从白色北极到蓝色北极

自1970年始，我的身份就是极地研究者。我有幸多年担任剑桥大学的斯科特极地研究所主任一职。斯科特极地研究所为纪念罗伯特·福尔肯·斯科特上尉而建，它是各学科极地研究者汇聚的理想乐园，许多研究者都曾长期离开自己供职的研究机构，以便在斯科特研究所无与伦比的图书馆里潜心治学。20世纪70年代到80年代的整个时期，我每年都会造访极地地区（通常是北极），有的年份甚至数次前往，为的是致力于理解海冰中发生的基本物理过程以及何种过程决定了它的形成、消融和漂移。研究人员对冰川的实地考察往往困难重重，有时甚至很危险，并且几乎很少有研究者会认为我们投入心血的研究对象——北冰洋——会在我们的眼皮底下发生改变。但它的确在变化。很幸运，在比较1976年至1987年间来自潜艇部门的冰川厚度调查结果，发现在此期间冰川平均厚度减少了15%，我成为拿出北冰洋冰川变化确凿证据的首批研究者之一。这一研究结果发表在1990年的《自然》杂志上，它进一步刺激了之后10年间展开的大量工作，这些工作表明，北极冰川变薄不仅确凿无疑，而且自20世纪70年代以来，其厚度已减少40%。

我自己于1970年夏天登上首次进行环美洲航行的加拿大海洋考察船“赫德森号”并因此首次进入北极，之后，便对极地海洋产生了兴趣。“赫德森-70号”考察队于1969年寒秋离开新斯科舍省，当时它已南下经过了南极半岛、南冰洋、智利峡湾和广阔的太平洋。那时，我们正准备完成之前仅有9艘船实现过的壮举，即穿越西北航道。阿蒙森曾于1903年至1906年，用了三年时间通过西北航道，第二艘通过这条航道的加拿大皇家骑警纵帆船“圣洛奇号”则用了从1942年到1944年的两年时间。

如今，西北航道已很容易通行，到2015年年底共计有238艘船通过该航道。与20世纪70年代的800万平方公里相比，2012年9月的北冰洋仅覆盖有340万平方公里的海冰。我们的星球已经改了妆颜。我们都记得“阿波罗8号”上的宇航员为行星地球拍摄的第一张从月球背后升起的美丽照片，宇宙中这颗孤独而美妙的蓝色星球囊括了我们对生命所知的一切。照片上这个球体的两端为白色。如今，从太空往下看，夏天的地球北极看起来则为蓝色，而非白色。这一片我们一手造成的海洋曾覆有冰盖。重塑地球表面是人类的首要成就，这当然也是一个意想不到的成就，随之而来的则可能是灾难性后果。

情况实际上比表面看起来更糟。我的声呐测量结果显示，1976年至1999年间，北极冰面平均厚度缩减了43%。这也说明了一些别的情况。过去，北极大部分冰体都会存在数年之久，它们又称多年冰。这些多年冰形成了崎岖而壮丽的地形，巨大的冰脊阻挡了探险者的道路，并一直延伸至海面以下50米左右。过去10年间，不断变化的洋流系统已迫使多数海冰漂流出北极，单年冰则代替了多年冰，这种海冰形成于一个冬季之内，最大厚度仅为1．5米，且仅有少数较浅的冰脊穿破了平坦的冰面。这种在单个冬季形成的较薄海冰会在单个夏季里由于更加温暖的空气和海洋温度而完全消融。不久之后，北极各地海冰在夏季的融化速度将超过其在冬天的形成速度，如此，现存所有的夏季冰盖都将消融。我们将迈入美国气候学家马克·塞勒泽所谓的“北极死亡螺旋”时代。在不久的将来，北极的九月将再无冰体，而这之后，北极无冰的季节将延长至4到5个月。

北极夏季海冰消融的后果将会十分严重。其引发的巨大影响有二。首先，一旦夏季海冰从开阔水域退缩，反射率——直接反射回太空的太阳辐射比率——将从0．6降至0．1，这将进一步加速北极和整个地球的变暖进程。之前400万平方公里冰面的消失给地球造成的变暖效应相当于过去25年人类排放二氧化碳造成的影响。其次，冰盖的消失也会让北极上空重要的大气调节系统荡然无存。只要部分冰块在夏季也能存在，无论多薄，海面水温也无法升至0℃以上，因为任何较暖的水体都会在融化其上覆冰层时丢失热量。上覆冰层消失后，表层海水的温度会在夏天上升数摄氏度（卫星观测显示为7℃），而浅层大陆架上海风引起的海水混合现象又将这种热量传递至海底。这一过程进而又会令近海海底表层的永久冻土解冻，它们是自上个冰河时期以来便冻结在海底未受干扰的海底沉积物。近海永久冻土的解冻又将引发大量甲烷气体从沉积物中分解的甲烷水合物中释放出来。每个甲烷分子造成的温室效应比二氧化碳高出23倍。如果这种释放导致大气中甲烷含量上升，它将直接进一步推动全球变暖进程。

文章来源：《北极光》 网址: http://www.bjgzzs.cn/qikandaodu/2020/1023/536.html