寒冷北極 緣何頻頻“高燒”
信息來自:新華網 · 作者: · 日期:07-04-2017

2017-02-24

  美國國家海洋和大氣管理局發布的分析數據顯示,2月10日北極附近急劇升溫,氣溫比正常水平高出大約27℃。除10日的異常升溫外,格陵蘭島最北端的地面監測站2月8日也曾在短短12小時內,氣溫從-22℃驟升至2℃,暖如夏季,溫差達到24℃。

  2月21日,突如其來的大雪著實讓北京市民興奮了一把,朋友圈紛紛開啟“曬雪”模式。有人甚至賦詩戲謔:“到底是冬負了雪,還是雪背叛了冬。”調侃的同時,有人注意到,前不久,北極附近氣溫驟然上升了27℃。“這場雪不會是北極‘發燒’引起的吧?”有網友驚呼。人們會有此質疑不難理解,因為此前,在2015年底的一天夜里,北極突然升溫36℃。那次升溫,讓全球很多國家開啟了“速凍”模式。在人們的印象中,北極是苦寒之地。為何如此寒冷的北極,會頻頻“高燒”呢?

  北極為啥驟然升溫幾十攝氏度? 都是北大西洋氣旋惹的禍

  美國國家海洋和大氣管理局發布的分析數據顯示,2月10日北極附近急劇升溫,氣溫比正常水平高出大約27℃。除10日的異常升溫外,格陵蘭島最北端的地面監測站2月8日也曾在短短12小時內,氣溫從-22℃驟升至2℃,暖如夏季,溫差達到24℃。

  國內首家專注于商業氣象服務的象輯科技氣象技術總監班浩然表示,此次升溫原因與2015年底的那一次升溫很類似,都是由于一串猛烈的風暴在大西洋上形成,氣旋前部所裹挾的溫暖氣流來勢洶洶,吹過英國倫敦、掠過挪威海的島嶼,直搗北極點。暖空氣源源不斷地泵入北極,極地的寒冷氣團被迫退避三舍。“只是這次北大西洋氣旋沒有那么強,所以向北極傳輸的暖氣流沒有上次強,升溫幅度也就沒有那么大。”

  在突破冰點不久后,北極點氣溫便回落到正常水平。對此,班浩然解釋說,地球兩極,亙古便是苦寒之地。由于極地附近太陽輻射角度小,受熱少,屬于大氣的冷源,極地上空的空氣得不到熱量補充,形成低空的冷高壓,高空的冷低壓,高低空配合看就是較強的冷性下沉氣流,加上地球自轉的作用,這樣就形成了長年盤踞在北極上空的北極渦旋。其能量結構深厚且通常較為穩定,雖然在某些十分罕見的條件配合下有暖空氣入侵造成局地的迅速升溫,但由于這種暖空氣的入侵并不持續,沒有足夠強的后續能量作為補充。因此,會很快被原有的冷空氣系統回填,從而恢復常態。

  2015年北極驟然升溫發生在12月,此次北極升溫發生在2月,為什么北極每次升溫都集中在這個時間段呢?班浩然解釋說,因為這段時間屬于北半球冬季,北半球整體較冷,北極渦旋勢力范圍擴大,外圍波動加劇,相對容易受到暖氣流的干擾,而其他季節北極渦旋范圍收縮,波動較小,整體就穩定,暖氣流沒有可乘之機。“這就好像打仗,兵力多占的地盤大,就容易給敵人見縫插針的機會,而集中優勢兵力收縮防守,敵人就不容易打進來。”班浩然說。

  北極頻頻“高燒”至0℃正常嗎? 或與海冰融化加速變暖有關

  雖然北極突然升溫的原因找到了,但是溫度上升如此之多,甚至達到0℃以上是否正常呢?

  對此,國家海洋環境預報中心海洋氣候預測室副研究員隋翠娟表示,北極地區發生氣溫一天之內驟升十幾攝氏度的情況并不少見。比如,監測數據顯示,2016年1月28日,格陵蘭島附近的一個觀測站氣溫從-20.1℃上升至-6.4℃;2015年12月21日,格陵蘭島另一個觀測站氣溫從-37℃驟升至-22℃。但是此時升至0℃以上就很罕見了。

  近兩年來,北極出現0℃以上的頻率增加。“由于定量觀測北極的時間還不長,樣本量太小,還無法判斷這兩年的大幅升溫是一種巧合,還是一種趨勢的開始。”班浩然說。而隋翠娟則認為,這與冬季氣溫整體偏高、北極加速變暖有關。

  據美國國家環境預報中心(NCEP)監測顯示,2016年12月和2017年1月北極中心區域氣溫較常年同期偏高10℃左右;巴倫支海北部尤其暖,偏高15℃左右,只有俄羅斯西北部及格陵蘭的東北部地區偏冷。有專家指出,北極地區不僅在變暖,而且加速變暖,變暖速度是全球平均速度的2倍。

