最新調查:美國每人每年導致北極海冰融化60平方米
面積不足1500萬平方公里的北冰洋位於地球最北端,是全球四大洋中面積最小和最冷的。在寒冷的冬季,北冰洋上的冰層覆蓋面積超過1000萬平方公里。然而隨著全球變暖,北冰洋上的海冰正越來越少。許多研究顯示,人類活動導致氣候變暖,成為北極海冰融化的罪魁禍首,特別是發達國家人口。那麼按照比例計算,每個人應為北極海冰融化擔負多少責任?
馬克斯-普朗克研究所與英國倫敦帝國學院大學研究人員提交的最新論文提供了答案。研究顯示,大氣中的碳含量與北冰洋中夏冰數量存在線性關係。大氣層中排放的二氧化碳沒增加1噸,北冰洋上的夏冰就會融化約3平方米。類似的氣候科學統計數據很少,但這個數字立即將個人與整個地球聯繫起來,值得我們所有人關注。
美國人(以及其他發達國家公民)總是在向大氣層中排放大量二氧化碳。如果你是美國人,從10月15日以來,你可能已經向大氣層中排放了1噸二氧化碳。在高速公路上駕車行駛4000公里,就相當於向大氣層中排放1噸二氧化碳。從華盛頓特區乘飛機往返舊金山2次,也相當於釋放了1噸二氧化碳。僅僅使用電子設備,美國每戶家庭平均每年相當於向大氣層中排放二氧化碳6噸。
在此基礎上,我們來進行二次統計。每向大氣層中排放1噸二氧化碳,就會導致北冰洋中的夏冰減少3平方米。換句話說,每個美國家庭僅照明和使用冰箱每年就導致18.6平方米的北冰洋海冰融化。總的來說,美國人平均每人每年會導致60平方米北極冰融化,這還是只按照美國人均每年排放20噸二氧化碳計算。
最多30年北冰洋夏冰全部消失
這項研究首次在二氧化碳排放與北冰洋夏冰融化之間建立起聯繫。北冰洋中的海冰會隨著季節發生變化,夏季減少,冬季增加。但是總體來看,北冰洋中夏冰的覆蓋面積越來越小,今年創下史上第二低值紀錄,但是寒冷的北極冬天可幫助冰層快速恢復。
研究人員估計,如果這種趨勢繼續持續下去,北冰洋上的夏冰遲早會全部消失。這個時間不會是具體的某年,而是與二氧化碳排放量有關。當大氣層中增加1000億噸二氧化碳時,夏冰將會全部消失。論文作者、馬克斯-普朗克研究所(Max Planck Institute, MPI)的海冰研究負責人迪爾克?諾茨(Dirk Notz)說:「以當前排放率計算,我們將在25年到30年內將達到臨界值。夏冰是否消失與時間無關,而是與溫室氣體的總排放量息息相關。因此,如果我們能夠減少排放溫室氣體,這個臨界點就會後延,就是如此簡單。」
大氣層中增加1000億噸二氧化碳也會促使全球溫度上升2攝氏度。2015年,巴黎氣候變化大會通過了全球氣候變化的新協議,即把全球平均氣溫升高幅度控制在比工業化前高2攝氏度之內。諾茨說:「當我們排放1000億噸二氧化碳時,我們就會達到全球氣溫上升2攝氏度的目標,北極夏季將再也沒有冰。這意味著,全球氣溫升高2攝氏度的目標不足以保證北極夏冰繼續存在。」
諾茨與論文的另一位作者、倫敦帝國學院大學教授、國家冰雪數據中心資深科學家朱利亞尼?斯特羅伊夫(Julienne Stroeve)分析了50多年的觀測數據,並制定了全球模型。他們發現,北冰洋夏冰消失的速度比模型預測的更快。換句話說,現有模型並不能準確反映出大氣層中的碳含量。在去年的類似研究中,諾茨與斯特羅伊夫首次確定,全球平均氣溫與北極夏冰之間也維持著線性關係。而新的研究,將個人因素納入其中。
冬季海冰或在本世紀末消失
美國華盛頓大學大氣科學教授塞西莉婭?彼茨(Cecilia Bitz)並未參加研究,但她稱諾茨等人的發現「相當驚人」。她說:「我曾站在海冰上,當我站在上面時,我覺得自己佔據了大約1平方米大的海冰。想像下,由於我使用化石燃料導致每年大約60平方米的海冰消失,這相當令人震撼!」
彼茨表示,還沒有任何研究或統計能夠以如此直觀的方式,顯示出北極夏冰消失與全球氣候變化有關。但是二氧化碳增加為何導致北極海冰減少?研究人員還不清楚。但諾茨和斯特羅伊夫在他們的論文中勾勒出廣泛的概念模型,他們認為:來自太陽的光線與被困在大氣層中的熱光線,促使寒冷的北冰洋被加熱。隨著冰層溫度升高,這些海冰必須維持降溫,以便保持系統平衡。換句話說,當海冰融化時,其邊緣會向更遠的北方延伸,那裡太陽光線不太強烈。
但是其他研究人員懷疑稱,困在海洋中的熱量也是導致海冰消失的重要原因。但是很少有證據顯示,北大西洋或太平洋變暖與全球氣溫上升有線性聯繫,為此諾茨與斯特羅伊夫拒絕將其列為主因。但彼茨表示,這可能只是缺少證據,高緯度地區海洋熱量數據觀察的太少。
諾茨和斯特羅伊夫的論文主要有兩個重要意義。第一,它會促使氣候模型製作者加緊在北極的建模工作。彼茨說:「相對於模型來說,觀測的方法更為敏感。那會幫助我們了解如何更好地建模,以及如何解釋它們。」第二,論文中進一步表明,如果大氣層中的二氧化碳濃度下降,北冰洋中的海冰可能會很快恢復。
在幾年前的另一項研究中,諾茨與斯特羅伊夫曾利用一系列氣候模型,評估夏季海冰減少直至消失產生的影響。目前,海冰在冬季依然可以恢復大部分。諾茨表示:「這並非說我們將失去所有海冰,它們在冬季會重新恢復。冬季海冰很可能在本世紀末消失。如果人類能夠控制溫室氣體排放,夏季海冰可能會堅持更長時間。」
北冰洋融化帶來生態巨變
海冰融化可能導致海平面整體上升,處于海平面附近的陸地將會被淹沒,海島也將不復存在。
此外,隨著大量淡水流入大洋里,將改變洋流和環流,甚至影響全球氣候,增加罕見極端天氣發生概率,比如歐洲、北美地區的暴風雪和倒春寒。
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