北极海冰为什么重要的7个原因

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北极最近不太舒服。那里的气温上升速度是全球的两倍,引发了一系列不同于历史记录的变化。

最引人注目的例子之一是该地区的海冰,目前每10年减少约13%,是过去12年有记录以来最低的12个季节。根据美国国家冰雪数据中心(NSIDC)的数据,2018年9月,北冰洋的海冰面积达到了有记录以来的第六低。

“与2012年的历史低点相比,今年的最低水平相对较高,但与上世纪70年代、80年代甚至90年代相比仍然较低,”NASA戈达德太空飞行中心(Goddard Space Flight Center)的气候变化资深科学家克莱尔·帕金森(Claire Parkinson)在一份有关2018年最低气温的声明中说。

根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的数据,北极海冰总是随着季节的变化而变化,但其夏末的平均最低冰量现在每十年减少13.2%。美国国家海洋和大气管理局(NOAA)在其2018年北极报告卡(Arctic Report Card)中报告称,最古老的北极海冰——冻结至少4年,使其比更年轻、更薄的冰层更有弹性——现在正急剧减少。据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)报告,1985年,这种最古老的冰约占总冰量的16%,但现在不到1%,在33年里减少了95%。

“十年前,北极有大片地区的冰已经存在了好几年,”NASA研究员Alek Petty告诉《华盛顿邮报》。“但现在,这是一种罕见的现象。”

科学家们普遍认为,主要的催化剂是人类引起的气候变化,这种变化是由北极放大的反馈回路推动的。(与此同时,南极的海冰更能抵御气候变暖。)即使是门外汉也知道这个基本问题,这在很大程度上要归功于它对北极熊的引人注目的影响。

然而,尽管许多人意识到人类正通过全球变暖间接破坏海冰,但这一等式的反面往往不那么清晰。我们知道海冰对北极熊很重要,但为什么其中任何一个对我们很重要呢?

这样的问题忽略了气候变化的许多其他危险,从更强的风暴和更长的干旱到沙漠化和海洋酸化。但即使是在真空中,北极海冰的减少也是灾难性的——不仅仅是对北极熊来说。为了解释其中的原因,这里列出了关于北极海冰的7个鲜为人知的好处:

1. 它可以反射阳光

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阳光的角度,再加上海冰的反照率,有助于保持两极的寒冷

地球的两极之所以冷,主要是因为它们比低纬度地区得到的阳光少。但还有另一个原因:海冰是白色的,因此它能将大部分阳光反射回太空。这种反射率被称为“反照率”,通过限制两极的热吸收来帮助保持寒冷。

随着不断缩小的海冰将更多的海水暴露在阳光下,海洋吸收了更多的热量,从而融化了更多的冰,进一步抑制了反照率。这就形成了一个正反馈循环,这是变暖导致更多变暖的几种方式之一。

2. 它影响洋流

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全球洋流传送带,又称“温盐环流”。

通过调节极地的温度,海冰也影响着世界各地的天气。这是因为海洋和空气扮演着热机的角色,不断地向两极输送热量以寻求平衡。一种方式是大气环流,即大规模的空气流动。另一种较慢的方法发生在水下,洋流沿着“全球传送带”传热,这一过程称为热盐循环。受当地温度和盐度变化的影响,这推动了海洋和陆地上的天气模式。

下降的海冰对这一过程有两个主要影响。首先,两极变暖通过调整温度梯度破坏了地球的整体热流。其次,风向的改变会把更多的海冰推向大西洋,在那里它们会融化成冰冷的淡水。(海水结冰时会排出盐分。)由于盐度越低,海水的密度越小,融化的海冰就会浮起来,而不是像冰冷的海水那样下沉。由于热盐循环需要高纬度的冷的下沉的水,这可以阻止从热带上升的热的水的流动。

3.它使空气绝缘

虽然北冰洋很冷,但仍然比冬天的空气暖和。海冰在两者之间起着隔热作用,限制了热量的上升。除了反照率,这是海冰帮助维持北极寒冷气候的另一种方式。但是当海冰融化并裂开时,就会出现一些空隙,让热量散失。

NSIDC称:“北冰洋和大气之间的总热量交换大约有一半是通过冰层的开口进行的。”

4. 它阻止甲烷进入海湾

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科学家发现,海冰的缝隙会将甲烷释放到大气中

热量并不是渗透到脆弱的海冰中的全部。科学家们早就知道,北极冻土带和海洋沉积物中含有大量冻结的甲烷,如果它们融化并释放出这种强大的温室气体,就会对气候构成威胁。但在2012年,NASA喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory)的研究人员发现了北极甲烷的“一个令人惊讶且潜在重要的”新来源:北冰洋本身。

