。