发生在北极与南极的问题对全世界的天气和海平面带来的冲击会比预期来得早 _俄罗斯

俄罗斯西伯利亚西北部潮湿的雅马尔半岛上散布着北极冻原的湖泊。PHOTOGRAPH BY JEFFREY KERBY

野火在西伯利亚冻原和针叶林交接区附近燃烧。这种野火预期在永冻层消融并变干之后，会愈来愈常见。PHOTOGRAPH BY JEFFREY
（）据美国国家地理（撰文：CHERYL KATZ 编译：蔡雅铃）：一份新研究表示，冰量减少、永冻土融解、野火肆虐等发生在北极与南极的问题，对全世界的天气和海平面带来的冲击会比预期来得早。
艾瑞克．波斯特（Eric Post）在西格陵兰冻原上同一地点观察季节变化已经有26年了。而随着时间过去，他看到了极大的改变。当他刚开始在那里工作时，满山遍野的北美驯鹿（caribou）达到数百只。而他说现在鹿群数目降到剩大约90只。
「你会想着牠们下一个春天就会再回来；数目会再上升，」波斯特说：「不过一年又一年过去，大规模的驯鹿群体再也不像过去那样出现。」
当地球沉重地不断走向暖化的危险未来时，一份关于极区前景的新报告说，北极已经抵达那个危险的未来了──而后果将影响到每一个人。
「如果不赶快采取行动减轻暖化，北极确实有可能在未来20到40年间进入加速暖化的阶段。」波斯特说，他是加州大学戴维斯分校（University of California, Davis）的气候变迁生态学家。
波斯特是这篇12月初发表在《科学进展》（Science Advances）期刊的报告的主要作者。在报告里，一个跨国科学家团队从一系列学科检视了北极暖化对现在和未来的冲击。
北极暖化的速度比地球其他地区快很多。仅仅是过去十年，它的温度就爬升将近摄氏1度。根据这份报告，以目前的温室气体的排放速率，到本世纪中期时，北极预计整年会增温摄氏4度，一年之中秋季时的增温最多，达到摄氏7度。那时地球整体也差不多会增温摄氏2度，而增温摄氏2度经常被认为是将导致灾难性冲击的临界值。
在北海（High North），前所未见的改变已经出现了，包括陆冰或海冰严重减少、冻原飞快地融解、野火肆虐、不合节令的风暴、提前报到的春季等等。今年夏季的海冰范围缩小到自1979年有卫星测量以来的第二低，而7月破纪录的高温融化了格陵兰冰原数十亿吨的冰。从阿拉斯加到西伯利亚，野火燃烧了数万平方公里的地区。
「近来北极暖化的后果已经很明显且普遍，然而现在甚至还没到我们所预期的快速升温阶段。」波斯特说。
虽然南北极都因为化石燃料排放的吸热气体增加而出现温度上升、冰河变薄、生态系统混乱，以及其他各种令人担忧的转变，但席卷北极地区的改变却是快上许多。这份报告警告，北极暖化的影响在不久的将来就会冲击到高纬度以外的地区。
海冰减少
地球暖化让科学家最担心的事情之一就是北极海冰的减少。夏季的海冰在过去40年来已经每十年缩小10%以上，而在目前的排放速度下，夏季海冰预计再过20到25年就会全部消失，有些预测认为还会更快。
本篇报告的共同作者茱莉安．斯卓夫（Julienne Stroeve）是加拿大曼尼托巴大学（University of Manitoba）和科罗拉多波尔德市国家冰雪数据中心（National Snow and Ice Data Center）的极区遥测专家，她认为北极的暖化也许已经让夏季的海冰超过临界点了。
「我知道这么说很危险，」斯卓夫说：「不过事到如今，无论我们对CO2减量做出怎样的承诺，或是努力将暖化限制在一个范围内...... 我们很可能还是会看到没有冰的夏天出现。」
她的最新研究显示，北极海冰目前的缩减速率比大多现有的气候模型预测的还快。减少掉的这些冰激起了北极放大效应──也就是加速北极暖化的推力。当这片海域的保护盖融掉之后，更多日光会进入海水，让海水变得更温暖，导致冰减少得更多，形成一个反馈循环。
剥掉冰的覆盖也可能让北半球中纬度地区出现更多极端天气，包括旱灾、洪水和热浪。虽然科学家之间对这个议题还有争议，但有些研究认为北极暖化会造成喷射气流（jet stream）的强度减弱并且如波浪般起伏，使得极地冷空气能抵达更南方，暖空气延伸到更北方。
