近20年來，“北極放大”效應正在導致北極地區(qū)冰雪和植被發(fā)生巨大變化。

“北極海冰持續(xù)退縮，格陵蘭冰蓋快速融化，北極植被綠化均受到‘北極放大’效應的影響，這些現(xiàn)象共同構成了21世紀初以來北極冰雪與生態(tài)環(huán)境變化的主要特征。”1月17日，在《全球生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測2022年度報告》發(fā)布會上，中山大學測繪科學與技術學院教授黃華兵在回答記者提問時，如此概括北極近20年的變化。

科技部自2012年開始組織編制《全球生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測年度報告》（下稱《年度報告》）。該年度報告2022年的兩個專題之一即“北極地區(qū)冰雪與植被變化”（下稱“報告”），在上述發(fā)布會上發(fā)布。

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據(jù)科技部國家遙感中心主任、該年度報告編委會主任趙靜介紹，該課題組綜合利用風云三號等多源遙感數(shù)據(jù)，監(jiān)測了北極海冰、格陵蘭冰蓋和北極陸地植被，分析了其時空格局和變化特征，評估了大氣、海洋和人類活動等要素的影響。

“北極海冰變化帶來的潛在影響很多，其中全球氣候變化和北極航道是最受關注的兩方面。”報告分析稱。

海冰縮減超200萬平方公里

所謂“北極放大”效應，是北極加速變暖的現(xiàn)象，即北極地區(qū)變暖速率超過全球平均變暖速率的2倍。

隨著全球溫度升高，北極海冰快速縮減，開闊水域面積增大，使太陽輻射吸收增加，北極溫度進一步升高，又加劇了海冰縮減，這是“北極放大效應”產生的主要原因。“因此，北極海冰覆蓋范圍是北極及全球氣候變化的重要指示劑。”報告稱。

全球海冰主要分布在南北兩極，覆蓋面積約2500萬平方公里；北極海冰平均面積約1000萬平方公里，每年3月份面積達到最大，9月最小。

關于南北兩極對氣候變化的響應，黃華兵分析稱，兩者存在明顯差異：南極氣溫上升較慢，部分地區(qū)甚至呈現(xiàn)出變冷的趨勢，比如，南極冰蓋表面融化、變化均不顯著。“但整個北極地區(qū)在急劇變暖，冰雪的損失正在迅速增加。”

報告稱，2002?2021年北極海冰總體覆蓋范圍呈快速縮減趨勢；每年最小海冰覆蓋范圍出現(xiàn)在9月份，近20年平均下降10.1萬平方公里，縮減范圍超過200萬平方公里，到2021年9月，海冰覆蓋范圍為396萬平方公里。相對而言，年內最大海冰覆蓋范圍（3月份）下降速率較小。此外，北極冬季多年冰快速縮減，逐漸被一年冰取代；冬季多年冰在總海冰覆蓋范圍中的占比從28%下降到13%；北冰洋大西洋扇區(qū)海冰在2020年和2021年夏季已近乎完全消失。

發(fā)育于北半球高緯度地區(qū)格陵蘭島的格陵蘭冰蓋，是世界上除了南極冰蓋之外的唯一冰蓋，面積約177萬平方公里，占比超過格陵蘭島面積的80%。據(jù)測算，格陵蘭冰蓋全部融化后可使海平面上升7.4米。

近20年來，格陵蘭冰蓋融化年際波動顯著，但融化范圍總體未出現(xiàn)明顯變化；冰蓋表面融化加劇，形成更多的湖泊和河流等冰面水系；冰蓋的邊緣也有84%的冰川出現(xiàn)退縮，平均退縮距離約1.37千米。

從北極海冰減少對全球氣候變化和北極航道的影響看：一方面，北極海冰的減少，為人類開發(fā)利用北極航道提供了便利；但另一方面，海冰退縮、陸表季節(jié)性積雪減少以及格陵蘭冰蓋消融面積增加，減少地表反射，進一步加劇北極增溫；冰蓋融化導致海平面上升，影響沿海城市與島嶼的社會經濟、自然環(huán)境與生態(tài)系統(tǒng)。

據(jù)新華社報道，北極地區(qū)近年來野火頻發(fā)，這樣的火災在本世紀中葉之前可能反復出現(xiàn)且愈演愈烈。北極地區(qū)土壤內，特別是處于冰凍或泥沼狀態(tài)的泥炭地內，含有大量有機碳，一旦燃燒，會釋放更多碳，從而加劇全球變暖趨勢。

聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會的專家稱，北極的夏季無冰時代將比此前預測的本世紀末再提前整整半個世紀，即大約在2050年前到來。

植被“綠化”近5年加速

與冰雪消融相對應，北極氣溫升高和降水增加同時導致了北極陸地植被的綠度提高、返青期提前和生長季延長。

北極植被變化被認為是全球氣候變化的指示針和無損探針。報告稱，在站點和個體植株尺度上的研究均表明，北極陸地植被在過去幾十年間發(fā)生了前所未有的巨大變化。2002?2021年，77.4%的北極陸表區(qū)域綠度增加，相當于整個亞馬孫雨林的面積（約550萬平方公里），其中綠度顯著增加的區(qū)域占北極陸表面積的四分之一。北極植被綠度最高的5個年份均出現(xiàn)在2017年之后，表明北極植被“綠化”近5年來有加速趨勢。

北極植被綠度與氣溫、季節(jié)性積雪、人類活動等因素顯著相關。近六成北極陸表面積同時呈現(xiàn)融雪提前且植被綠度增加的趨勢；北極植被綠度與夏季溫暖指數(shù)亦呈同步變化趨勢；北極植被綠度對人類活動的響應體現(xiàn)在兩個方面，人類活動減弱的區(qū)域呈現(xiàn)植被“綠化”，而新增的人類活動區(qū)域呈現(xiàn)植被“褐化”。

對于大范圍的植被“綠化”，報告總結稱，這影響著該地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務功能，并對野生動物的棲息地和氣候系統(tǒng)產生影響。 制圖/蔣皓明

標簽： 氣候變化