北极放大指的是发生在北纬67度以北地区的日益加剧的变暖。四十多年来,北极气温的上升速度是世界其他地区的两到三倍。高温正在融化积雪和冰川。永久冻土正在融化和崩塌。海冰正在消失。
令人沮丧的是,高温的部分或全部效应会引发温度进一步升高。结果变成原因,原因变成更大的结果,结果变成更强的原因。北极的放大是一个加速的反馈循环,加速了世界其他地区的气候变化。
北极放大的原因和机制
尽管科学家们普遍认为北极变暖的速度比世界其他地区要快,但关于原因仍存在一些争论。然而,几乎所有人都认为罪魁祸首是温室气体。
北极的放大是如何开始的
温室气体比如二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)可以让太阳的暖光穿透大气层。温暖的地球将热量辐射回太空。然而,二氧化碳只允许地球向天空辐射的热能的大约一半从对流层(地球最低的大气层)逃逸到平流层(上一层),并最终进入太空。根据美国环境保护署(EPA)的数据,CH4吸收热量的效率大约是beplay体育官网电脑二氧化碳的25倍。
温室气体吸收的热量和太阳光一起进一步使极地空气变暖,使北极的大部分地区解冻。它减少了海冰的数量,导致了更多的变暖。这会减少更多的海冰。这会导致更严重的气候变暖。这让…
海冰融化与北极放大
![在赫尔辛基附近的波罗的海上,从上到下的冬季鸟瞰图上的裂冰"class=](http://www.cellsaddle.com/thmb/EI8ik9KK66fJcYXC1dU2kdRQ1Tk=/3992x2992/filters:no_upscale():max_bytes(150000):strip_icc()/wintery-top-down-aerial-view-of-cracked-ice-on-baltic-sea-around-helsinki-1021628864-853d4e43c3b04889bf7f06e381fe8a10.jpg)
来自纽约州立大学奥尔巴尼分校和中国科学院的一组科学家的最新研究表明,海冰的融化是导致北极变暖速度加快的最主要因素。
据调查小组称,海冰的白色有助于冰保持冰冻状态。它的原理是将大约80%的太阳光反射到远离海洋的地方。然而,一旦冰融化,暴露在阳光下的墨绿色海洋面积会越来越大。那些深色的区域吸收了光线并留住了热量。这会从下面融化额外的冰,暴露出更多的深色水,吸收太阳的热量,从而融化更多的冰,以此类推。
永久冻土的融化也导致了北极的扩大
永冻层大部分由腐烂的植物组成的冻土。它充满了碳,因为作为光合作用过程的一部分,活着的植物不断地从空气中提取二氧化碳。
![邓普斯特高速公路附近融化的冰永久冻土育空亚北极苔原墓碑领土公园"class=](http://www.cellsaddle.com/thmb/U7KfraOGgTHPgCJHBv70PZqr6ms=/5472x3648/filters:no_upscale():max_bytes(150000):strip_icc()/melting-ice-permafrost-near-dempster-highway-subarctic-tundra-tombstone-territorial-park-yukon-982227048-8d369711e6bd43b7be2def6f297d8095.jpg)
碳
科学家们曾经认为永久冻土中的碳与铁紧密结合,因此可以安全地从大气中隔离出来。然而,在同行评审期刊上发表的一项研究中自然通讯在美国,一个由国际科学家组成的团队证明,铁不会永久捕获二氧化碳。这是因为,随着永久冻土的融化,冻结在土壤中的细菌会活跃起来。它们把铁作为食物来源。当它们消耗它时,曾经被捕获的碳被释放出来。在一个叫做光度矿化的过程中,阳光将释放的碳氧化成二氧化碳。(套用圣经里的一句话:“碳来自二氧化碳,它将回到二氧化碳。”)