「加速的北极暖化会改变中、高纬度地区之间的温度差异，而影响到美国本土48州以及整个北半球的天气。」报告的共同作者、宾州大学（Pennsylvania State University）的大气科学家麦可．曼恩（Michael Mann）解释。
「这个温度差异就是喷射气流存在的原因。而温度差异变小时，喷射气流的流速会变慢，天气系统就会在同一地点徘徊更久。」他说。
曼恩说这个现象，已经被认为和持续性的热浪有关，例如今年夏天烘烤欧洲的那一波；以及残酷的寒流，如同最近冰冻了美国东部和中西部的「极地寒流」（Arctic blast）。
忧虑渐增
海平面上升是另一项近忧。北极的陆冰──特别是覆盖在格陵兰之上的大片冰原──正以比现行气候模型认为的还要快的速度融化，政府间气候变迁委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change）9月释出的报告预测，到本世纪末海平面可能会因此大幅度上升超过91公分。
北极永冻土层的融解也正在恶化，所释放出的强力温室气体甲烷（methane）在大气中的浓度屡创新高，带来强烈的全球暖化效应。
另一份最近的研究，则预测当冰融的土地干燥后，北极的野火强度每年都会倍增。
与此同时，暖化已经让北极的季节时序乱了套。植物在春季的生长时间愈来愈早，这表示冻原上的动物（例如波斯特在格陵兰研究地点上看见的驯鹿）在抵达繁殖地时，已经错过牠们所食用的植物营养最丰富的时间了。花在授粉的昆虫到达之前就开了，候鸟也错过了春季的盛宴。这份报告说这种转变愈来愈快，而且未来可能会超出生态系统所能适应的程度。
北极的暖化也会瓦解海洋食物网，北极熊和海豹的死亡率会因此上升，导致当地原住民的生计受到威胁。不过北极前景的一个亮点是：到目前为止鲸鱼似乎因海冰退缩、活动范围扩大而受益。
南北极的差异
北极的气温节节高升，根据这份报告，北极到本世纪末时可能在一年中某些时段飙到摄氏13度。与此同时，南极的暖化则和全球平均相似，虽然某些地区暖化较快。
两个极区都在发生变化，本篇报告的共同作者、宾州大学冰河与南极的专家李察．艾利（Richard Alley）说：「不过并不是一模一样那么简单，北极不是南极，而南极也不是北极。」
南极周围环绕着广大的南冰洋（Southern Ocean），它吸收了许多大气中多余的热。「而热如果进入了海洋，」艾利说：「那它就不会留在空气中。」
和北极一样，这块位于最南方大陆上的冰也正在被暖化所侵蚀。几条主要冰河都在快速消退，最明显的是佛罗里达大小的思韦茨冰河（Thwaites）。而浮在海中支撑它们的冰棚，无论是在海面上或下的体积都在变薄。这些趋势令科学家感到忧心。
「空气或海洋的暖化会让冰棚强度减弱，而超过某个临界点，它们就很容易断裂，」艾利说。
如果西南极（West Antarctica）的冰棚消失，而思韦茨和其他冰河融化了，到2100年海平面会多上升30公分或更多──而如果冰河减少量超过了不可逆的临界点，这个值在接下来的一世纪可能会大到3公尺以上。
「这是我们真正担心西南极会发生的事。」艾利说：「在演变途中一个还算小的差异，最后就可能让海平面高度大不同。」
南极海冰已历经了数次消长。然而过去两年间秋季的海冰面积却创新低。此外南冰洋的暖化，可能会提供路径让入侵种和疾病抵达这块与世独立的大陆。而南极的企鹅在海岸情况改变后，其中有些已经必须转移生活区域，未来可能要面对大范围的迁移。具代表性的皇帝企鹅更可能在本世纪末全数消失，另一份新研究如此预测。
极地的前景「通常就是对这些改变，以及极地会多大程度受排放情况影响的总体评估。」阿拉斯加大学费尔班克斯分校（University of Alaska-Fairbanks）的大气科学家约翰．华许（John Walsh）说，他没有参与这项研究。「这篇报告表达的是就算是最低的排放情况下──而全球升温摄氏2度是对排放情况最保守的估计──极地仍然会改变。」
减少化石燃料的排放可以降低或延后北极的暖化数十年，作者说。
「在某种意义上，北极正在跟我们对话，」波斯特说：「问题是我们有没有在听。」