  北極加速升溫被稱為“北極放大效應”,這是由多種因素造成的。“其中最主要的原因是海冰融化。近些年來,北極海冰面積呈逐年減少的趨勢。”隋翠娟說,剛剛過去的1月份,北極海冰的覆蓋面積為1338萬平方公里,為1979年有衛星記錄以來1月同期最低值。對陽光反射性強的海冰融化成了顏色深的海水,海水又造成北極對太陽輻射的吸收率上升,吸收了大量熱量。海冰融化和北極氣溫上升二者相互影響,這就加速了北極升溫。

  南極也像北極一樣“發燒”嗎? 熱容屬性不同“高燒”少見“低燒”不斷

  總是聽說北極“發燒”,為啥很少聽說南極“發燒”,南極也會像北極這樣突發“高燒”嗎?

  對此,班浩然表示,相比于北極,南極更遠離人類聚居地,觀測站不如北極地區多,整體觀測時間也不如北極地區長,從觀測樣本量上就遠少于北極;同時,北極地區陸地較少,南極冰蓋下有大陸,熱容屬性不一樣,所以南極要相對穩定一些。“目前,南極洲氣溫還是很低,南極冰川短時間內不太可能融化,因此它不會像格陵蘭島升溫那么快。” 南極洲氣候研究中心博士托尼•普雷斯說。

  雖然南極不容易像北極那樣突發“高燒”,但是它也并不正常,一直在發“低燒”。

  美國研究結果顯示,自1958年至2010年,南極西部冰原中心區域的平均溫度上升了2.4℃,升溫速度幾乎是先前科學家預測的2倍,是全球整體變暖速度的3倍。美國國家大氣研究中心科學家安德魯•莫納亨說:“分析結果表明南極西部冰原已成為地球上融化速度最快的冰原之一,這讓人震驚。”

  根據英國《科學》雜志報道,除了氣溫升高,南極周圍海洋溫度的升高,也在不斷侵蝕南極冰川的“肌體”。南極冰川是地球上最大的淡水儲存區。這些厚達數公里、綿延上千公里的龐然大物,看上去相當強壯,實則脆弱不堪。位于南極半島北部的拉森B冰架曾在短短一個月內崩塌瓦解。它厚220米,面積相當于整個杭州市區。在洋流和海風的影響下,這個重達50萬萬億噸的冰塊向北部漂流,并且迅速融化。科學家指出,如果南極西部冰原中心區域220多萬立方公里的冰川融化,可能導致全球海平面上升3.3米。不過,這一過程可能相當漫長,需要持續幾百年的時間。
 

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  南極為啥比北極冷?

  南極冷還是北極冷?先讓我們來看看中國的兩極考察站。北極的黃河站位于北緯79°,夏天拜訪那里的人可以發現,考察站周圍的海灣積雪全融化了,大量苔原植物生長繁茂,甚至出現很多開花植物,北極絨鴨、北極燕鷗等海鳥活躍起來,呈現出一片鳥語花香的景象,讓人懷疑是否真的到了北極。相比之下,南極的長城站和中山站卻是另一番景象,考察站區常年積雪不融化,溫度也低,動植物種類稀少。數據顯示:北極的年平均氣溫為-10℃左右,最低紀錄為-70℃;而南極的年平均氣溫為-25℃至-30℃,最低紀錄是-90℃。顯然,南極要比北極冷。

  那么,是什么原因導致南極比北極更冷呢?

  首先是南極與北極的地形差異。南極為大海包圍的陸地,面積約1400萬平方千米,其中約98%的大陸被冰蓋覆蓋,而且這些冰蓋的平均厚度可達近2000米,終年不化。北極地區則是陸地包圍海洋,北冰洋主要被歐亞、北美大陸所包圍,面積約1310萬平方千米,其中冰面積約為850萬平方千米,僅為南極冰面積的60%左右。而且,北極地區的冰雪在夏季會大量融化,導致夏季冰面積更小。此外,北冰洋海水的熱容量大,吸熱本領強,吸收的熱量就更多,導致北極比南極要暖和得多。

  其次,南極海拔比北極高。南極平均海拔高度為2350米,其中超過3000米的地方約占南極大陸面積的25%,最高約5140米,是世界上平均海拔最高的大洲。而北極近2/3的面積都是海洋,平均海拔僅與海平面相當。海拔越高溫度就會越低,正所謂“高處不勝寒”,因此南極就會比北極氣溫更低。

  最后,南極熱量交換比北極少。由于南大洋有繞南極的西風環流和南大洋環流,南極無論是大氣環流還是大洋環流均比較封閉,與中低緯度的熱量交換較少,得不到熱量的有效補充。相比較而言,北極地區與中低緯度的大氣環流和大洋環流的交換則比較頻繁,來自于中低緯度的熱量可以通過環流向北極地區進行有效輸送,這樣就導致北極比南極溫暖。
 
 

 責任編輯: 林平

 來源: 科技日報

 

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