2015年,北极地区气温高于往年均值,其陆地温度较往年高出2°F,成为1990年后的最高纪录。下面从气温、海冰面积、海象现状、鱼群北移、融冰天数、北极“绿度”、海冰留存时间变化等方面等进行盘点分析,从而一览北极气候变化特点。
北极海冰航拍图(图片来源:NOAA Climate.gov. 下同)
2014年10月至2015年9月北极气温与1981-2010年年均温比较(上);北极历史气温与全球均温比较(下)。
气候变化对北极地区的影响日益加大。据监测记录显示,2014年10月至2015年9月北极大部地区气温均较往年高出3°C,地面温度也较往年高。北极气温增幅持续高出全球均温增幅。
2015年9月11日北极海冰卫星图(上)。冰层白色亮度越高表示海冰量越高,黄线表示1981至2010年海冰量平均水平。2015年海冰最低值与1981-2010均值、历史记录最低值比较(下)。
2015年9月11日,北极海冰面积缩减至441万平方公里,是有卫星观测记录以来的历史第四低值。历史第三低值出现在2011年,第二低值出现在2007年,历史最低值则出现在2012年。2015年的历史低值水平与2011年十分接近。事实上,在过去的9年间,北极的海冰覆盖面积是有卫星观测以来最低的9年。
2014年9月,数以千计的海象聚集在美国阿拉斯加州北部的一个堰洲岛上。
与北极熊和海豹一样,海象的繁殖和休憩均高度依赖于海冰,因此其受气候变暖的威胁越来越大。但是,在过去几百年间人类大肆捕杀海象对当前的海象数量减少仍具有显著作用,而这可能掩盖气候变化对海象的影响。随着海冰大量融化,海象需要消耗更多的能量来获取食物。
2004年(左)与2012年(右)巴伦支海温水性鱼类(红线区、黄线区)和冷水性(紫线区)鱼类分布范围。
巴伦支海(北冰洋靠近欧洲大陆的陆缘海)海洋生态系统增温幅度已较全球均值偏高,导致鱼群北移。科学家称某些大型鱼类也日益受到气候变暖的威胁,海洋生态系统可能将发生改变。据调查,大西洋(红线区)和巴伦支海中部(黄线区)的温水性鱼类已扩散至巴伦支海北部和东部区域,而本来生长在这个区域的冷水性鱼类(紫线区)不得不向更北方向的陆缘海区域迁移。
2015年6-8月格陵兰岛融冰天数与1981-2010年融冰天数均值比较。红色区前者大于后者,蓝色区后者大于前者。
格陵兰岛冰原被认为是地球的一个内置制冷系统,全岛海冰的总容积达285万立方千米。如果冰原全部融化,海平面将上升7米左右。
据统计,在格陵兰岛西部、西北部和东北部,融冰天数超出往年30至40天,其余地区接近或少于往年融冰天数。冰原表层融化量的年际波动变化主要受大气环流和北大西洋涛动(NAO)等气候因素影响。当NAO处于负相位时,融冰量增加。
2010和2014年,北极地区生长季时期“绿度”的总体变化。
在过去30年间,北极地区不断变暖,卫星影像显示其总体在“变绿”,表明该地区植被变得更加繁茂。但在最近几年中,冻原植被有“褐化”趋势,个中原因尚不明了,但可能与夏季开阔水域面积、夏季气温、降雪量、冻融事件等因素有关。
从图中可以看出,北极绝大多数区域褐色加深,加拿大北极岛群北部较远区域褐色最深,只有阿拉斯加州西南部的大部地区植被呈现的绿色加深。北极地区年际之间的“绿度”波动变化很大,自1982年开始记录以来,其“绿度”一直在加深。但从2011年开始,其“绿度”开始下降。
2015年3月,北极海冰总量达到该年最大值时,海冰相对存留时间。(深灰色区域是开阔水域或沿海区域)。
北冰洋的海冰从格陵兰岛东部的弗拉姆海峡(Fram Strait)漂移转出。过去,阿拉斯加州北部的波弗特流涡(Beaufort Gyre)增加的海冰量可弥补因漂移而损失的海冰。多年冰在该地区可留存数年。但21世纪开始,波弗特流涡的气候条件越来越不利于多年冰的存留。截至2008年左右,存留时间最长的海冰仅在加拿大北极岛群的一条狭长带上可见。
自二十世纪八十年代后,北极的多年海冰数量急剧下降。1985年,海冰总量中有20%均是多年冰,但2015年3月多年冰仅占总量的3%。现在北极海冰中一年冰达到70%,而二十世纪八十年代时一年冰仅占35%左右。