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消融的極冰

2016年8月,一名俄羅斯西伯利亞的男孩死於75年前的古老病毒,數千頭馴鹿相繼斃命、數十名居民正在醫院接受觀察。俄羅斯政府緊急派遣軍隊和生化、輻射專家前往疫區,緊急疏散當地居民並為他們注射疫苗,避免疫情持續擴散。造成這場疫情的兇手是「炭疽」,原本應永遠被冰封在永凍土的致命細菌。

在過去10年(2005-2015年),俄羅斯的平均氣溫上升了0.43度,又以北部的變化最為明顯。長年低溫的西伯利亞,2016年7月平均溫度卻高達35度,比往年升高10度左右。氣溫異常上升導致永凍土層開始融化,造成曾經感染炭疽病的動物屍體逐漸解凍,原處於冬眠期的病菌開始肆意擴散,甚至進入人們飲用的地下水中,被人飲用。

這不是電影院的災難片,更不只發生在西伯利亞。事實上,瑞典、印度、孟加拉國、羅馬尼亞等國家和地區都相繼發生炭疽病疫情。古老病毒的釋放,為我們帶來什麼訊息?又在提醒我們什麼?

消失中的北極冰

過去,北冰洋所覆蓋的冰層通常能保持幾年時間不融化,但現在的冰層有季節性。冬半年極區缺乏陽光照射,冰雪不易融化,入秋之後冰蓋範圍快速擴大,每年2、3月達到最大值。春分之後有了陽光的照射,冰雪開始融化,隨著照射時間愈長,冰蓋範圍減小的速度愈快,夏季以後到初秋往往是冰蓋範圍最小的時候。秋分之後陽光迅速減少,冰蓋範圍再度開始迅速擴大。高溫造成北極覆冰大範圍融化,且多年冰(冰齡超過1歲,屬於結構比較厚實的冰塊)的融化比例高於一年冰(冰齡不足1歲)、冰蓋範圍的季節性縮小速度比增加的速度快,這表示未來夏天北極冰蓋要恢復到以前的水準更加困難!

時間繼續在走,從NASA拍攝的北極融冰記錄可以觀察到1984年9月,北極5年以上海冰的覆蓋面積為186萬平方公里,32年後(2016年9月)卻只剩下11萬平方公里。

從NASA拍攝的北極融冰記錄,可見北極多年冰的覆蓋面積(白色區域)大幅縮小。

1984年和2016年多年冰面積對照圖(畫面來源:CNN International

北極海冰消失的速度也可從美國國家冰雪數據中心(National Snow and Ice Data Center,NSDIC)的每月平均海冰面積記錄圖看出,到了2016年,每年10月的線性下降率為每年66400平方公里,或每十年7.4%。

1979年到2016年每年的10月,海冰面積不斷下降。

1979年至2016年每年10月平均海冰面積變化曲線圖(資料來源:美國國家冰雪數據中心

令人擔心的是,北極海冰的消融速度逐漸增加,但增長速度卻逐年下降。2016年10月北極海冰面積的增長速度已不及1981年到2010年平均增長面積的三分之一。

北極海冰在9月下旬迅速結凍之後,10月上旬海冰範圍的增長速度放緩。2016年從10月1日至15日,海冰面積只增加了378,000平方公里,不到1981年至2010年平均增長的三分之一。

至2016年11月1日的北極海冰面積,以及前四年的每日冰面積數據(資料來源:美國國家冰雪數據中心

北極冰融的影響,你知道嗎?

北極就像北半球的空調系統,北極冰的消融恐造成空調系統失常,這對我們會帶來什麼影響呢?

異常高溫造成西伯利亞凍土層中古老病毒的釋放只是一例,這所反映出來的是現象是北極地區的永凍層(permafrost)也正在融化,恐釋放出大量的碳和甲烷到大氣裡,加速全球暖化。

深藏在北極多年冰下的土壤永凍層封存了大量的碳,約是人類自工業革命以來釋放到大氣中總量的5倍之多。海岸邊永凍冰的融化無異打開了永凍層存碳進入大氣的機會之門,空氣中二氧化碳含量增加,隨之增強的溫室效應的強度使氣候暖化的程度甚於以往。更令人擔心的還有永凍層裏封存了大量的甲烷。甲烷雖然不像二氧化碳停留在大氣中的時間那麼長,但增溫效果卻是二氧化碳的25倍,它可能大幅加速全球暖化。

北極冰融除了可能加劇全球平均溫度升高以外,北極冰蓋範圍縮小也有可能造成中高緯度區的劇烈天氣變化更加頻繁。北冰洋上的空氣在暖化後的暖季可吸收更多從海洋釋出的水氣和熱量,活力增強,提供風暴更好的發展條件,使得歐亞和美洲大陸遭遇暴風雪等惡劣天氣的機會升高。極區大氣擾動增多表示高緯度西風帶的西風減弱,天氣系統移動速度減慢,有可能造成偏乾區域的乾旱容易持續而偏濕區域的極端降雨事件增多,極端天氣更加頻繁。

北極海冰仍有希望

部分研究指出北極海冰的消失過程是一種氣候引爆、不可逆的現象,但德國馬克斯‧普朗克氣象研究所(MPI-M)科學家認為「北極海冰仍有希望」是基於他們從模擬研究的模式發現,所謂北極海冰夏季無冰的不可逆過程並不存在。因為北極海冰的成冰過程主要是由海面上的大氣溫度所主宰,也就是即使北極在氣候上覆冰面積最小的夏季出現了一段無冰的時間,若溫度的平均狀態保持不變,經過海洋與大氣間的相互影響,幾年後海冰的夏季面積就能恢復到無冰以前的規模,也就是說「北極無冰」的情況不是可長久維持的穩定狀態。

但MPI-M發布的新聞稿中特別指出,本研究結果絕對不是說北極海冰面積減少和人為排放溫室氣體濃度增加無關。事實上,大氣溫度是影響氣候模式中海冰形成的最主要因素,如果全球暖化速度不減,再過數十年北極海夏季將會無冰。因此,全球居民都當盡力將暖化程度控制在不高於工業革命前2℃,北極海冰才真的仍有希望。

 

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