導讀：
2024年3月， 發表的一項研究顯示，北極的海冰最快可能在本世紀30年代的夏季完全融化，也就是說可能在6-16年內發生。
這一預測令人擔憂。我們這顆藍色水星球的復雜和偉大，其中重要的一點，是透過全球水迴圈，因而各種極端天氣都可以與幾千公裏外的北極冰蓋聯系起來。隨著全球氣候變遷的發展， 藍色水星球上高溫、暴雨、洪水等極端天氣陡增，甚至沙漠等極端幹旱地區都會頻繁遭遇洪水。
全球暖化對人類的影響不容忽視。人類該何去何從，這不單單是氣候學家、水資源學者所關註的，也是每個個體需要了解和思考的問題。
被稱為地球「三極」的北極、南極和青藏高原，是全球對氣候變遷最敏感的地方，被稱為氣候的「放大鏡」。中國氣象局在2024年9月新聞釋出會上釋出的【極地氣候變遷年報(2023)】表明，1979年至2023年，北極增溫是同期全球升溫速率 (0.18℃/10年) 的3.4倍。
地球是作為一個整體在運轉。北極溫度變化改變全球氣候模式，導致極端天氣氣候事件發生，例如熱浪、暴雨、洪水極端事件頻發。甚至世界上離海洋最遠的地區——塔克拉瑪幹沙漠的洪水都是全球氣候變遷帶來的極端天氣，都有北極冰蓋融化的影響。 具體來說就是，北極溫度變化，海冰消融，北極邊緣海的蒸發量增加，進一步引起陸地降雨量變化，北部高緯度地區冷季降雨和極端暴雪不斷增加。氣候變遷和北極變暖可能導致熱帶降雨帶向兩極轉移，中緯度地區極端天氣事件增加，中緯度和副熱帶地區更加幹旱。
北極海冰平均面積約1000萬平方公裏，每年3月份面積達到最大，9月最小。地球變暖，「北極放大」效應意味著北極和南極地區的溫度上升速度加快，其氣溫升高的速度是其他地區的兩倍。衛星觀測到的北極海冰覆蓋率明顯下降。2002-2021年北極海冰總體覆蓋範圍呈快速縮減趨勢；每年最小海冰覆蓋範圍 （9月份） 在近20年平均下降10.1萬平方公裏，縮減範圍超過200萬平方公裏，到2021年9月，海冰覆蓋範圍為396萬平方公裏。
氣候變遷下，北極地區自更新世 （Pleistocene） 殘余的冰川和冰蓋正在融化。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範圍中的占比從28%下降到13%。NASA的GRACE衛星計算出，從2002年到2017年，地球冰川損失了2790億噸冰，相當於近2536億立方米的水量。在過去25年中，NASA衛星顯示海平面上升了75公釐。
圖1 北極海冰急劇退縮（NSIDC, Fetterer et al., 2017）
北極的快速變暖伴隨著海冰消融和北冰洋開闊水域增加，有利於海冰消融區蒸發增強，給大氣輸送了更多的水汽和能量。這種變化對全球氣候系統和北半球陸地降雨模式產生了深遠的影響。
研究結果表明，在1980至2021年冷季期間 （10月-3月） ，北極海冰覆蓋面積減少了約30%，來自海冰消融區的蒸發對北半球陸地降雨的總水汽貢獻相對增加了32%。由海冰消融引起的水汽供給增強對高緯度陸地降雨產生了顯著影響，盡管源自北極海冰消融區的水汽僅占高緯度陸地降雨總量的8%，但其強勁增長貢獻了降雨增長趨勢的42%。部份北極海冰消融區水汽傳輸至中緯度地區，補給中國新疆北部地區降雨，影響當地冬季積雪。
圖2 北極消融區蒸發水汽貢獻的陸地降雨變化（Liu et al., 2024）
全球氣溫整體持續升高，北極地區變暖更快，這種溫度變化趨勢使得南北溫度梯度減小，從而減弱西風帶環流。西風帶強度減弱，容易形成南北移動的經向氣流，此時北極地區的冷空氣就可以順勢向南入侵。在全球氣候變暖背景下，北極極渦強度減弱，極渦內的冷空氣分裂南下，導致受其影響地區出現強寒潮，中緯度地區強寒潮出現頻率上升。
圖3 北極海冰面積指數與冬季寒潮頻率（a-c）及地表氣溫（d-f）的關系（Tang et al., 2014）
總體上說，北極海冰透過調節地表能量和水分平衡，影響全球氣候，在全球氣候和全球水文迴圈中發揮著關鍵作用。由於海冰的反照率遠遠大於海水，因此海冰減少後海水將吸收和儲存更多的太陽放射線能量，從而進一步加劇北極升溫、影響海洋表面的熱量平衡及氣候系統。數百萬平方千米的冰蓋與海水之間的切換，對北半球中高緯度的影響尤其明顯。
中國氣象局釋出的【中國氣候變遷藍皮書（2024）】 （以下簡稱【藍皮書】） 指出，全球暖化趨勢仍在持續。氣候持續變暖對我們家園的影響既有洪旱災害等的直接影響，也有對糧食和生態等的間接影響。
聯合國政府間氣候變遷專門委員會 （IPCC） 釋出了第六次評估報告【氣候變遷2023】也指出，在這種變暖水平下，全球旱地的9.5億人將經歷缺水、熱應激和荒漠化，而全球遭受洪水威脅的人口比例將增加24%。
據Plug and Play Tech Center估計，到2050年，「將有30億人無法獲得適當的住所」，即在30年內增長200%。
聯合國難民事務高級專員公署 （United Nations High Commissioner for Refugees） 表示，過去十四年來，平均每年有2100萬人因與氣候相關的天氣事件而被迫流離失所；到2050年，可能會有高達12億氣候難民——這幾乎相當於地球上每七個人就有一人。
聯合國基金會 （United Nations Foundation） 在2020年的「Climate Change and the Future of Food」在報道中警告稱，到2050年，全球糧食產量可能會下降多達30%，引發大規模饑餓、饑荒和死亡，並伴隨歷史性的人口大遷徙。
未來全球氣候持續變暖，對我們和我們的家園的影響不容忽視。人類該何去何從，這不單單是氣候學家、水資源學者所關註的，也是每個個體需要了解和思考的問題。
參考資料：
Jahn, A., Holland, M.M. & Kay, J.E. Projections of an ice-free Arctic Ocean. Nat Rev Earth Environ 5, 164–176 (2024). https://doi.org/10.1038/s43017-023-00515-9
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來源：賽先生
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