不久前，全球33家主要研究機構(gòu)提交了對今年9月海冰覆蓋面積的展望。

　　其中，中科院大氣物理研究所大氣科學(xué)和地球流體力學(xué)數(shù)值模擬國家重點實驗室（LASG）提交的數(shù)值顯示，9月海冰面積將減少到380萬平方公里，這將是有觀測記錄以來海冰面積第二小值，僅大于2012年創(chuàng)紀(jì)錄的357萬平方公里。

　　國際社會非常關(guān)注何時會出現(xiàn)北極夏季無冰狀態(tài)，即北冰洋的海冰面積小于100萬平方公里。

　　中國氣象科學(xué)研究院研究員任宏利告訴《中國科學(xué)報》，這個時間節(jié)點可能在未來20~30年出現(xiàn)。

　　不過，科學(xué)家對北極何時出現(xiàn)夏季無冰狀態(tài)還有爭議。

　　最新海冰覆蓋面積預(yù)測

　　根據(jù)衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)，北極海冰的覆蓋面積每年3月份最大，9月份最小。

　　不久前全球33家主要研究機構(gòu)提交了9月北極海冰面積展望，包括16個數(shù)值模式預(yù)測結(jié)果和14個統(tǒng)計預(yù)測結(jié)果以及3個定性分析結(jié)果，但各機構(gòu)提交的結(jié)果有較大差別。

　　中科院大氣物理研究所副研究員魏科介紹，其中美國華盛頓大學(xué)提交的預(yù)測數(shù)值最小，僅為320萬平方公里；其次為美國國家海洋和大氣管理局地球物理流體動力學(xué)實驗室提交的預(yù)測數(shù)值，為350萬平方公里；LASG提交的預(yù)測數(shù)值是380萬平方公里，這三組數(shù)據(jù)都低于400萬平方公里，遠(yuǎn)低于所有模式的中值范圍。

　　而美國海軍研究實驗室ESPC系統(tǒng)、挪威METNO SPARSE、法國APPLICATE CNRM等的預(yù)測，均大幅度高于所有模式的中值范圍，例如，ESPC系統(tǒng)的預(yù)測數(shù)值為620萬平方公里。

　　對此，美國紐約州立大學(xué)教授劉驥平指出，今年春季的西伯利亞熱浪引發(fā)了俄羅斯沿岸的海冰較早退縮，導(dǎo)致拉普捷夫海和巴倫支海的海冰范圍非常小。

　　同時，今年入夏，北極出現(xiàn)了異常高溫，比如6月20日，俄羅斯西伯利亞地區(qū)維爾霍揚斯克市白天最高氣溫達(dá)到了38℃。

　　這是一個罕見的數(shù)值，因為歷史同期此地的最高溫度僅為22℃。不排除今年9月北極海冰面積傾向“低于400萬平方公里”。

　　全球氣候變化的“放大器”

　　極海冰面積在地球系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。

　　海冰反射了高達(dá)80%的入射陽光，起著降溫作用，海冰面積大小調(diào)制了進(jìn)入地球系統(tǒng)入射太陽光的多少。

　　當(dāng)氣候變化導(dǎo)致溫度升高時，海冰消融加劇，極晝?nèi)肷涞奶柟饪梢愿嗟剡M(jìn)入海洋，海水吸收更多熱量，溫度升高更快，進(jìn)而導(dǎo)致更大規(guī)模的海冰消融。

　　這是一個正反饋過程，彼此加強，對全球氣候變化起到“放大器”的作用。

　　在全球變暖過程中，北極地區(qū)的增暖幅度可達(dá)全球平均值的兩倍以上，這被稱作“北極放大”現(xiàn)象，會加劇全球變暖和北極海冰的消融。

　　“北極海冰面積比上世紀(jì)70年代已經(jīng)減小了40%，而總冰量則大幅度減少70%?！蔽嚎普f。

　　2019年9月25日，聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會發(fā)布了《氣候變化中的海洋和冰凍圈特別報告》，評估了最新的關(guān)于海洋和冰凍圈的變化、影響和適應(yīng)對策，體現(xiàn)了目前科學(xué)界對于海洋和冰凍圈的最新認(rèn)識。

　　報告指出，全球海洋和冰凍圈變化加速，在有衛(wèi)星觀測的1979年至2018年期間，北極9月份海冰范圍以每10年約12.8%的速度快速減少，目前階段的海冰范圍是至少1000年里的最小數(shù)值。

　　北極海冰也在持續(xù)變薄，1979至2018年期間，5年以上厚冰的面積減少了約90%。

　　作為全球氣候變化的“指標(biāo)和放大器”，全球冰凍圈的健康和穩(wěn)定是氣候系統(tǒng)穩(wěn)定的基石，其快速消融必然會深遠(yuǎn)影響高寒地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)、海岸線穩(wěn)定與人居環(huán)境，同時也將進(jìn)一步調(diào)制全球氣候系統(tǒng)，影響極端事件的強度和頻次。

　　例如，北極熊、海象和鯨魚依靠海冰的存在維持它們的狩獵、繁殖和遷徙習(xí)慣，大幅度的海冰減少，將對北極地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

　　“北極海冰范圍和面積異常變化，將深刻影響航海安全和北極周邊生態(tài)系統(tǒng)，對中低緯大氣環(huán)流演變和極端天氣氣候事件的發(fā)生都有重要影響?！比魏昀赋?。

　　北極海冰預(yù)測非易事

　　北極海冰預(yù)測可以為全球氣候變化監(jiān)測、北極航道利用、北極資源開發(fā)、北極地區(qū)環(huán)境評估等提供科學(xué)依據(jù)和參考。

　　“現(xiàn)在北極海冰的預(yù)測變得越來越重要，我們需要能準(zhǔn)確預(yù)測北極海冰的手段與技術(shù)。然而，海冰的預(yù)測還是非常難的?！眲ⅢK平強調(diào)說。

　　他表示，要想做好預(yù)測，需要建立一個非常復(fù)雜的數(shù)值模式，這個模式包括大氣、海冰與海洋等，要考慮它們之間的相互作用，求解一系列非常復(fù)雜的數(shù)學(xué)物理方程，再進(jìn)行預(yù)測。

　　“我們主要通過模式對北極海冰進(jìn)行預(yù)測，中國氣象局的中國多模式集合預(yù)測系統(tǒng)（CMME），可每月發(fā)布南北極海冰預(yù)測業(yè)務(wù)產(chǎn)品?！比魏昀榻B說。

　　還有一個手段是衛(wèi)星遙感。劉驥平指出，只有高分辨率的衛(wèi)星，才能夠看到海冰的形態(tài)演變狀況，提供短時海冰的監(jiān)測。

　　但高分辨率衛(wèi)星遙感在極地面臨很大的挑戰(zhàn)。被云覆蓋的海冰監(jiān)測，使得高分辨率可見光和近紅外衛(wèi)星遙感效果大打折扣；微波衛(wèi)星遙感可以穿透云，但分辨率較低。

　　魏科表示，制定合理的政策和措施，進(jìn)行長期的減排和短期的氣候變化適應(yīng)，是應(yīng)對氣候變化影響和風(fēng)險的應(yīng)有之義。

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