在楚科奇海和波弗特海以北飞行时,研究人员发现了神秘的甲烷气体,这些气体无法用湿地、地质水库或工业设施等典型来源来解释。他们注意到固体海冰上没有这种气体,最后追踪到它的来源是碎冰暴露的水面。他们仍然不确定为什么北极海水中会有甲烷,但是微生物和海底沉积物很可能是罪魁祸首。

美国国家航空航天局(NASA)的埃里克·科特(Eric Kort)在一份声明中说,“虽然我们探测到的甲烷水平不是特别高,但潜在的甲烷来源——北冰洋——面积巨大,因此我们的发现可能代表着一个引人注目的新的全球甲烷来源。”“随着气候变暖,北极海冰覆盖面积继续减少,这种甲烷来源很可能增加。”

5. 限制恶劣天气

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2012年8月,卫星发现了这一异常强烈的北极风暴。

众所周知,全球变暖通常会加剧恶劣天气,但据NSIDC称,海冰的流失也有利于北极地区更大的风暴。大片未被破坏的海冰通常会限制水分从海洋向大气的流动,从而加大了强风暴形成的难度。随着海冰的减少,风暴更容易形成,海浪也会变大。

NSIDC报告说:“由于最近夏季海冰范围的缩小,这些风暴和海浪更为常见,海岸侵蚀正威胁着一些地区。”

例如,在阿拉斯加的Shishmaref,多年的冰川融化让海浪侵蚀了已经被冻土融化的海岸线。现在,海水正在侵入小镇的饮用水,威胁着小镇沿海的燃料储备。2016年8月17日,Shishmaref的因纽特村民投票赞成将祖屋迁往更安全的地方。与此同时,北极风暴和海浪中的膨胀也可能形成另一个反馈回路,在搅动海洋的过程中破坏现有的冰,阻碍新的增长。

6. 它支持当地人

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因纽特人和其他北极原住民经常乘坐雪地摩托旅行,尽管照片上的这群人使用的是狗拉的雪橇

Shishmaref是一个极端的例子,但是它的居民并不是唯一眼看着他们的房屋倒塌的人。史密森学会(Smithsonian)人类学家伊戈尔·克鲁普尼克(Igor Krupnik)在2011年北极气候变化峰会上说,近180个阿拉斯加土著地区已被确认易受侵蚀,至少有12个已经决定迁往地势较高的地方。

许多北极人依靠海豹和其他本地动物作为食物,然而海冰的恶化会使他们越来越难以和危险地追逐某些猎物。猎人不仅要等更长的时间才能形成冰,还必须在更泥泞的地形上走得更远。克虏伯尼克说:“我们到处询问人们,他们都在谈论越来越多的不确定性。”“他们谈到了气候和天气模式的不规则变化,谈到了洪水和风暴,谈到了在薄冰上出行的新风险。”

在更远的近海地区,冰的消退通常被认为是石油、天然气和航运业的好消息,这些行业已经在争夺新无冰水域的开采权和航线。这些活动本身就可能带来风险,从因船只撞击而死亡的鲸鱼,到因石油泄漏而污染的海岸,但也可能受到更强的风暴和海浪的阻碍,这要归功于当初使其得以存在的不断下降的海冰。

7. 它支持本地野生动物

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北极熊和其他动物正在努力适应更少的海冰

海冰融化使北极熊成为气候变化的典型代表,不幸的是,这只鞋正好合适。和人类一样,它们也位于北极食物链的顶端,因此它们的困境反映了一系列生态灾难。它们不仅直接受到气候变暖的伤害,气候变暖会融化它们用来捕猎海豹的冰筏,而且还会间接地影响到它们的猎物。

例如,北极海豹利用海冰作为一切,从产科病房和幼仔托儿所,到潜伏鱼类和躲避捕食者的掩护。海象也把它作为休息和聚集的地方,所以如果没有它,可能会迫使它们拥挤在海滩上,游得更远去寻找食物。据报道,驯鹿在迁徙时掉进了薄冰中,这是耐寒的食草动物在气候变化中面临的众多威胁之一。

然而,并非所有的野生动物都喜欢北极的海冰。温暖、开阔的海洋让迁徙的鲸鱼在夏天呆得更晚;阿拉斯加和格陵兰岛的露脊鲸甚至开始在西北航道混居。更少的冰意味着更多的阳光照射在浮游植物上,浮游植物是海洋食物链的基础。根据美国国家海洋和大气管理局的数据,从1998年到2009年,北极的海藻产量增长了20%。

更少的海冰也有助于北冰洋从空气中吸收更多的二氧化碳,从大气中至少带走一些吸热气体。但就像气候变化带来的最明显的好处一样,这一线希望也有乌云:NOAA报告称,过量的二氧化碳正在使北冰洋的部分地区酸性增强,这一问题对贝类、珊瑚和某些种类的浮游生物等海洋生物来说可能是致命的。

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