二氧化碳被添加到大气中,有助于已经存在的二氧化碳融化雪、冰川、永久冻土,甚至更多的海冰。
国际科学家团队承认,他们还不知道随着永久冻土融化,有多少二氧化碳被释放到大气中。即便如此,他们估计永久冻土中所含的碳量是每年人类活动排放的二氧化碳总量的2到5倍。
甲烷
同时,甲烷是第二常见的温室气体。它也被永久冻土层冻结。根据美国环保署的数据,CH4在地球低层大气中吸收热量的能力是二氧化碳的25倍。
野火和北极放大
随着气温上升,永久冻土融化和干燥,草原变成了火药桶。当它们燃烧时,植被中的二氧化碳和CH4也会燃烧。它们以烟雾的形式在空中传播,增加了大气中的温室气体负荷。
自然报告称,俄罗斯野火远程监测系统在2020年夏天对俄罗斯的18591起独立的北极野火进行了分类;超过3500万英亩的土地被烧毁。《经济学人》报告称,2019年6月、7月和8月,北极野火向大气中排放了173吨二氧化碳。
北极放大的北极圈外当前和预期的气候后果
随着新的北极气候的形成,高温和极端天气事件正在向地球中纬度地区扩散。
![巨大冰山的鸟瞰图"class=](http://www.cellsaddle.com/thmb/2CIIkjn04G7MlAn1RHQgwRSxQQE=/5464x3640/filters:no_upscale():max_bytes(150000):strip_icc()/aerial-view-of-gigantic-icebergs-1212296914-95e1b04cd0274ef49c7ac9773700208e.jpg)
急流
正如《国家气象局(NWS),急流是一种特别快速移动的气流。它们就像“对流层顶”里的强风河流,“对流层顶”是对流层和平流层的边界。
像任何风一样,它们是由空气温度的差异形成的。当上升的赤道空气和下沉的极地冷空气相互经过时,就形成了气流。温差越大,急流越快。由于地球自转的方向,急流从西向东移动,尽管它也可以暂时从北向南移动。它可以暂时减速,甚至逆转自己。急流创造和推动天气。
两极和赤道之间的气温差异正在缩小,这意味着急流正在减弱和弯曲。这可能会导致异常天气和极端天气事件。减弱的急流也会导致热浪和寒流在同一地点停留的时间比平时更长。
极地漩涡
在北极圈的平流层,冷空气以逆时针方向旋转。许多研究表明,变暖的气温破坏了这个漩涡。造成的混乱进一步减缓了高速气流。在冬季,这会在中纬度地区造成大雪和极端寒冷。
那南极呢?
美国国家海洋和大气管理局表示,南极变暖的速度没有北极快。人们给出了许多理由。一是它周围海洋的风和天气模式可能起到保护作用。
南极洲周围海域的风是世界上最快的。根据美国国家海洋局在“航海时代”(15世纪至19世纪),水手们以世界南端附近的纬度线为风命名,并讲述了“咆哮的四十度”、“狂暴的五十度”和“尖叫的六十度”的狂野航行故事。
这些颠簸的风可能会转移来自南极洲的暖空气急流。即便如此,南极洲正在变暖。美国宇航局报告称,在2002年至2020年期间,南极洲平均每年损失1490亿公吨冰。
北极放大的beplay体育官网电脑一些环境影响
预计在未来几十年,北极的放大效应将会增加。美国国家海洋和大气管理局指出,“2019年10月至2020年9月这12个月期间是北极陆地表面空气温度有记录以来第二温暖的一年。”那一年的极端气温是“自至少1900年以来连续7年的最高气温记录”的延续。
NASA还报告称,2020年9月15日,北极圈内被海冰覆盖的面积只有144万平方英里,是卫星记录40年历史上最小的面积。
与此同时,2019年由罗格斯大学北极水文气候学研究实验室的John Mioduszewski领导的一项研究发表在同行评审期刊上的Cyrosphere的研究表明,到21世纪末,北极将几乎无冰。
这些对地球来说都不是好兆头。