隨著全球變暖，北極正在發(fā)生巨大變化。近期，英國氣象局哈德利中心聯(lián)合國際研究團(tuán)隊(duì)預(yù)測(cè)，若不采取措施限制溫室氣體排放，北極海冰可能在2035年完全消失。

海冰消融會(huì)增大不同種群接觸的可能，從而增加新病原菌的暴露。例如，英國自然科研旗下《科學(xué)報(bào)告》雜志于2019年11月發(fā)表的一項(xiàng)研究指出，北極海冰減少可能會(huì)讓感染海洋哺乳動(dòng)物的病原菌更頻繁地傳播。相關(guān)研究也證明，北極海冰減少會(huì)對(duì)氣候造成不良影響并影響北極熊的生存狀況。

北極海冰

上述英國氣象局哈德利中心的研究論文題為《上一次間冰期北極無海冰現(xiàn)象為未來海冰消失提供證據(jù)》（Sea-ice-free Arctic during the Last Interglacial supports fast future loss），于當(dāng)?shù)貢r(shí)間8月10日發(fā)表在《自然·氣候變化》雜志。

作者在論文摘要中指出，地球未來的氣候變化可與上一次間冰期（所謂間冰期就是兩個(gè)冰期之間相對(duì)溫暖的時(shí)期）進(jìn)行類比。為能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)未來北極的氣候變化，研究人員研發(fā)了一款新的氣候預(yù)測(cè)模型，并用其模擬上一次間冰期的北極氣候，從而驗(yàn)證模型準(zhǔn)確性。

在距今13萬年至11.6萬年的上一次間冰期中，北極陸地的夏季氣溫比前工業(yè)化時(shí)期（15—18 世紀(jì)）高4至5攝氏度。當(dāng)時(shí)的全球海平面高度也比現(xiàn)在高出6至9米。

據(jù)英國南極調(diào)查局介紹，數(shù)十年來，科學(xué)家們始終無法解釋北極在上一次間冰期出現(xiàn)的高溫天氣。英國氣象局哈德利中心的研究人員在論文中解釋，可能是因?yàn)闊o法正確獲取海冰的變化，之前的氣候模擬器沒有捕捉到氣溫升高的情況。于是，研究人員在新模型中納入了海冰和冰上融池（melt pond）的指標(biāo)。冰上融池是夏季北冰洋的自然現(xiàn)象，由冰面部分融化形成。

他們使用新模型模擬了上一次間冰期的北極海冰，發(fā)現(xiàn)春季強(qiáng)烈的陽光導(dǎo)致大量冰上融池的形成。他們還發(fā)現(xiàn)，間冰期的海冰通常從6月開始減少，大部分在7月融化，到9月，北極的海冰全部融化。

研究團(tuán)隊(duì)將新模型模擬的結(jié)果與一組經(jīng)觀測(cè)得到的北極間冰期氣溫?cái)?shù)據(jù)比較，發(fā)現(xiàn)該模型與觀察結(jié)果的匹配度高達(dá)95%。同時(shí)，該模型成功地捕獲了北極間冰期的地理模式。

在驗(yàn)證新模型的準(zhǔn)確性后，研究小組使用該模型對(duì)未來北極海冰的狀況進(jìn)行模擬。實(shí)驗(yàn)表明，在高排放情景（RCP8.5）下，北極海冰可能在2035年消失。

為了對(duì)未來氣候作出評(píng)估，政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）提出了四個(gè)溫室氣體濃度情景，即RCP（Representative Concentration Pathway，代表性濃度路徑），按低至高分別為RCP2.6（低）、RCP4.5（中低）、RCP6.0（中高）和RCP8.5（高）。

新模型模擬得出的間冰期與前工業(yè)化時(shí)期海冰密度圖

觀察到的北極間冰期氣溫和模擬得出的氣溫

“這是第一次，我們看到間冰期的北極海冰是如何消失的?！痹撗芯抗餐谝蛔髡?、英國南極調(diào)查局的Maria Vittoria Guarino博士表示，氣候模型的進(jìn)步與優(yōu)化意味著可以對(duì)地球過去的氣候進(jìn)行更精確地模擬，也有助于研究人員對(duì)未來氣候的預(yù)測(cè)。

作者在論文中指出，除了海洋直接吸收陽光的熱量，海冰融化的另一個(gè)原因是海洋通過積水和裸冰吸收短波輻射。春季和初夏期間，北極海冰表面會(huì)形成一個(gè)淺水池。這些冰上融池很大程度上決定了冰對(duì)陽光的吸收量以及反射量，會(huì)使海洋吸收更多的短波輻射，從而促進(jìn)海冰融化。